机械工程学报

作者：于正洋, 钟斌, 张传伟, 赵升吨

单位：1. 西安科技大学安全科学与工程学院 西安 710054;2. 西安科技大学机械工程学院 西安 710054;3. 西安交通大学机械工程学院 西安 710049

关键词：断裂强度因子,低应力下料,数值模拟,断裂预测,304不锈钢；

基金：国家自然科学基金资助项目(51705416)。

低应力下料近净成形方法是制造轴类零部件毛坯的新工艺，具有能耗低、下料效率高及坯料断面精度高等特性，然而其下料机理一直不清晰，难以获取理想的下料工艺参数，因此基于累计损伤理论提出断裂强度因子预测断裂模型进行研究。以304不锈钢为研究对象，将断裂强度因子耦合到连续旋弯低应力下料有限元模型进行断裂预测。通过连续旋弯低应力下料试验，依托断面平整度及下料时间的下料综合评价方法，验证基于断裂强度因子的连续旋弯低应力下料断裂预测数值模拟的正确性。结果表明：基于断裂强度因子断裂预测模型模拟得到的断裂位置位于环状“V”型缺口根部，与下料分离结果保持一致；断面平整度与下料时间随着加载位置提升而降低，当加载位置为L1= 5 mm，L2=10 mm能够实现棒料高效精密下料。该下料方法利用断裂强度因子预测断裂模型建立了连续旋弯低应力下料断裂机理，为实现低应力下料工业化奠定理论基础。

来源：2024年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

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