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CALCULATION OF LIMIT PRESSURE OF A DIE ASSEMBLY IN COMPACTION OF METAL ALLOY POWDER

A pressão de compactação adequada de pós de ligas metálicas é crucial para fornecer à matéria-prima as características necessárias para o pós-processamento. O fenômeno de densificação é controlado pela intensidade da compactação, que afeta a resistência mecânica do compactado. Assim, a carga limite de uma matriz foi determinada com base na interpolação dos resultados de tensão obtidos por meio de simulações no método dos elementos finitos, mantendo a estratégia de discretização. A função interpolada também pode ser usada para determinar a tensão de von Mises de uma pressão aplicada conhecida. As simulações foram conduzidas pelo método dos elementos finitos, inserindo a carga limite obtida por meio da função de interpolação, e apresentaram um erro relativo de 8.5 x 10-4%. Este resultado demonstra que, em vez de ser determinada por tentativa e erro, a carga limite da matriz pode ser obtida por meio da combinação de algumas simulações e do cálculo de uma função de interpolação.
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CALCULATION OF LIMIT PRESSURE OF A DIE ASSEMBLY IN COMPACTION OF METAL ALLOY POWDER

  • DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.804112520039

  • Palavras-chave: Carga limite, Matriz, Compactação de pó, Análise estrutural, Metalurgia do pó.

  • Keywords: Limit load, Die, Powder compaction, structural analysis, Powder metallurgy.

  • Abstract: Suitable compaction pressure of metal alloy powders is crucial in providing raw material with the required characteristics for post-processing. The densification phenomenon is controlled by the intensity of the compaction, which affects the mechanical resistance of the compacted. Thus, the limit load of a die was determined based on the interpolation of results of stress obtained via simulations in the finite element method keeping the discretization strategy. The interpolated function can also be used to determine von Mises stress of a known applied pressure. The simulations were conducted via the finite element method inputting the limit load obtained via interpolation function and presented a relative error of 8.5 x 10-4%. This result addresses that, instead of being determined by trial-and-error approach, the limit load of the die could be obtained via the combination of few simulations and the calculation of an interpolation function.

  • Raphael Basilio Pires Nonato
  • Norberto Aranha
  • Thomaz Augusto Guisard Restivo
  • José Carlos Machado Junior
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