ABAQUS模拟粉末冲击压制冲模质量数值优化

采用有限元软件模拟金属粉末冲击压制过程时,由于计算量过大,所建立的模型颗粒数远低于实际粉末压制中的颗粒数,造成计算结果偏差过大,需要对冲模质量等相关参数进行优化。优化基于SHPB实验结果,通过ABAQUS对铝粉建立密排球堆积简化模型,有序增加模型横向与纵向颗粒数,确定仿真模型中冲模的质量,进而构建模拟中颗粒数与冲模相对质量之间关系,分别得到横向和纵向颗粒排数与冲模相对质量的关系;确立了粉末微观模拟压制中最常用的密排9堆积模型的冲模相对质量为0.093;通过与铜粉的冲击压实实验结果对比,验证所建立的模型颗粒数与冲模相对质量关系式在其他材料计算中也是适用的。

金属粉末冲击压制过程中冲模质量及颗粒模型的优化分析

在模拟金属粉末冲击压制时,由于模型颗粒数与实际不同,仿真模型的准确度不高。本文引入模型冲模质量与实验冲模质量比值作为当量质量,研究了压制初始速度、横向与纵向颗粒数对当量质量的共同影响。采用ABAQUS软件建立了不同初始速度下的压制模型,利用1st Opt软件拟合出预估模型,通过ABAQUS仿真数据验证了预估模型,取得了当量质量与相对密度之间的关系,并且分别得到了横向与纵向两组模型的初始速度、颗粒数对冲模当量质量的影响关系。利用ABAQUS仿真数据得到的预估模型最终形式为:当冲模初始速度为20 m·s-1时,横向颗粒数为5、纵向颗粒数为6（H5Z6）的颗粒模型的当量质量为1.03,比经典9颗粒模型进行模拟更能接近实际的压制情形。

高速冲击压制技术生产高密度粉末冶金产品

本文介绍了近年来国内外高速冲击技术压制试验的概况,对高速冲击压制技术的优点进行了总结。其主要优点为高密度,制品的密度能够达到粉料理论密度的99%以上;其弹性后效小,所需的脱模力比传统静压方式降低30%以上;高速冲击压制能够用于成型5 kg的制品。本文的重点在于以下三个试验:(1)高速冲击压制和传统压制方式的比较;(2)10万件产品的HVC压制试验,模具的磨损情况;(3)采用高速冲击复压技术获得7.7 g/cm3以上的制品密度。

基于离散单元法的铝粉冲击加载过程三维数值模拟

基于离散单元法原理,应用三维离散元软件PFC3D对金属粉末的冲击加载过程进行了模拟,利用分离式霍普金森压杆实验验证了模拟结果。对压制过程中颗粒的运动情况进行了初步研究分析,发现颗粒的速度分布形状为不规则弧形,并存在分布梯度。刚受到冲击时,颗粒以横向移动为主进行重排,随着颗粒速度的增加,颗粒的运动方向逐渐向下偏移,以此规律,逐步传递。上部颗粒的垂直下移与下部颗粒的横向重排是颗粒间产生剪切的主要原因。

电磁冲击加载放电回路的影响因素

电磁冲击压制技术被广泛用于粉末压制、板坯成形等领域,回路电流作为冲击压制驱动源部分,是后续加载驱动的关键因素。文中采用ANSYS多物理场并结合理论计算对放电回路影响因素进行系统分析,探讨了线圈匝数、电压、电容对回路电流的影响规律及各参数对成形效率的影响。结果表明充电电压与回路电流峰值、加载速率成正比,加大充电电压是提高成形效率最直接方法;线圈电阻主要影响电流峰值,与电路加载时间成反比,电感主要影响加载电流加载速率,降低电阻、电感有利于提高成形效率。