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帶有穿孔系統(tǒng)的雙動擠壓機是生產高性能、高質量的空心型材和無縫管材的關鍵設備。活塞式內置穿孔系統(tǒng)不需要設置穿孔動梁，結構簡單、重量輕、開檔小、穿孔精度高，有利于提升機床整體性能和市場競爭力。內置式穿孔系統(tǒng)的液壓支撐系統(tǒng)對實現(xiàn)穿（擴）孔過程、固定針擠壓過程穩(wěn)定進行和保證產品質量起著重要作用。
鄧小民分析了穿孔針的受力，對穿孔針和其配合工具的結構優(yōu)化進行了探討。王力莉采用有限元分析了空心錠固定針擠壓時，穿孔針的應力、應變情況，提出改善穿孔針強度的措施。楊大詳和楊紅娟[5]詳細闡述分析了125MN雙動擠壓機內置穿孔裝置的液壓系統(tǒng)控制回路和工作過程。韓泓提出了一種通過穿孔針液壓系統(tǒng)動作控制和擠壓速度控制實現(xiàn)提高穿孔針定位精度的方法。張君等采用有限元法對雙動擠壓機工作主缸、前梁、后梁等大型部件進行應力分析，優(yōu)化調整結構，降低應力集中。
目前對內置式穿孔系統(tǒng)的研究多集中于穿孔針的結構優(yōu)化及強度校核、液壓系統(tǒng)控制原理及工作過程，很少涉及到穿孔裝置液壓支撐系統(tǒng)的結構強度分析。穿孔裝置的液壓支撐系統(tǒng)結構強度對整個設備結構安全起著重要作用。此外，穿孔活塞缸的缸體是擠壓機主工作缸的柱塞，有必要建立工作主缸和穿孔缸耦合作用下的有限元模型。因此，本文采用有限元方法研究了穿（擴）孔、固定針擠壓情況下的穿孔裝置液壓系統(tǒng)結構強度，分析了應力和位移分布情況。
以16MN雙動擠壓機內置式穿孔裝置的液壓支撐系統(tǒng)為例，對雙動擠壓機內置穿孔裝置液壓支撐系統(tǒng)結構進行結構強度分析。如圖1所示，雙動擠壓機主工作缸為柱塞缸，穿孔活塞缸的缸體就是工作主缸的柱塞。
穿孔力是雙動擠壓機主要參數之一，一般按擠根據公稱穿孔力可以確定在此狀態(tài)下的穿孔液壓系統(tǒng)的壓力，根據式（1）確定穿孔力可計算得到穿孔液壓系統(tǒng)壓力Pc=12.229MPa~24.458MPa。穿孔液壓缸的受力如圖2a所示。擠壓力由主工作缸和兩個側缸共同提供，根據公稱擠壓力和主缸、側缸尺寸可確定主工作缸液壓系統(tǒng)最大壓力P=28.618MPa。擠壓過程中穿孔缸超壓回油，穿孔缸中的液壓油的壓力值為恒定值，以保持穿孔針固定不動，此時液壓缸受力如圖所示。
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