温压粉末冶金模具工作状况的数值模拟

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1、温压粉末冶金模具工作状况地数值模拟摘要目前，我国粉末冶金行业整体技术水平不高、工艺装备落后，与国外先进技术水平相比存在较大差距，所以在我国深入研究和大力发展温压工艺这种低投入、低成本的高性能粉末冶金生产技术，对提高我国粉末冶金产品的档次和技术水平，促进我国粉末冶金工业的发展，缩短与国外先进水平的差距具有非常重要的意义。在粉末冶金机械零件生产过程中，模具是粉末成形、精整等工序加工的重要工具，因此，作为“粉末冶金模具CAD／CAM系统”的拓展研究，以计算机作为辅助手段，结合温压和数值模拟技术来研究温压过程中模具的工作状况，来检验模具设计的有效性和合理性，将更具理论与实际意义。本文详

2、细分析了温压过程中粉末的变形行为：弹性变形一塑性变形一碎裂，然后确定并建立了温压过程中粉末的弹塑性力学模型，以及分析了如何用有限元法去求解温压粉末的弹塑性问题。在这些理论基础上，本文利用有限元分析软件ANSYS对粉末温压过程中的模具工作状况进行了模拟，并证实了以下的结论：(1)在粉末温压过程中，随着压坯密度的增大，阴模壁受到的侧压力也逐渐增大，并且在靠近压坯上端的部位受到的应力是最大的。(2)阴模壁上每一区域的摩擦应力大小分布是不同的，阴模壁在靠近压坯上半段中间部位的地方受到的摩擦应力是最大的，摩擦力由此中间部位向两端减小，在最下端受到的摩擦应力最小。i通过分析阴模受侧压力和受

3、摩擦力的模拟结果，也通过比较模拟结果和实际生产的状况，本文最后对阴模在实际中的设计和制造提出了相应的观点。另外，本文还对已开发的“粉末冶金模具CAD／CAM系统”与ANSYS的接口进行了研究，为此系统提供了与ANSYS的数据自动传递，解决了设计与分析数据的友好集成。并利用参数化设计语言APDL编辑了源程序，实现了模拟过程中模具的参数化设计。关键词：温压数值模拟弹塑性力学ANSYSNumericalSimulationoftheWorkingConditionofwarmcompactionP／MDieABSTRACTAtpresent，inthepowdermetallurgy

4、professiontheoveralltechnicallevelisnothighandthecraftequipmentisbackwardinourcountry．Ithasabiggerdisparitycomparedwiththeadvancedtechnicalleveloverseas．Sotoresearchthoroughlyanddevelopvigorouslythelowcostandlowinvestmentwarnlcompactionpowdermetallurgyproductiontechnologyinourcountry，isveryi

5、mportantforenhancingthescaleandthetechnicallevelofthepowdermetallurgyproducKpromotingthedevelopmentcfthepowdermetallurgyindustryandreducingthedisparitywiththeoverseas．Themoldisanimportanttoolforthepowderformingandsizing．Therefore，asthefurtherresearchof‘'powdermetallurgymoldCAD／CAMsystem’’for

6、examingthevalidityandrationalityofthemolddesign，tostudythemoldworkingconditioninthewarmpowdercompactionwiththecomputerandnumericalsimu!ation，willhavemoretheoryandpracticalsignificance．Inthisarticleitanaliesthedistortionbehaviorofthewarnlcompactionpowderindetail：elasticdeformation》plasticdefo

7、rmation->disruption．Thenitdeterminesandestablishestheelastic—plasticmechanicsmodelinthewarmcompactionprocess，andanalieshowtousethefiniteelementtosolvetheelastic-plasticquestionofthewartncompactionpowder．Thisarticleusesthefiniteelementanalysissoftwa