粉末冷压成形弹性后效及非同步双向压制模拟研究

摘要

本文采用有限单元法,基于更新的Lagrange格式和弹塑性大变形理论,模拟分析了金属粉末冷压成形后的弹性后效现象,以及非同步双向压制下的压坯密度分布规律。结果表明:脱模后的节点密度下降量与高径比呈线性递增关系,据此可有效辅助模具设计,提高压坯尺寸精度。距离运动模冲越近,由于积聚的应变能较大,脱模后节点密度下降得越多,弹性后效大。应力的重新分布使距离运动模冲较远处的密度反而略微增加。降低摩擦能整体减小弹性后效程度和密度下降量。非同步双向压制对台阶件等复杂零件生产的适应性要优于同步双向压制。非同步双向压制获得的压坯密度均匀性取决于两模冲的压下量。采取先动作模冲的压下量接近所需的总压下量,之后另一模冲轻微反向压制到最终尺寸的方法,可使密度均匀性大为提高,达到甚至超过同步双向压制的均匀度。