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擴孔試驗

一種薄板成形性試驗。用凸模把中心帶孔的試件壓入凹模,使試件中心孔擴大,直到板孔邊緣出現頸縮或裂紋為止。試驗結果用於評估金屬薄板的翻邊成形性。被剪切或沖裁以後的金屬薄板,在受沖剪的邊緣部位會有損傷和加工硬化產生,在後續的衝壓成形加工特別是拉伸變形時,這些部位會過早地產生裂紋而導致破壞。在一些高强鋼和硬鋁合金的加工中常有這種情況發生。因翻邊是一種最典型的變形管道,為此發展了擴孑L試驗。

擴孔試驗裝置如圖所示,主要由凸模1、凹模2和壓邊圈3組成。凸模上為易於試件對中常帶有定位銷4。凸模可以為平底,也可以為半球形。凹模與壓邊圈之間可以為平面,也可以帶有拉延筋。試驗用金屬薄板5中心預製圓孔,周邊被凹模與壓邊圈壓緊,以防止薄

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板突緣金屬流入凹模孔腔。凸模將帶孔試件壓入凹模,致使試件中心孔擴大。當孔的邊緣出現頸縮或裂紋時,停機卸載,量測此時試件中心孔的平均直徑,以其擴大量和原始孔徑的比值作為金屬薄板翻邊效能的評估名額,稱為擴孔率%26lambda;(%):

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式中d為試件變形後中心孔的平均直徑;d0為原始孔徑。德國凱澤%26bull;威廉研究院(Kaiser Wilhelm Lnstitute)對試驗所用模具的尺寸和試樣有一系列的規定,凡按該規定所做的試驗,其最終結果%26lambda;值稱為K.W.I值。一般情况下,去除中心孔毛刺可大大新增擴孔率。該值還隨總延伸率和塑性應變比r值的新增而新增,隨抗拉强度的新增而下降。對金屬內部夾雜物施行形態控制有助於改善翻邊效能。

也有用90mm%26times;90ram的帶孔(%26phi;12mm)方板作為試件,用%26phi;40mm的凸模壓入,量測孔開始拉裂時的有關資料,以用下式計算的g值作為綜合評估成形性能指標

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式中h為衝壓高度,dmax ,dmin分別為中心孔的最大與最小直徑。

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