基于离散元锥形零件冲击加载的相对密度

不同形状金属粉末制品在高速压制下的压制行为不一致,从而导致其相对密度以及致密均匀性发生改变。粉末制品零件多含有锥角结构,在压制过程中,金属粉末的致密化程度会随锥角角度的不同而发生变化。借助离散元PFC3D探究锥形零件在冲击加载下不同角度的相对密度。结果表明,锥角角度在30°～60°之间,相对密度表现为波动式变化,有着多个波峰波谷,但整体呈上升趋势;锥角角度在45°～60°之间,相对密度在波动式变化中达到最大值;当锥角角度大于60°,相对密度会下降。随摩擦系数增大,相对密度减小的同时对小锥角零件影响加大。综合分析发现,45°与60°锥角总会处于相对密度峰值附近,而其均匀度系数也相对其他角度较小,45°为锥角零件的优秀角度,相对密度高且较为均匀。实验验证了模拟结论的准确性,为锥角零件的最佳压制成型提供理论依据。