[发明专利]铝合金钻杆管体的制备装置及方法

权利要求书

1.一种铝合金钻杆管体的制备装置，包括挤压机和挤压工模具，所述挤压机是双动挤压机，所述挤压工模具包括挤压筒、挤压轴、挤压针和挤压模，所述挤压轴位于所述挤压筒内，所述挤压针位于所述挤压轴的中心通孔内，所述挤压模设于所述挤压筒头端，所述挤压机对所述挤压针独立控制，其特征在于：所述挤压针在所述挤压机的控制下在所述挤压模内移动，所述挤压针前端向后沿轴向依次间隔设有异径的第二工作带和第一工作带，所述第一工作带向后沿轴向间隔设有径缩带，所述第一工作带控制铝合金钻杆标称管体内径，第一工作带外径由铝合金钻杆标称管体内径决定，所述第二工作带控制铝合金钻杆管体加厚端内径，所述第二工作带外径由铝合金钻杆管体加厚端外径决定，所述第一工作带、第二工作带和径缩带之间斜面连接，所述径缩带由铝合金钻杆管体壁厚决定；所述挤压模是一个模孔的整体挤压模，所述挤压模模孔沿轴向依次间隔设有异径的第一定径带、环空带和第二定径带，所述环空带直径大于所述第二定径带直径，所述第一定径带直径由铝合金钻杆标称管体外径决定，所述第二定径带直径由铝合金钻杆管体加厚端外径决定，所述第一定径带、环空带和第二定径带之间斜面连接。

2.根据权利要求1所述的铝合金钻杆管体的制备装置，其特征在于：所述挤压模环空带横断面与挤压针第一工作带横断面面积之差大于挤压模第二定径带横断面与挤压针第二工作带横断面面积之差。

3.根据权利要求1制备装置制作铝合金钻杆管体的方法，其特征在于：本方法包括如下步骤：

步骤一：首先将预热好的铝合金铸锭装入挤压筒内，移动挤压轴入挤压筒，将挤压针穿过挤压轴中心通孔挤压入铝合金铸锭内，并由挤压针控制系统控制挤压针前移使挤压针的第二工作带移入挤压模模孔位于挤压模第二定径带，利用挤压轴控制系统开始挤压，在此位置铝合金铸锭在挤压力作用下通过挤压针第二工作带控制铝合金钻杆管体加厚端内径，挤压模第二定径带控制铝合金钻杆管体加厚端外径，最终挤压成铝合金钻杆管体加厚端；挤压针的径缩带和挤压模的环空带在挤压步骤中为挤压铝合金加厚端提供了充足的铝合金挤压料；

步骤二：当铝合金钻杆加厚端的长度达到设计要求长度后，挤压轴控制系统控制挤压铝合金铸锭，挤压针控制系统将挤压针后移，这时，挤压模第一定径带和挤压模环空带两者之间的过渡斜面与挤压针第一工作带和径缩带两者之间的过渡斜面的间隙形成了铝合金挤压料通过的最狭小通道，利用这一间隙的减小并准确控制挤压轴的位移及控制铝合金铸锭的挤压量，最终挤压铝合金钻杆管体过渡段；

步骤三：挤压轴控制系统继续挤压铝合金铸锭，挤压针控制系统将挤压针后移使挤压针第一工作带位于挤压模第一定径带位置，通过挤压针第一工作带控制铝合金钻杆标称管体的内径，用挤压模第一定径带控制铝合金钻杆标称管体的外径；这时挤压针第一工作带与挤压模第一定径带之间的环形空间是铝合金挤压时通过的最小空间，这样挤压控制成形为铝合金钻杆管体标称管体的薄壁部分；

步骤四：挤压轴控制系统控制挤压铝合金铸锭，当铝合金钻杆标称管体的长度达到设计要求后，挤压针控制系统将挤压针向前移动，挤压模第一定径带和挤压模环空带两者之间的过渡斜面与挤压针第一工作带和径缩带两者之间的过渡斜面的间隙再次形成了铝合金挤压料通过的最狭小通道，利用这一间隙的减小并准确控制挤压轴的位移及控制铝合金铸锭的挤压量，最终挤压铝合金钻杆管体另一端过渡段；

步骤五：挤压轴控制系统继续挤压铝合金铸锭，挤压针控制系统将挤压针向前移动使挤压针的第二工作带位于挤压模第二定径带，通过挤压针第二工作带控制铝合金钻杆另一加厚端内径，挤压模第二定径带控制铝合金钻杆管体另一加厚端外径，这样挤压成铝合金钻杆管体另一加厚端；

步骤六：铝合金钻杆管体另一加厚端长度尺寸达到设计要求时，切割机将成形的铝合金钻杆管体切下，完成整根铝合金钻杆管体的挤压作业。