随着中国制造向智能化、信息化方向发展，石油钻采设备的自动化发展进程越来越快，以保障作业安全、减轻劳动强度及提升作业效率等为目标的作业自动化和操作智能化石油装备已开始迅速投入油田工业化应用，铁钻工作为现代化钻井中重要的管柱自动化处理设备，也越来越受到业界关注。　　本文以伸缩臂式铁钻工为对象，由于其适用面广泛，其冲扣钳既能完成普通的冲扣工作要求，又有自己的特点。冲扣钳开放式钳口形式使得其夹持钻具范围大大提升；夹紧机构和冲扣机构在具备夹紧和冲扣功能的同时，设计有旋转轨道，保证在冲扣时的钳体旋转过程中钳头围绕钻具回转，避免对钻具产生剪切应力的不良影响。　　论文对国内外先进石油钻机进行了对比介绍，对铁钻工目前国内外发展状况及研究进行了剖析，对铁钻工的结构、工作原理、技术参数等进行了确定。对TZG93/4-140S型铁钻工冲扣钳的机构原理进行了介绍；对冲扣钳关键零部件（主承载件）进行了设计计算，重点对这些关键零部件进行机构设计和力学分析，对壳体、支点臂、曲拐、钳牙等进行了材料选择和有限元分析与校核。对冲扣钳的上、下壳体在考虑弹性变形等情况下，进行加工工艺分析及方案制定，结合现场出现的各类问题，对加工工艺流程、加工方案以及切削参数进行优化；对冲扣钳的钳牙、支点臂等关键零部件分别进行了工艺性分析及工艺方案设计，利用生产过程中中出现的各类问题，进行分析、总结，对工艺进行优化和改进，提升了产品质量。在前面研究的基础上，制造出了相应的冲扣钳，并对TZG93/4-140S型铁钻工进行了工业性试验验证，验证了铁钻工的安全和使用性能。