ローリングプロセス シリンダーバレル： 高効率表面処理技術のコア利点と応用

 

シリンダーバレルの圧延プロセスは、金属表面を冷塑変形によって精密加工する技術です。室温で、このプロセスは、圧延工具を使用してシリンダーバレルの内壁に圧力を加え、表面層金属が塑性流れを受け、微細な凹面領域を充填し、表面粗さを大幅に改善します。研削などの従来のプロセスと比較して、圧延は表面仕上げ、強化、性能最適化を同時に達成することができます。現在、油圧機器や建設機械などの分野における主要な製造技術となっています。

 

I 。圧延プロセスのコア原理

圧延は、機械圧延によって金属表面層に緻密な繊維構造を形成します。このプロセスは 2 つの重要な効果を生成する。

1.冷間加工硬化層 ： 表面層の粒子が精製され、硬度が約 30% 増加し、耐摩耗性が著しく向上します。

2.残留圧縮応力場 ： 表面の微小亀裂を効果的に密封し、疲労強度を 25% 以上増加させます。

 

II 。6 つのコア利点の分析

1.優れた表面品質

内壁の粗さを Ra3.2 — 6.3 μ m から Ra0.4 — 0.8 μ m に最適化し、ミラーのような効果を達成し、シールの摩耗を低減します。

2.機械的特性の向上

形成された硬化層は、耐摩耗性を 200% ～ 300% 向上させ、高圧および高周波運動の油圧システムに特に適しています。

3.効率の革命的なブレークスルー

メートルあたりの処理時間は、従来の粉砕の 1 — 2 日から 10 — 30 分に短縮され、全体的なプロセス効率は 3 倍に増加します。

4.コスト管理の利点

設備投資は従来の研削機の 1% ～ 10% に過ぎず、工具摩耗コストは 60% 以上削減されます。

5.コンポーネント寿命の延長

同じ作業条件下で、圧延によって加工されたシリンダーバレルの耐用年数は 2 — 3 倍延長されます。

6.環境保護と省エネ機能

切削廃棄物が生成されず、研削プロセスと比較してエネルギー消費量が 40% ～ 50% 削減されます。

 

III.応用分野の分析

この技術は、複数のハイエンド製造分野で成功裏に適用されています。

- 建設機械：クレーンやショベルなどの機器の長期安定運転を保証する油圧シリンダのコア製造プロセスです。

- エネルギー機器 ： オイルポンプバレルの製造で輸入製品を置き換えており、 ASTM 国際規格を満たしています。

- 軍事製造 ： 銃身の内壁加工に適用され、兵器システムの信頼性と耐用年数を向上させます。

- 鉱山機械 ： 油圧サポートの主要コンポーネントのコア加工方法であり、複雑な地下作業条件に適応します。

 

IV 。プロセスパラメータの最適化のためのキーポイント

1.圧延量の制御 ：材料硬度 （ HB 値 ） と弾性率に応じて塑性変形量を正確に計算する必要があります。

2.ツールのマッチングの原理 ：ローラーの半径とシリンダー直径の比率は 1 ： 8 ～ 1 ： 12 で構成され、均一な応力分布を確保します。

3.プロセス接続の設計：「粗ボア — 微細ボア — 圧延」の 3 段階処理システムを採用し、公差は ± 0.0 2 mm 以内に制御されています。

 

V 。従来のプロセスとの比較

| インデックス | 圧延プロセス | 研削プロセス |

| 表面粗さ|Ra0.4 — 0.8 μ m | Ra0.8 — 1.6 μ m |

| 処理効率 | 10 — 30 分 / メートル | 24 — 48 時間 / メートル |

| 硬度増加 | 30% | 5% ～ 10% |

| 設備コスト | 10，000 — 50，000 元 | 500，000 — 5，000，000 元 |

 

製造業の部品性能要求が高まるにつれ、圧延プロセスは徐々に従来の加工方法に取って代わられています。そのユニークな表面強化特性は、個々のコンポーネントの信頼性を向上させるだけでなく、機械システム全体の耐用寿命を大幅に延ばすことができます。近代精密製造に不可欠なコア技術となっています。