유압 실린더 호닝 튜브에 잔류 응력이 미치는 영향

유압 실린더 호닝 튜브는 초기 치수 검사를 통과하더라도 후속 가공 또는 조립 중에 문제가 발생할 수 있습니다. 절단, 보링 또는 용접 후 튜브는 최종 실린더 조립에 영향을 미치는 직선도, 원형도 또는 내부 직경의 변화를 겪을 수 있습니다.

한 가지 가능한 원인은 이전 제조 공정에서 남은 잔류 응력입니다.잔류 응력은 치수 정확도를 향상시키지만 재료 내부에 내부 응력을 남길 수 있는 냉간 인발 강관에 특히 관련이 있습니다.지정된 응력 완화 조건과 관련된 특성을 유지하면서 냉간 가공 잔류 응력을 줄입니다.

이러한 요인을 이해하면 불필요한 재작업을 방지하고 생산 일관성을 개선하는 데 도움이 됩니다.

1. 유압 실린더 튜브에 잔류 응력이 발생하는 이유는 무엇입니까?잔류 응력은 외부 힘이 가해지지 않을 때 재료 내부에 남아 있는 내부 응력을 말합니다.냉간 인발 중에 강관은 다이를 통과하여 치수를 줄이고 치수 정확도를 향상시킵니다. 재료는 소성 변형을 겪지만 변형이 튜브 벽 전체에 걸쳐 균일하지는 않습니다.

내부 표면과 외부 표면 사이의 변형 차이는 인발 후 평형 상태로 남아 있는 내부 인장 및 압축 응력을 생성할 수 있습니다.

직선 가공, 기계 가공 및 용접을 포함한 추가 작업은 이 응력 분포를 변경할 수 있습니다.

튜브가 추가 가공을 거칠 때 중요해집니다.

예를 들어, 내부 보어에서 재료를 제거하거나 튜브의 한쪽 끝을 가공하면 남아 있는 응력의 균형이 변경됩니다. 튜브는 국부적인 치수 변화 또는 굽힘을 통해 응답할 수 있습니다.

왜곡의 정도는 여러 요인에 따라 달라집니다:

냉간 인발 감소:

소성 변형의 양과 분포는 잔류 응력에 영향을 미칩니다.

벽 두께 분포:

불균일한 벽 형상은 불균일한 변형에 기여할 수 있습니다.

• 직선 가공 작업: 기계적 직선 가공은 응력을 도입하거나 재분배할 수 있습니다.

• 열처리 조건: 응력 완화 또는 노멀라이징 처리는 잔류 응력 상태 및 기계적 특성에 영향을 미칩니다.

• 잔류 응력은 원래 튜브 치수를 확인하는 것만으로는 평가할 수 없습니다.튜브는 가공 전에 지정된 외경, 내경 및 직선도를 충족할 수 있지만 상당한 재료 제거 후에도 반드시 동일한 형상을 유지하지는 않습니다.

• 2. 잔류 응력이 호닝 및 후속 가공에 어떻게 영향을 미칠 수 있습니까?주요 문제는 잔류 응력이 자동으로 고장을 일으키는 것이 아니라 응력 분포의 변화가 제조 중 치수 안정성에 영향을 미칠 수 있다는 것입니다.

보어 형상 변경

호닝은 정밀한 내부 직경과 필요한 보어 표면 조건을 달성하는 데 사용됩니다.

상당한 잔류 응력이 튜브에 남아 있으면 재료 제거로 인해 응력이 재분배될 수 있습니다. 원래 응력 분포 및 가공 조건에 따라 이는 직선도, 원형도 또는 보어 형상의 변화에 기여할 수 있습니다.

이렇게 하면 전체 실린더 길이에 걸쳐 일관된 내부 치수를 유지하기가 더 어려워질 수 있습니다.

예를 들어, H8 공차는 허용 가능한 내부 직경 범위를 지정합니다. 그러나 H8만 충족한다고 해서 원통도, 직선도 또는 표면 거칠기에 대한 모든 요구 사항이 충족되었다고 해서는 안 됩니다.

이러한 특성은 별도로 지정하고 확인해야 합니다.

절단 또는 끝 가공 후 치수 변경

유압 실린더 튜브는 종종 길이 절단, 면취, 나사 가공 또는 연결 부품 가공이 필요합니다.

재료가 불균일하게 제거되면 기존 잔류 응력이 재분배되어 국부적인 왜곡을 유발할 수 있습니다.

길거나 비교적 얇은 벽의 튜브의 경우 직선도의 작은 변화조차도 후속 정렬 또는 조립에 영향을 미칠 수 있습니다.

용접 중 추가 효과

포트, 브래킷 또는 끝 연결부를 용접하면 국부적인 가열 및 냉각이 발생합니다.

이러한 온도 차이는 새로운 열 응력을 발생시키고 원래 튜브가 응력 완화되었는지 여부에 관계없이 왜곡을 유발할 수 있습니다.

사전 잔류 응력은 전반적인 응답에 영향을 미칠 수 있지만 용접 왜곡의 유일한 원인은 아닙니다.

이러한 이유로 원래 호닝 보어 사양을 충족하는 튜브가 용접 후에도 동일한 치수 정확도를 유지한다고 자동으로 가정해서는 안 됩니다.

실용적인 해결책은 가공 순서를 제어하고 영향을 미칠 수 있는 작업 후 중요한 보어 치수를 확인하는 것입니다.

3. 올바른 재료 조건이 치수 안정성 위험을 줄이는 방법

정밀 유압 실린더 튜브를 소싱할 때 적합한 납품 조건을 선택하는 것이 중요합니다.

예를 들어, EN 10305-1은 심리스 냉간 인발 정밀 강관을 다루며 여러 납품 조건을 제공합니다.

일반적으로 지정되는 두 가지 조건은 +SR 및 +N입니다.

납품 조건

설명

주요 고려 사항

+SR (BKS)냉간 인발 및 응력 완화지정된 응력 완화 조건과 관련된 특성을 유지하면서 냉간 가공 잔류 응력을 줄입니다.

첫째, 주문 전에 납품 조건을 확인하십시오.

ST52 또는 E355와 같은 일반적인 명칭에만 의존하는 대신 재료 등급, 해당 표준 및 납품 조건을 지정하십시오.

둘째, 가공 순서를 신중하게 계획하십시오.

치수 안정성이 중요한 경우 최종 정밀 마감 전에 응력 완화 처리를 일반적으로 평가해야 합니다. 거친 가공 및 마감 작업은 왜곡을 제한하고 필요한 벽 두께를 유지하도록 계획해야 합니다.최종 호닝 후 추가 열처리는 치수 또는 표면 조건을 변경할 수 있으므로 신중하게 평가해야 합니다.셋째, 적절한 생산 단계에서 치수를 확인하십시오.

응용 분야에 따라 검사에는 다음이 포함될 수 있습니다.

초기 튜브 직선도 및 벽 두께 분포.

완성된 보어 직경, 원형도 및 표면 거칠기.

상당한 끝 가공 또는 용접 후 보어 형상.

실린더 조립 전 최종 치수 확인.

까다로운 응용 분야의 경우 대표적인 가공 시험을 통해 선택한 튜브 조건이 충분한 치수 안정성을 제공하는지 확인할 수 있습니다.

결론: 치수 안정성은 호닝 전에 시작됩니다.

잔류 응력은 유압 실린더 튜브 제조, 특히 냉간 인발 튜브가 정밀 가공을 거칠 때 중요한 요소입니다.

튜브가 원래 치수 요구 사항을 충족하더라도 후속 재료 제거 또는 용접은 형상을 변경할 수 있습니다.

• 적절한 납품 조건을 선택하고, 가공 순서를 제어하고, 가공 후 중요한 치수를 확인하면 이러한 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

• 따라서 신뢰할 수 있는 실린더 튜브 성능은 최종 보어 공차 이상에 달려 있습니다. 재료 상태, 제조 이력 및 다운스트림 가공 요구 사항을 고려해야 합니다.

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프로젝트에 E355, ST52 또는 기타 지정된 강철 등급이 필요한 경우 올바른 재료 조건과 튜브 치수를 선택하는 것이 신뢰할 수 있는 다운스트림 가공에 필수적입니다.

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