应力释放扁挤压筒的优化设计

尹君 1; 成小乐 1; 2; 胥光申 1; 屈银虎 1

doi:10.7652/xjtuxb201807021

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应力释放扁挤压筒的优化设计

更新时间：2025-07-09

- 应力释放扁挤压筒的优化设计
- Optimal Structural Design of Flat Container by Stress Release
- 西安交通大学学报 2018年52卷第7期页码：146-152
- 作者机构：
  
  西安工程大学机电工程学院,西安,710048
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  : 2017-11-07。作者简介: 尹君(1992—),女,硕士生;成小乐(通信作者),男,教授。基金项目: 国家重点基础研究发展计划资助项目(2010CB736004);西安工程大学研究生创新基金资助项目(CX201705)
- DOI：10.7652/xjtuxb201807021
  中图分类号： TG375
- 网络首发：2018-07-10，
  
  纸质出版：2018
- 稿件说明：
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尹君 1, 成小乐 1, 2, 等. 应力释放扁挤压筒的优化设计[J]. 西安交通大学学报, 2018,52(7):146-152.

Optimal Structural Design of Flat Container by Stress Release[J]. 2018, 52(7): 146-152.
尹君 1, 成小乐 1, 2, 等. 应力释放扁挤压筒的优化设计[J]. 西安交通大学学报, 2018,52(7):146-152. DOI： 10.7652/xjtuxb201807021.

Optimal Structural Design of Flat Container by Stress Release[J]. 2018, 52(7): 146-152. DOI： 10.7652/xjtuxb201807021.

摘要

利用材料力学中的力线平移定理并结合有限元方法

综合分析了扁挤压筒优化设计中孔型、层间过盈量、层厚等结构优化参数对扁挤压筒应力分布的影响; 提出了一种扁挤压筒内应力分布优化的新方法

可应用于一般扁挤压筒的设计; 通过分析扁挤压筒的内应力分布情况

提出了一种应力释放扁挤压筒新结构。通过有限元模拟分析验证

得到了较为合理的扁挤压筒新结构的外套宽度和层间过盈量

可使扁挤压筒应力峰值降低5%以上

从而可提高扁挤压筒的使用寿命。此项研究可为优化扁挤压筒结构及装配提供参考。

Abstract

Based on force line translation theorem and finite element method

the stress distribution in the internal surface of flat container was studied

and a new flat container structure was proposed to release its stress concentration. The reasonable width and interference of the new structure were obtained with a suppression of the stress peaks by 5%

so the new structure of flat container can improve its service life. The proposed flat container may provide a reference for optimizing the structure design and assembling of flat containers.

关键词

Keywords

references

ZHAO Guoqun, CHEN Hao, ZHANG Cunsheng. Die optimization design and experimental study of a large wallboard aluminum alloy profile used for high-speed train [J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2014, 74(1/2/3/4): 539-549.

王登文, 史爱萍. 铝材在铁路及城市轨道交通中的应用 [J]. 中国金属通报, 2011(5): 20-21.

WANG Dengwen, SHI Aiping. Application of aluminum material in railway and urban rail transit [J]. China Metal Bulletin, 2011(5): 20-21.

YANG Qingshan, JIANG Bin, DAI Jiahong. Mechanical properties and anisotropy of AZ31 alloy sheet processed by flat extrusion container [J]. Journal of Materials Research, 2013, 28(9): 1148-1154.

谢水生, 贺金宇, 徐盈辉, 等. 扁挤压筒内孔形状对应力分布的影响研究 [J]. 塑性工程学报, 2002(3): 28-30.

XIE Shuisheng, HE Jinyu, XU Yinghui, et al. Effect of shape of inner hole on stress distribution in flat extrusion [J]. Journal of Plasticity Engineering, 2002(3): 28-30.

尹君, 成小乐, 熊仁涛, 等. 两层扁挤压筒结构设计 [J]. 西安工程大学学报, 2017, 31(1): 107-112.

YIN Jun, CHENG Xiaole, XIONG Rentao, et al. Structure design of two layer flat container [J]. Journal of Xi'an Polytechnic University, 2017, 31(1): 107-112.

赵云路, 薛荣敬, 刘静安. 扁挤压筒设计 [J]. 锻压技术, 2005(3): 87-94.

ZHAO Yunlu, XUE Rongjing, LIU Jing'an. Design of flat container [J]. Forging Stamping Technology, 2005(3): 87-94.

陈庆, 方清万. 一种扁挤压筒的内套及扁挤压筒: 200910148224.6 [P]. 2009-06-18.

肖大志, 何高法, 雷亚. 大型扁挤压筒新型预应力结构研究 [C]∥中国金属学会冶金设备分会第七届压力加工设备学术研讨会论文集. 北京: 中国金属学会, 2010: 12-14.

ROBBINS P H. Extrusion press container and liner for same: WO2013/037042A1 [P]. 2013-03-21.

高堃. 组合式扁挤压筒孔形对比分析及筒间过盈量分布研究 [D]. 重庆: 重庆大学, 2016: 5-8.

LAUE K, STENGER H. Extrusion: processes, machinery, tooling [M]. Materials Park, OH, USA: American Society for Metals, 1976: 378-381.

Schloemann Aktiengesellschaft. An improved container for metal-extrusion presses: US0910659 [P]. 1960-07-01.

陈万吉. 耦合热弹性接触问题的有限元分析 [J]. 固体力学学报, 1981(3): 61-71.

CHEN Wanji. An analysis of coupled thermal-elastic contact problems with the finite element method [J]. Chinese Journal of Solid Mechanics, 1981(3): 61-71.

徐盈辉, 谢水生, 张学军, 等. 扁挤压筒装配应力计算与受力分析 [J]. 稀有金属, 2000, 24(3): 182-187.

XU Yinghui, XIE Shuisheng, ZHANG Xuejun, et al. Analysis and compute for shrink-fitting stress of rectangular bore containers [J]. Chinese Journal of Rare Metal, 2000, 24(3): 182-187.

王匀. 扁挤压筒强度分析与设计方法研究 [D]. 秦皇岛: 燕山大学, 2003: 7-13.

谢玲玲, 陈昌棚, 陈莹华, 等. 多层套扁挤压筒的热-力耦合有限元分析及结构优化 [J]. 锻压技术, 2017, 42(3): 90-96.

XIE Lingling, CHEN Changpeng, CHEN Yinghua, et al. Thermal stress coupling finite element analysis and structural optimization of multi-layer flat extrusion container [J]. Forging and Stamping Technology, 2017, 42(3): 90-96.

冯秋红. 组合式扁挤压筒的结构优化设计 [D]. 合肥: 合肥工业大学, 2006: 25-30.

GUPTA A K, TRIPATHI V K. Design analysis and optimization of internal combustion engine position using CAE tool ANSYS [J]. International Journal of Engineering Research and Applications, 2014, 4(11): 4-10.

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