低应力下料技术具有节材、节能、绿色环保等特点,是未来具有很大发展前景的下料技术。但目前对于长度为20-25mm、直径为15mm的金属短棒料下料时存在着断面质量差、耗能高等问题,为此本文在初期下料试验的基础上,采用理论分析、数值仿真等方法,对短棒料低应力下料中裂纹起裂和扩展机理、加载方式等进行了研究。在此基础上,给出了提高短棒料低应力下料断面质量的解决方法和途径。（1）利用ABAQUS软件,对金属短棒料V型槽尖端的应力状态进行分析,研究了应力场对V型槽尖端裂纹起裂位置、起裂角等的影响。研究结果表明,现有条件下短棒料V型槽尖端应力分布较为复杂,其中切应力会影响到裂纹的萌生位置和扩展路径,起裂角维持在14°-15°之间。（2）当前低应力下料中采取一端夹持一端加载棒料的方式,为进一步解决这种加载方式下棒料V型槽尖端产生较大切应力问题,本文创新性地提出了径向掰断低应力下料方式。相比于目前的低应力下料方法,掰断下料能够增大V型槽处的应力集中效应,降低切应力值,最大降幅48.8%,且V型槽尖端处的切应力分布更均匀,对裂纹的萌生影响较小;裂纹萌生位置更靠近棒料V型槽尖端,大约提高了47.4%,同时起裂角最大减小了37.9%。分析显示低应力掰断下料中应该使加载力臂L2尽量大,夹持力臂L1尽量小,为径向掰断低应力下料机的设计提供了理论指导。（3）提出在短棒料上添加套筒机构来增加其加载力臂的下料方法。采用XFEM方法研究了套筒式力臂补偿器对短棒料V型槽尖端起裂力、起裂位置及起裂角和起裂前最大Mises应力的影响。补偿器的夹持力臂L3对棒料V型槽的应力集中效果不大;增长力臂L4对裂纹起裂力和起裂角有明显影响,综合考虑起裂力、起裂角及挠度,确定L4的合适长度为20mm。当套筒厚度H为4mm时,V型槽处应力集中效应最明显。在此基础上提出了针对直径在13-18mm范围内短棒料下料时套筒式力臂补偿器的L4与V型槽尖端起裂角之间的计算公式。（4）提出了一种新的短棒料下料断面起裂质量的评价方法,主要包括三个起裂阶段特征评价指标:起裂衔接系数r/h、起裂偏距l和起裂角α。下料试验结果表明,采用上述参数的套筒,有利于短棒料V型槽尖端的起裂,且效用明显。