銅基粉末壓制成形過(guò)程的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文采用有限元模擬軟件MSC.Marc對(duì)銅基粉末的壓制成形過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬研究。在研究過(guò)程中建立了一套粉末體壓制成形過(guò)程中摩擦系數(shù)變化曲線的測(cè)試裝置，通過(guò)該裝置得到了銅基粉末壓制成形過(guò)程中的摩擦系數(shù)變化曲線，并將其成功導(dǎo)入到有限元模擬分析的模型中。
　　 有限元模擬結(jié)果表明：銅基粉末成形過(guò)程中模壁摩擦作用導(dǎo)致的粉末顆粒位移滯后現(xiàn)象決定了壓坯最終的相對(duì)密度分布狀況，粉末的位移變化規(guī)律與壓坯的密度分布相似，降低壓制速度可以明顯改善彈

2、性后效導(dǎo)致的壓坯變形和密度下降等不利現(xiàn)象。
　　 通過(guò)二維有限元模型分析了銅基粉末壓制成形過(guò)程的主要影響因素，研究結(jié)果表明：潤(rùn)滑條件的改善可以明顯減小粉末顆粒位移滯后現(xiàn)象帶來(lái)的不利影響；粉末的高徑比H/D≤1.5時(shí)，壓坯的密度均勻性比較理想，當(dāng)H/D＞1.5時(shí)，其密度分布均勻性較差，尤其是H/D≥4時(shí)，密度分布差異過(guò)大，易造成粉末體壓坯密度薄弱處的開(kāi)裂甚至坍塌；增加壓制速度易使壓坯密度分布不均；壓制方式的轉(zhuǎn)變可以改變壓坯密度的分

3、布狀況，雙向壓制比單向壓制可獲得到更均勻的壓坯；壓制結(jié)束后的保壓一定時(shí)間可以給很好地降低彈性后效帶來(lái)的負(fù)面影響；脫模方式也會(huì)影響壓坯密度的均勻性，頂出式脫模比壓下式脫模更合理。
　　 針對(duì)圓筒形銅基粉末冶金制品的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了深入的模擬研究分析，建立了9種不同的壓制工藝方案，并對(duì)其成形影響因素進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明：雙向壓制時(shí)，采用相同的上下模沖壓制速度，得到的壓坯均勻性較好。采用帶浮動(dòng)芯棒的雙向壓制時(shí)，上下模沖壓制速度比值為1