本發明專利技術涉及鋁基材料技術領域，具體涉及一種可降解鋁基材料制備設備、制備工藝，包括冷鐓模、模架和控制器；由于壓裂球在冷鐓過程中是通過對棒料進行擠壓塑性成型，棒料切開量與模腔間存在的容積差，當棒料量低于模腔的容積時，會使得造型后壓裂球的球面度不足，而棒料量高于模腔的容積時，會造成壓裂球在模腔合模邊緣產生環狀凸起，削弱了壓裂球的塑形質量，繼而影響到壓裂球的使用效果；故此，本發明專利技術通過設置的補模錐，將待加工件的補充料填充到冷鐓模的模腔中，并使冷鐓過程中的棒料將補充料包裹起來，解決冷鐓塑形過程中的棒料量低于模腔容積的情況，保持制備的壓裂球的表面質量，從而提升了可降解鋁基材料制備設備的運行效果。果。果。
【技術實現步驟摘要】
一種可降解鋁基材料制備設備、制備工藝
[0001]本專利技術涉及鋁基材料
，具體涉及一種可降解鋁基材料制備設備、制備工藝。
技術介紹
[0002]水平井分段壓裂是油氣開發儲層改造的核心技術，常采用的方法是復合橋塞分段壓裂，為了后期生產測井，使用連續油管把橋塞全部鉆磨掉；而隨著油氣開發深度的增加，鉆磨復合橋塞已經不能滿足油氣資源的開發需求，因此實現大通徑橋塞免鉆除工藝成為了目前油氣開發過程降本增效的方法之一，其中使用的核心技術就是可降解壓裂球，隨著油氣開發過程的逐步推進和深入，能夠溶解的分段壓裂球備受重視；為使壓裂球滿足應用環境的性能要求，其核心材料成分中鎂鋁鋅銅鎳等的配比尤為重要，使得高品質等級的壓裂球，在制備過程的材料成本占比巨大。
[0003]冷鐓是少無切削金屬壓力加工的工藝，它是在借助模具的作用下使將被加工金屬產生塑性變形，其在常溫條件下即可進行，并對被加工件的材料具有較高的利用率，同時冷鐓工藝對被加工件的機械性能也具有改善作用，適用于進行壓裂球的加工；由于壓裂球在冷鐓過程中是通過對棒料進行擠壓塑性成型，棒料切開量與模腔間存在的容積差，會降低加工出的壓裂球品質，當棒料量低于模腔的容積時，會使得造型后壓裂球的球面度不足，而棒料量高于模腔的容積時，會造成壓裂球在模腔合模邊緣產生環狀凸起，削弱了壓裂球的塑形質量，繼而影響到壓裂球的使用效果。
[0004]如申請號為CN201710327769.8的一項中國專利公開了一種耐壓可溶解的鑄造鋁基復合材料及其制備方法；屬于可溶解材料
；該專利技術所述耐壓可溶解的鑄造鋁基復合材料以質量百分比計，含有0.01％～1％的石墨烯。該材料的制備方法為：按設計的鋁合金組分配比，稱取各組分，先將鋁、銅、鎂放入熔煉爐中，熔化后降溫，再將錫、鎵、銦放入鋁銅鎂合金熔體中，精煉除氣除渣，再將石墨烯攪拌加入鋁熔體中，靜置并澆鑄，然后再經過固溶時效處理得到產品；該技術方案組分配比合理，工藝過程簡單，所得產品的降解性能與耐壓強度明顯超過現有的同類產品；其性能滿足石油天然氣多級滑套分段壓裂技術對壓裂工具材料耐壓可降解性能的要求。便于大規模的工業化應用；但是該技術方案中未對壓裂球表面進行硬化處理，使得壓裂球的表面硬度易受其制備成品的材料組份所影響，限制了壓裂球表面硬度參數的提升。
[0005]鑒于此，本專利技術提出了一種可降解鋁基材料制備設備、制備工藝，解決了上述技術問題。
技術實現思路
[0006]為了彌補現有技術的不足，本專利技術提出了一種可降解鋁基材料制備設備、制備工藝，通過設置的補模錐，將待加工件的補充料填充到冷鐓模的模腔中，并使冷鐓過程中的棒料將補充料包裹起來，解決冷鐓塑形過程中的棒料量低于模腔容積的情況，保持制備的壓
裂球的表面質量，從而提升了可降解鋁基材料制備設備的運行效果。
[0007]本專利技術所述的一種可降解鋁基材料制備設備，包括冷鐓模、模架和控制器；所述冷鐓模安裝在模架上，冷鐓模在控制器的調節下進行合模；所述冷鐓模的外側設有補模頭，補模頭滑動安裝在模架上，補模頭與模架間設有固連驅動的油缸；所述補模頭的行程與冷鐓模的行程相垂直，補模頭環繞包裹在冷鐓模的模腔邊緣；所述模架上還設有滑動的桁架臺，桁架臺上安裝有補模錐，桁架臺通過驅動電機將補模錐移動到冷鐓模處；所述補模錐呈圓臺狀，補模錐的頂端用于放置待加工件的補充料，且放置的補充料截面大于補模錐的頂端，補模錐的底端與桁架臺間設有固連的支撐彈簧；所述冷鐓模和補模頭的模腔內壁曲率相同；
[0008]現有技術中，由于壓裂球在冷鐓過程中是通過對棒料進行擠壓塑性成型，棒料切開量與模腔間存在的容積差，會降低加工出的壓裂球品質，當棒料量低于模腔的容積時，會使得造型后壓裂球的球面度不足，而棒料量高于模腔的容積時，會造成壓裂球在模腔合模邊緣產生環狀凸起，削弱了壓裂球的塑形質量，繼而影響到壓裂球的使用效果；
[0009]因此，本專利技術通過設置在模架上的桁架臺，將待加工的棒料放置到冷鐓模之間夾持起來，在冷鐓模開始合模動作前，使桁架臺上的驅動電機將補模錐移動至冷鐓模的合模面之間，并使補模錐在支撐彈簧的作用下將其上放置待加工件的補充料抵在冷鐓模中的棒料上，然后進行冷鐓模的合模，在合模過程中接觸冷鐓模的棒料端部承受的應力作用，使棒料的中部產生較大的塑性變形，同時添加的補充料在補模錐的支撐作用下保持抵在棒料表面的位置，利用添加的補充料大于補模錐的頂端，使得塑性過程中的棒料將補充料包裹起來，并利用補模錐的圓臺狀外形，使其在冷鐓模的合模過程中被擠壓產生滑移，使得補模錐克服支撐彈簧的作用力從冷鐓模脫離，此時桁架臺上的驅動電機啟動使補模錐移開，接著在模架上的油缸驅動作用下使補模頭移動到冷鐓模的合模面之間，進而使補模頭與冷鐓模形成完整的球形模腔，進行壓裂球的擠壓造型；本專利技術利用了設置的補模錐，將待加工件的補充料填充到冷鐓模的模腔中，并使冷鐓過程中的棒料將補充料包裹起來，解決冷鐓塑形過程中的棒料量低于模腔容積的情況，保持制備的壓裂球的表面質量，從而提升了可降解鋁基材料制備設備的運行效果。
[0010]優選的，所述補模頭上還設置有貫穿的卸料孔，補模頭的模腔內壁上還設置有貼附的模殼，模殼在卸料孔的部位承受的應力達到其閾值后破裂開來；在冷鐓造型壓裂球時，通過設置在補模頭上的卸料孔，配合在補模頭模腔內壁上設置的模殼，使模殼能夠承受的應力值強度處于45
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55MPa，繼而在冷鐓模將壓裂球的棒料擠壓塑形為球形的過程中，利用模殼承受應力的閾值來控制壓裂球造型時的壓力，在冷鐓模的模腔中壓裂球的棒料量過多的情況下，使壓裂球因其過多材料在模腔中承受到的過大應力，將卸料孔部位的模殼破壞并將其過大的應力卸下，避免擠壓塑形過程中產生的過大應力傳遞到模腔內壁上，而對模腔的表面精度造成破壞，從而維持了可降解鋁基材料制備設備的運行效果。
[0011]優選的，所述卸料孔中還設有滑動的頂桿，頂桿的端部抵在補模頭模腔內壁的模殼上，頂桿與模架間還設有固連的氣缸；在冷鐓造型的過程中，通過設置在模架上的氣缸，為伸入卸料孔中的頂桿提供預緊力，用以支撐模腔內壁卸料孔部位的模殼，維持較薄厚度的模殼其提供的強度參數滿足使用需求，同時被擠入卸料孔中的物料，將氣缸支撐頂桿的作用力控制在30
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40MPa，避免模殼被沖擊破壞后導致卸料孔在模腔中的成為泄壓點，致使
塑形過程的壓裂球形成較低密度的異形，保持壓裂球處于的強度性能分布趨向于均衡狀態，維持壓裂球的制備品質，從而提升了可降解鋁基材料制備設備的運行效果。
[0012]優選的，所述卸料孔在補模頭中呈紡錘體的形狀；所述頂桿的端部與卸料孔在補模頭內壁上的孔徑相等；所述氣缸在冷鐓模完成合模后向卸料孔中的頂桿提供35
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45MPa的應力；通過將補模頭中的卸料孔設置成紡錘體的形狀，配合頂桿端部的與卸料孔在補模頭內壁上相等的孔徑，使氣缸向頂桿提供的作用力傳遞到壓裂球在卸料孔中的凸起部位，使得壓裂球在卸料孔中的凸起部位被頂桿擠壓，在凸起部位擠壓形成內凹，繼而在對冷鐓完成的壓裂球在進行磨光操作本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種可降解鋁基材料制備設備，包括冷鐓模(1)、模架(2)和控制器；所述冷鐓模(1)安裝在模架(2)上，冷鐓模(1)在控制器的調節下進行合模；其特征在于：所述冷鐓模(1)的外側設有補模頭(3)，補模頭(3)滑動安裝在模架(2)上，補模頭(3)與模架(2)間設有固連驅動的油缸(31)；所述補模頭(3)的行程與冷鐓模(1)的行程相垂直，補模頭(3)環繞包裹在冷鐓模(1)的模腔邊緣；所述模架(2)上還設有滑動的桁架臺(4)，桁架臺(4)上安裝有補模錐(41)，桁架臺(4)通過驅動電機(42)將補模錐(41)移動到冷鐓模(1)處；所述補模錐(41)呈圓臺狀，補模錐(41)的頂端用于放置待加工件的補充料，且放置的補充料截面大于補模錐(41)的頂端，補模錐(41)的底端與桁架臺(4)間設有固連的支撐彈簧(43)；所述冷鐓模(1)和補模頭(3)的模腔內壁曲率相同。2.根據權利要求1所述的一種可降解鋁基材料制備設備，其特征在于：所述補模頭(3)上還設置有貫穿的卸料孔(32)，補模頭(3)的模腔內壁上還設置有貼附的模殼(411)，模殼(411)在卸料孔(32)的部位承受的應力達到其閾值后破裂開來。3.根據權利要求2所述的一種可降解鋁基材料制備設備，其特征在于：所述卸料孔(32)中還設有滑動的頂桿(33)，頂桿(33)的端部抵在補模頭(3)模腔內壁的模殼(411)上，頂桿(33)與模架(2)間還設有固連的氣缸(34)。4.根據權利要求3所述的一種可降解鋁基材料制備設備，其特征在于：所述卸料孔(32)在補模頭(3)中的孔徑由內向外逐漸增大；所述頂桿(33)的端部與卸料孔(32)在補模頭(3)內壁上的孔徑相等；所述氣缸(34)在冷鐓模(1)完成合模后向卸料孔(32)中的頂桿(33)提供35
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45MPa的應力。5.根據權利要求1所述的一種可降解鋁基材料制備設備，其特征在于：所述冷鐓模(1)的合模面設置成斜面(11)，冷鐓模(1)的斜面(11)傾角大于補模錐(4...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉晨旭，周建，
申請(專利權)人：劉晨旭，
類型：發明
國別省市：
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