本发明涉及液压机技术领域，特别是涉及一种基于内高压成形的新型打孔方法。
背景技术：
近十年来，汽车轻量化和安全性要求不断提高，推动了液压成形技术的飞速发展。随着液压成形零件的大量使用，零件上孔的加工方式越来越受到国内外学者的关注。管状液压成形零件为中空，通常采用专用的金属冲孔模具在独立的设备上进行，生产效率低，而且孔周围存在较为严重的塌陷，产品质量较差。现在普遍采用激光切割方法进行上孔加工，虽然能够保证良好的加工质量，但设备投资昂贵，不利于降低成本，不适合大批量生产。液压冲孔作为一种新型的管类零件冲孔技术，在国际汽车制造领域得到了推广和应用，促进了汽车轻量化的进程。
管材液压冲孔是在液压成形技术(内高压)日趋成熟的基础上发展起来的一种新型塑性成形技术，作为新型的冲裁方法，对空心零件、轴线为曲线的零件进行冲孔，具有传统加工工艺无法比拟的优点。液压冲孔在整个冲孔过程中不需要凹模，这对于解决由于内部尺寸过小、或者轴线为曲线而导致内部不能安放凹模的零件加工具有很大优势。同时，利用液压冲孔代替激光切孔，对降低零件生产成本，提高生产效率具有重要作用。
汽车底盘件为轴线为二维或三维曲线的异形截面空心零件，现多采用内高压技术成形，液压冲孔属于管类零件内高压成形工艺过程的一个组成部分。如何合理的控制液体压力P、冲头轴向进给位移s与时间t的关系是液压打孔的关键，是有效改善冲孔的塌陷现象的关键。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：提供一种基于内高压成形的新型打孔方法及方法，该专利能够满足：汽车底盘件为轴线为二维或三维曲线的异形截面空心零件的冲孔，具有成形性能好，不易起皱和破裂。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种基于内高压成形的新型打孔方法，所述内高压的压力范围是100MPa～400MPa；至少包括如下步骤：
步骤101、根据内高压成形时的管类零件内部压力P和冲孔面积S计算冲孔缸吨位T；具体为：T≧P/S；
步骤102、根据冲孔缸吨位T和冲孔行程L0设计油缸结构；具体为：
油缸内径D＝T/PL，PL为液压机油泵压力，取定值25MPa；
活塞杆直径d＝D/2；
无杆腔长度L1＝L0+5mm；
有杆腔长度L2＝L0+2mm；
步骤103、根据油缸结构和冲孔位置设计冲头形状；具体为：
冲头前段的截面形状与孔相同，其长度等于镶块冲头导向段的长度与油缸行程之和；
冲头中段为圆柱段，其长度为前段尾部到活塞杆的距离减去冲头尾部法兰盘的厚度；
冲头尾部为法兰盘，其直接与油缸活塞杆用螺栓连接，长度范围是30mm～50mm；
步骤104、匹配液体压力、冲头轴向进给位移与时间的关系；具体为：
在管材胀形之后；液体压力通常达到最大值，当材料断裂以后，由于液体少量泄漏，压力会稍有下降。
作为优选，本发明还具有如下的附加技术特征：
进一步：PL＝25MPa。
本发明具有的优点和积极效果是：
在整个冲孔过程中不需要凹模，这对于解决由于内部尺寸过小、或者轴线为曲线而导致内部不能安放凹模的零件加工具有很大优势；此外，液压冲孔使得孔周围存在的塌陷大大改善，产品质量明显提高；同时，利用液压冲孔代替激光切孔，对降低零件生产成本，提高生产效率具有重要作用。通过采用上述技术方案，与传统技术相比较：能够显著改善冲孔塌陷情况，降低成本，适用于大批量生产。
附图说明
图1是本发明优选实施例中匹配液体压力、冲头轴向进给位移与时间的曲线图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1，一种基于内高压成形的新型打孔方法，包括如下步骤：
步骤101、根据内高压成形时的管类零件内部压力P和冲孔面积S计算冲孔缸吨位T；具体为：T≧P/S
步骤102、根据冲孔缸吨位和冲孔行程设计油缸结构；具体为：
油缸内径D＝T/PL PL为液压机油泵压力，取定值25MPa；
活塞杆直径d＝D/2
无杆腔长度L1＝L0+5mm
有杆腔长度L2＝L0+2mm
步骤103、根据油缸结构和冲孔位置设计冲头形状；具体为：
冲头前段其截面形状与孔相同，其长度相当于镶块冲头导向段的长度与油缸行程之和；冲头中段为圆柱段，其长度为前段尾部到活塞杆的距离减去冲头尾部法兰盘的厚度；冲头尾部为法兰盘，其直接与油缸活塞杆用螺栓连接，长度取30～50mm。
步骤104、匹配液体压力、冲头轴向进给位移与时间的关系；具体为：液压冲孔属于管类零件内高压成形工艺过程的一个组成部分，在管材胀形之后进行。此时，液体压力通常达到最大值，当材料断裂以后，由于液体少量泄漏，压力会稍有下降。典型的液体压力p、轴向进给位移s与时间t的关系曲线见下图。与其他软模冲裁工艺(如橡胶冲裁)相比，液压冲孔最大的特点就是液体压力可根据需要进行无级调节。
本优选实施例使用的打孔设备如图1所示：包括模座，位于模座内的打孔缸、与打孔缸的连接的导向块，与导向块连接的固定块和冲头，管件位于镶块上。
本优选实施例将液压冲孔技术应用于汽车底盘件的内高压成形中，克服了传统机械冲孔存在塌角的缺陷，提高零件的外观质量。另一方面，与传统冲孔相比，由于没有凹模，使得冲孔裂纹的产生需要较大的凸模切入，导致光亮带增加，从而改善端面质量。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。