基于有限元仿真分析高速压实粉末时模壁摩擦因数对压制效果的影响

为研究粉末在高速压实下模壁摩擦因数的影响,分别选择Cu、Fe作为压制粉末,在MARC中建立微观的粉末模型,视冲头为刚体以计算得到的加载速度模拟压制粉末体。通过设定不同的边界摩擦因素,发现与传统静力压制相比,电磁脉冲高速压制时并非模壁的摩擦因数越小,压制件的密度越均匀,当速度超过60 m/s时,由于应力波叠加的作用,使得摩擦因数小于一定值以后,铜粉压坯在压制中期从下端先开始压实,最终导致粉末坯体的密度由下往上递减。分析发现当金属粉末颗粒密度大于4 g/cm3,同时应变敏感性指数C小于0.09时会出现最佳摩擦因数使得压制的毛坯密度均匀性最好,同时最佳摩擦因数在4~9 g/cm3密度范围内与密度成正比,在0.005~0.01的应变敏感性指数范围内与应变敏感性指数成反比。

模壁摩擦对颗粒压制成形影响的细观模拟分析

粉末冶金成形技术因其诸多优点受到了高度关注,对其的研究也越来越多。把粉末颗粒离散化,使用有限元的方法对粉体压制流动性进行了模拟仿真,考察了不同模壁摩擦系数下颗粒典型位置的应变及其差异,不同区域的孔隙率变化和压坯初始高径比对粉末压制成形相对密度的影响。结果表明,在等静压力的作用下,模壁摩擦使粉末产生了从上表面边缘到下表面中心方向的斜向流动,对颗粒的应变和压制相对密度均匀性有显著的影响。