[00925343]SHP32系列射孔弹药型罩旋压成型自动化生产线

聚能射孔技术是石油天然气开采中打开沉积岩石储集层的重要环节。射孔弹药型罩是聚能射孔技术中核心零件，在火药爆炸推动下能量聚集并射流，对沉积岩石储集层侵彻，最终形成石油天然气采集通道。现代铜基粉末药型罩能避免侵彻中杵堵现象，具有工艺简单、成分配比灵活、生产效率高等特点，主要采用精密压制和旋压成形复合成形工艺方法生产。国内粉末冶金设备只能完成压制成形工艺，不具有旋压功能，铜基粉末药型罩生产由于没有相应的复合压制旋压成形设备，主要产品仍依赖进口。为了获得更高精度和效率，国际上铜基粉末药型罩液压机发展趋势是精密压力控制、粉末精密称量、旋压速度可调、行程和速度精密可控。德国LASCO公司生产的铜基粉末药型罩液压机代表国际最高水平，成品率达到98%，壁厚差小于0.01mm，滑块定位精度达到±0.05mm。由于该技术和军工领域紧密联系，难以从国外进口，核心设备和技术资料对中国保密。“SHP32系列射孔弹药型罩旋压成型自动化生产线”项目属光机电一体化学科领域，合肥海德数控液压设备有限公司和合肥工业大学在已有20年液压成套设备研究开发基础上，历时一年多时间成功研发出的一种新型复合工艺高档数控粉末冶金自动化生产线。该项目综合采用机械、材料、测控、电气控制、计算机等相关知识，对SHP32系列射孔弹药型罩旋压成型自动化生产线中关键技术进行优化分析。首创了能满足射孔弹药型罩复合成形工艺需要的闭环液压伺服控制系统，实现了位置闭环和压力闭环双闭环精密控制，液压机定位精度为±0.1mm，压力重复控制精度±1%；开发出自动称重系统，称重精度小于0.2g，保证原料精密重量控制需求；提出了一种锥齿轮变向传动旋压模具系统，旋转速度可在10-600r/min任意调节，壁厚误差控制在±0.01mm以内。综合以上技术，国内首创了SHP32系列射孔弹药型罩旋压成型自动化生产线，能实现自动称量粉体材料、自动压制，自动顶出，提高了成形效率，减少了工人劳动强度，由过去4人操作缩减到1人操作，压制效率提高了近22倍，压制时间由过去10分/发缩短为25秒/发，能满足多种精密射孔弹药型罩粉末冶金成形的工艺需要。该项目有效地提高了中国射孔弹粉末药型罩压成形设备自动化水平，改善了产品质量，具有效率高、质量好、自动化程度高等优点，制造成本只有国外进口生产线40-50%，主要技术指标达到国内领先水平，可替代进口，已成功在大庆石油管理局射孔弹厂、西安物华巨能爆破器材有限责任公司等国内重点石油天然气企业应用，应用前景良好。近三年累计实现直接经济效益1.1亿元，占据国内80﹪以上市场份额。该项目申请发明专利2项，培养工程技术人员13人。该项目突破发达国家技术封锁，为国内聚能射孔技术中射孔弹药形罩成形工艺提供重大技术装备，取得了良好的经济效益和社会效益，推动了中国石油天然气装备的发展。该项目除可成功应用于射孔弹药形罩等工艺生产外，相关技术还可推广应用于国防、汽车、飞机等粉末冶金零件生产。