文／康海鹏，关朕，朱保亮，李大乔·宝鸡石油机械有限责任公司热工分公司

空气包外壳现有胎模锻工艺存在锻造过程长、胎模复杂、锻造能耗高等缺点。根据空气包外壳的特点，分析胎模锻的工艺性，改进制坯为盲孔长套形，运用圆柱形坯料在镦粗过程中间部分自由向外扩胀成鼓形的成形原理，在上下模具内镦粗成形。应用有限元模拟技术对工艺进行模拟，分析工艺参数，完善胎模锻工艺。按新工艺进行生产试制，锻件成形良好，模具设计制造简单，操作方便，生产效率高。

钻井泵是目前进行石油和天然气钻井作业中的关键设备，担负着向井眼内输送高压钻井液并维持钻井液循环的重任。空气包是钻井泵液力端的组件，包括外壳、压盖、气囊等，在钻井泵工作过程中有稳定压力，减小波动，增加水马力，减少井漏等重要作用。

图1 为KBD-75 型空气包外壳，为内部中空的薄壁球形结构，最小处壁厚87mm，材料为锻钢35CrMoA，成品经磁粉探伤，应符合NB/T 47013.4-2015《承压设备无损检测》的规定，并按Ⅰ级质量要求验收，调质硬度269 ～302HBW，同炉等效试棒(试棒尺寸φ125mm×250mm)，力学性能要求：Rm≥745MPa，ReL≥520MPa，A4≥17%，Z ≥45%，KV8≥27J(-20℃)，KV2≥41J(0℃)。

图1 KBD-75 空气包外壳

空气包外壳现有胎模锻工艺

目前空气包外壳整体式锻造技术方案有两种。

第一种成形方案为：制通孔长套形坯料，将长套形坯料在上下预成形模和特制的鹅头芯棒上拔长，预成形空气包外壳的外形和内孔，制成预成形坯料。将预成形坯料重新加热后在上下成形模具内，通过成形芯轴进行摔形、收口等处理，锻成锻件。……