机械工程学报

作者：闫五柱, 王耀伟, 李振, 陈西锋, 王星, 张志远

单位：1. 西北工业大学力学与土木建筑学院 西安 710129;2. 航空工业第一飞机设计研究院结构设计所 西安 710089;3. 航空工业沈阳飞机工业集团有限公司创新研究院 沈阳 110031;4. 西安机电信息技术研究所 西安 710065

关键词：孔,冷挤压,残余应力,挤压力,干涉量；

基金：陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2024JC-YBMS-052)。

孔的冷挤压工艺广泛应用于航空、铁路、汽车等领域用以提高紧固孔的疲劳寿命，其强化机理是通过在孔边引入周向残余压应力从而降低孔周交变应力均值。针对目前冷挤压最优干涉量确定方法成本高、耗时长、可操作性差、误差大等的问题，提出一种基于芯棒挤压力快速确定最优干涉量的新方法。为达到上述目的，采用厚壁圆筒力学模型推导了芯棒挤压力与孔周残余应力的关系，通过采用锥形芯棒配合带斜度开缝衬套来获得连续的挤压力-干涉量曲线，提出采用挤压力-干涉量曲线的斜率改变量作为确定最优干涉量的参量。为了验证上述方法的有效性，建立了3种不同规格的AL-7050含孔工件冷挤压有限元模型，采用本文提出的方法预测了不同规格孔的冷挤压最优干涉量，与相关试验数据吻合较好。该方法可以用于不同孔径、边距比及厚度孔的冷挤压最优干涉量的快速确定。

来源：2025年第24期

《机械工程学报》期刊编辑部

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