由于由外向內沖孔時以高壓液體作為凹模，液體壓力較低會導致孔周發(fā)生塌陷；液壓沖孔的斷口與普通沖孔相似，也存在塌角、光亮帶和斷裂帶。本文興迪源機械帶來內壓對沖孔質量的影響。
一、內壓對孔周塌陷和孔口形狀的影響：
由于由外向內沖孔時以高壓液體作為凹模，液體壓力較低會導致孔周發(fā)生塌陷。對于不同內壓下的液壓沖孔實測的塌陷寬度和深度如圖7-31所示。隨著內壓增大，孔口(距孔邊距離為0處)塌陷深度顯著減小，整個塌陷范圍也顯著減小，從內壓13MPa到內壓100MPa,塌陷范圍由大于20mm減小到10mm。
圖7-31不同壓力下塌陷與位移關系
另一方面，內壓越大，獲得的孔口直徑越小于公稱直徑。以某汽車擋風架的?20mm孔為例，在220MPa內壓下沖孔獲得的最小孔徑為19.5mm,而在100MP時沖孔獲得的最小孔徑為19.9mm。同時，對于此類內高壓成形管件的液壓沖孔，由于管件縱向和橫向尺寸差別較大，對沖孔的形狀也有一定的影響，一般來說，孔徑沿管材軸向略大，而沿管材橫向略小，表現(xiàn)為橢圓形，如圖7-32所示。
圖7-32內壓對孔型的影響
二、內壓對斷口表面質量的影響：
液壓沖孔的斷口與普通沖孔相似，也存在塌角、光亮帶和斷裂帶，如圖7-33所示。由于斷口表面質量對零件的疲勞壽命有影響，塌角影響零件外觀質量，應盡量增加斷口的光亮帶，并減小塌角。研究表明通過提高脹接內壓可以顯著改善斷口表面質量。
圖7-33液壓沖孔斷口顯微照
(a)斷口截面照片；(b)斷口放大圖；(c)光亮帶與斷裂帶界面。
圖7-34所示為不同內壓下液壓沖孔斷口照片，對比可見，60MPa內壓下獲得的斷口光亮帶寬度較窄，斷裂帶凸凹不平，撕裂現(xiàn)象比較嚴重，而120MPa下獲得的斷口光亮帶寬，斷裂帶也更加光滑平整。
圖7-34不同內壓下液壓沖孔斷口顯微照片
（a）60MPa；（b）120MPa。
根據(jù)實驗結果繪制的光亮帶占壁厚的比例隨內壓的變化如圖7-35所示。可見隨著內壓的升高，光亮帶占壁厚的比例明顯增加，這是因為沖頭周圍壓應力增加延緩了裂紋的發(fā)生，另一方面，與傳統(tǒng)沖孔相比，由于沒有凹模，使得裂紋的產(chǎn)生需要較大的凸模切入，也是導致光亮帶增大的原因。
圖7-35不同壓力下剪切帶占管材壁厚的比例
【興迪源機械液壓成形設備優(yōu)勢】
興迪源機械(Xingdi Machinery)是一家專注流體壓力成形技術的鍛壓設備制造企業(yè)。自2007年創(chuàng)立以來，公司一直致力于內高壓成形的技術創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)。主營產(chǎn)品范圍從生產(chǎn)普通液壓設備，現(xiàn)今發(fā)展至生產(chǎn)、研發(fā)國內頂尖流體壓力成形技術的鍛壓設備。
興迪源機械經(jīng)過十數(shù)年的生產(chǎn)和不斷地創(chuàng)新研發(fā)，已獲得發(fā)明專利和實用新型專利超過二十項，并以每年2~4項的新增速度不斷增加。其中自主研發(fā)了“一種榫式結構大型液壓機機架”用于大型液壓機機架的設計制造;俗稱“板材充液成形設備”也是由本公司自主研發(fā)的國際首臺產(chǎn)品，并獲得了發(fā)明專利和實用新型專利。
部分文段和圖片摘自：
《現(xiàn)代液壓成形技術》
作者：苑世劍
由興迪源機械編輯
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