液壓缸筒用鋼管橢圓度分析
液壓缸筒是液壓油缸的重要組成部分，是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能、做直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)（或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)）的液壓執(zhí)行元件。用它來(lái)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可免去減速裝置，并且沒(méi)有傳動(dòng)間隙，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，因此在各種機(jī)械液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。液壓缸基本上由缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置與緩沖裝置組成，液壓缸輸出力和活塞有效面積及其兩邊的壓差成正比，而缸筒是形成內(nèi)腔盛裝流體的關(guān)鍵元件，因此液壓缸筒對(duì)液壓油缸的壽命起到關(guān)鍵性作用。
液壓缸筒經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)各生產(chǎn)廠家多年的生產(chǎn)研究，巳經(jīng)在我國(guó)液壓行業(yè)發(fā)揮出越來(lái)越大的作用。然而，由于制造液壓缸筒所需鋼管對(duì)內(nèi)外徑橢圓度要求較高， 而在冷拔高鋼管生產(chǎn)實(shí)踐中，橢圓度現(xiàn)象一直以來(lái)又難以解決，不能完全徹底消除，只能改善和降低,所以，在制造液壓缸筒時(shí)鋼管內(nèi)壁珩磨和外圓車(chē)削加工量比較大。
根據(jù)冷拔鋼管生產(chǎn)分析，液壓缸筒用鋼管橢圓度產(chǎn)生的主要原因由以下組成。
冷拔工藝生產(chǎn)中，冷拔設(shè)備是由上料床、拉伸床、模具座、拉伸小車(chē)及動(dòng)力源為主所組成，需要達(dá)到三點(diǎn)一線(xiàn)的原則，即頂桿基點(diǎn)、?？字行狞c(diǎn)、拔制力中心點(diǎn)在同一條拉伸直線(xiàn)上，如果該三點(diǎn)不在同一條拉伸直 線(xiàn)上，那么會(huì)出現(xiàn)頂桿基點(diǎn)偏離拉伸中心線(xiàn)形成鋼管內(nèi)徑橢圓頂頭是決定鋼管內(nèi)徑的關(guān)鍵構(gòu)件，其定徑帶屬于圓柱狀，理論上鋼管的內(nèi)孔等于頂頭的直徑，并且頂頭的定徑帶工作面與外模的定徑帶工作面呈平行狀態(tài)。如果頂桿基點(diǎn)偏離拉伸中心線(xiàn)，在拔制鋼管時(shí),受到拔制力影響，頂頭縱向軸線(xiàn)與外模的定徑帶工作面不平行，形成一定夾角，頂頭的工作面由平行面改變?yōu)樾泵妗．?dāng)金屬通過(guò)頂頭時(shí)，受到頂頭的向外擴(kuò)張壓力，在頂頭傾斜的方向，鋼管的內(nèi)孔直徑大于頂頭的直徑，而與傾斜方向垂直方向的鋼管內(nèi)徑等于頂頭的直徑，從形成內(nèi)孔橢圓
外模是決定鋼管外徑的關(guān)鍵構(gòu)件，其定徑帶屬于圓柱狀，理論上鋼管的外徑等于外模定徑帶工作面直徑。如果拉伸模孔中心點(diǎn)偏離拉伸中心線(xiàn),并且外?？v向軸線(xiàn)與拉伸中心線(xiàn)不平行，形成一定夾角，那么外模工作面由平行面改變?yōu)樾泵?。?dāng)金屬通過(guò)外模定徑帶工作面時(shí)，受到外模內(nèi)收壓力影響，在傾斜的方向，鋼管的外直徑小于外模的直徑，而與傾斜方向垂直方向的鋼管外徑等于外模的直徑，從形成外徑橢圓
鋼管在外模內(nèi)收壓力和內(nèi)模擴(kuò)張壓力的作用下形成標(biāo)準(zhǔn)的金屬制品型式，如果拔制力中心點(diǎn)或拉伸小車(chē)鉗口中心點(diǎn)偏離拉伸中心線(xiàn)，鋼管在滑出模具定徑帶外端的瞬間，鋼管縱向軸線(xiàn)與拉伸中心線(xiàn)不平行，而形成一定夾角，內(nèi)外模具作用下巳經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)的金屬制品型式受到彎曲拉力影響，金屬產(chǎn)生橫向滑移，鋼管產(chǎn)生微量形變，使彎曲方向的鋼管外徑縮小，而與彎曲方向垂直方向的鋼管外徑變大，并且產(chǎn)生鋼管彎曲現(xiàn)象
模具的質(zhì)量、制造精度和合格率很大程度上取決于制造模具的材料，合理的選用模具材料并進(jìn)行精確 的成形加工和適當(dāng)?shù)膹?qiáng)韌化處理，能夠有效提高模具的使用壽命。
液壓缸筒用鋼管模具較為合適的模具材料為硬質(zhì)合金YG系列，對(duì)于規(guī)格較大的可采用冷作合金模具鋼 Crl2。由于硬質(zhì)合金YG系列材料基本不存在變形現(xiàn)象，以及合金模具鋼Crl2屬于微變形材料，所以選用上述材料能夠有效滿(mǎn)足液壓缸筒用鋼管的拉伸需求。在后處理上，判斷模具好壞的指標(biāo)主要是強(qiáng)度、硬度、耐磨性、抗氧化性、疲勞性、導(dǎo)熱性以及耐蝕性，由于液壓缸筒用鋼管生產(chǎn)屬于常溫加工工藝，所以模具的紅硬性等高溫下性能可以不予考慮。
通常情況下，液壓缸筒用鋼管拉伸外模以YG系列的YG8材料為主，外模的硬度需要控制在HRc87~90 為宜,抗彎強(qiáng)度控制在1450~1500MPa為宜;YG系列材料內(nèi)模以YG11為主，內(nèi)模的硬度需要控制在HRC83? 86為宜，抗彎強(qiáng)度控制在2000~2100MPa為宜。而合金 模具鋼Crl2材料內(nèi)模和外模硬度需要控制在HRc60~ 64為宜。抗彎強(qiáng)度和硬度過(guò)高,模具容易在壓力和摩擦力作用下破碎，抗彎強(qiáng)度和硬度過(guò)低,模具容易在壓力和摩擦力作用下產(chǎn)生形變，導(dǎo)致鋼管產(chǎn)生橢圓等現(xiàn)象，以及耐磨性下降，鋼管拉伸時(shí)產(chǎn)生劃絲等不良現(xiàn)象。
根據(jù)上述液壓缸筒用鋼管橢圓度分析，可以看出：液壓缸筒用鋼管橢圓度成因存在多元化復(fù)雜現(xiàn)象，除了上述列舉因素外，在生產(chǎn)實(shí)踐中還有很多，例如拉伸后的鋼管在運(yùn)輸、熱處理、外力撞擊、擠壓等諸多情形下同樣容易產(chǎn)生變形和橢圓。但是，只要能從以上幾方面人手，那么液壓缸筒用鋼管橢圓度缺陷就能有效降低和改善，從而能夠有效的減小在制作油缸筒時(shí)鋼管的珩磨量和車(chē)加工量，有效的提高鋼管的材料利用率和成品缸套的成材率。
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