薄壁扇形筋板挤压成形开裂抑制及翻转展宽策略

作     者：胡福泰 HU Futai

作者机构：燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 河北省轻量化装备设计制造创新中心秦皇岛066004 

出 版 物：《中国机械工程》 (China Mechanical Engineering)

年 卷 期：2022年第33卷第14期

页      面：1734-1740页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：河北省自然科学基金(E2017203127) 燕山大学博士基金(8190004)。 

主　　题：精密挤压 扇形筋板 应力转移 开裂 数值模拟 

摘      要：通过对大高厚比扇形筋板挤压成形机理进行数值模拟和物理实验,明确了扇形筋板局部变形不协调和角部应力集中是筋板角部产生开裂的主要原因。提出采用应力转移法在筋板成形初期提前预制局部切口,有效改变筋板内部拉应力分布形态,使筋板与侧壁的连接处拉应力由原有的120 MPa降低到50 MPa甚至更低。实验与模拟分析证明,预制切口可释放筋板自身变形约束,使筋板变形以切口为中心分界,左侧部分筋板向左侧面内弯曲,右侧部分筋板向右侧面内弯曲。得出在小拉应力作用下依靠筋板的面内弯曲可大幅度增加筋板长度的结论。