CDU20-80D：SMC CDU 系列自由安装型气缸（缸径 20 mm，行程 80 mm，单杆双作用，带磁环，通孔安装，杆端外螺纹）

CDU20-80D 是日本 SMC 公司 CDU 系列自由安装型气缸中的一款，缸径 20 mm，行程 80 mm，采用单杆双作用结构，带内置磁环，通孔安装方式，杆端外螺纹，可在多面安装小型磁性开关，适用于自动化设备中需要紧凑安装、高导向精度和位置检测的夹紧、推送、提升等动作，是工业气动系统中常用的省空间执行元件。

一、型号含义（按 SMC CDU 系列命名规则）

• CDU：CDU 系列自由安装型气缸，长行程型，单杆双作用，节省空间，可直接多面安装，带磁性开关。
• 20：缸径代号，20 表示缸径 20 mm。
• 80：行程代号，80 表示行程 80 mm。
• D：磁环代号，D 表示带内置磁环，用于磁性开关检测活塞位置。

二、主要技术参数

三、结构与工作原理

1. 结构组成

CDU20-80D 采用自由安装型气缸结构，主要由缸体、活塞、活塞杆、端盖、密封件、磁环、磁性开关安装槽和杆端外螺纹等组成：

• 缸体：铝合金材质，长方体结构，节省安装空间，可直接多面安装。
• 活塞：铝合金材质，表面经铬酸盐处理，设有活塞密封圈和耐磨环，提高导向性和耐磨性。
• 活塞杆：碳钢材质，表面镀硬铬，防腐蚀、耐磨，杆端为外螺纹，便于连接负载。
• 端盖：铝合金材质，设有缓冲机构和密封圈，杆侧端盖设有导向套，提高导向精度。
• 密封件：采用聚氨酯等材料，保证气缸密封性能。
• 磁环：内置磁环，用于磁性开关检测活塞位置。
• 磁性开关安装槽：可在多面安装小型磁性开关，磁性开关不突出表面，提高操作性和安全性。

2. 工作原理

CDU20-80D 为单杆双作用自由安装型气缸，工作原理如下：

• 伸出动作：压缩空气从无杆腔进入，推动活塞向前移动，活塞杆伸出，输出推力。
• 缩回动作：压缩空气从有杆腔进入，推动活塞向后移动，活塞杆缩回，输出拉力。
• 磁环检测：活塞内置磁环，当活塞移动到磁性开关安装位置时，磁性开关动作，输出开关量信号，用于位置检测和电气控制。

四、功能特点

1. 自由安装、省空间：长方体结构，可直接多面安装，节省安装空间，适用于空间受限的场合。
2. 长行程设计：行程 80 mm，适用于需要较长行程的应用场景。
3. 高导向精度：活塞杆与导向套配合，运动平稳，抗横向负载能力强。
4. 带磁环设计：内置磁环，可安装小型磁性开关，便于位置检测和电气控制。
5. 杆端外螺纹：杆端为外螺纹，便于安装附件和连接外部设备。
6. 不给油式设计：无需油雾器润滑，简化气路配置，适用于洁净环境。
7. 高可靠性：密封结构设计，使用寿命长，适用于高速自动化设备。

五、典型应用场景

• 自动化夹具：焊接夹具、装配工装的夹紧、定位机构，实现工件的快速夹紧和松开。
• 小型推送机构：物料推送、分拣滑台的小型推料机构，实现精确的物料推送动作。
• 检测设备：测试工装、定位机构的短行程动作，实现多工位测试循环。
• 包装机械：小型封口机、贴标机的夹紧、定位机构，适应紧凑型设备布局。
• 输送线：输送线上工件的推出、提升和限位等动作，适用于空间受限的场合。

六、安装与使用注意事项

1. 安装位置选择：
   • 气缸应安装在刚性足够的基座上，避免振动和冲击。
   • 安装面应加工安装用内六角螺钉用孔和导杆的避让孔，确保安装牢固。
   • 限位器等受到冲击的使用时，安装螺钉的螺纹拧入深度应在 2d 以上。
2. 对中与负载：
   • 活塞杆与负载连接时，应保证同轴度，避免偏心负载和横向负载。
   • 活塞杆横向负载大小是有限度的，超出容许值会导致密封件异常磨损、气缸与活塞咬合、轴承部异常磨损等，应确保在样本所示容许值之内。
3. 速度控制：
   • 在气缸的进气口和出气口安装速度控制阀（单向节流阀），实现平稳的速度调节。
   • 活塞速度推荐 50–500 mm/s，避免速度过快或过慢影响使用寿命。
4. 气源处理：
   • 气源应经过 5 μm 以上过滤器和油雾器处理，保证压缩空气清洁、干燥。
   • 使用不含劣化压缩机油的洁净空气，防止灰尘和油分进入气缸影响性能。
5. 电气接线：
   • 带磁环型号可安装磁性开关，接线时注意电源电压和极性，确保磁性开关动作可靠。
6. 维护与检查：
   • 定期检查气路有无泄漏、活塞杆有无磨损。
   • 若动作异常，可先检查气源压力、管路和节流阀设置，必要时更换密封件或气缸。

七、选型与替代建议

• 若需不同行程，可在同一 CDU 系列中选择其他型号，如 CDU20-20D（行程 20 mm）、CDU20-40D（行程 40 mm）等。
• 若需不同缸径，可选用 CDU25-80D（缸径 25 mm）、CDU32-80D（缸径 32 mm）等。
• 若需带磁性开关，可选用 CDU20-80D-M9N 等带磁性开关型号，便于位置检测和电气控制。

总结：CDU20-80D 是一款结构紧凑、性能可靠的自由安装型气缸，通过“缸径 20 mm + 行程 80 mm + 单杆双作用 + 带磁环 + 通孔安装 + 杆端外螺纹 + 多面磁性开关槽”设计，为工业自动化系统提供紧凑、高导向精度、高可靠性的执行能力，是小型夹紧、定位、推送等应用的理想选择。