[发明专利]一种计算机辅助设计的铜合金薄板直接粉末轧制制备方法

权利要求书

1.一种计算机辅助设计的铜合金薄板直接粉末轧制制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、称取粒径为150μm-74μm电解Cu粉末和氧化锆球，将电解Cu粉末、氧化锆球放入三维震动混粉机的混料瓶中混合2h，混合时混粉机的震动频率为40Hz，得到混合粉末A；

步骤2、将混合粉末A放入模具中，调试多种压强分别进行压制，形成多种压强下对应的坯体B；

步骤3、分别将坯体B分割成多个圆柱试样，采用万能实验机对圆柱试样分别进行单轴压缩，对坯体B进行径向压缩，并分别计算两种断裂强度；

步骤4、将步骤3得到的断裂强度进行计算分析，输入到有限元软件中进行模拟计算，并输出模拟密度云图；

步骤5、调整参数，根据模拟密度云图确定指导直接粉末轧制参数。

2.根据权利要求1所述一种计算机辅助设计的铜合金薄板直接粉末轧制制备方法，其特征在于，步骤1中所述电解Cu粉末与氧化锆球的质量之比为1:1，大球和小球之比为4:1，大球直径为9-11mm，小球直径为5-6mm。

3.根据权利要求1所述一种计算机辅助设计的铜合金薄板直接粉末轧制制备方法，其特征在于，步骤2具体过程为：选用多个直径为25mm的yg8硬质合金钢模具，将混合粉末A分别放入模具中，设置100-400MPa范围内的多个压强值，相邻两个压强差为50MPa，分别对每个模具施加不同的压强，压制过程中保持均匀加压，保压时间为1min，得到多个压强下的坯体B。

4.根据权利要求1所述一种计算机辅助设计的铜合金薄板直接粉末轧制制备方法，其特征在于，步骤3所述圆柱试样的高径比为2:1，高度为6mm，直径为3mm，所述单轴压缩时保持恒定的压缩速率0.25mm/min。

5.根据权利要求1所述一种计算机辅助设计的铜合金薄板直接粉末轧制制备方法，其特征在于，步骤3所述径向压缩时采用的径向压缩模具的圆弧加载角为20°，实验恒定压缩速率为0.25mm/min。

6.根据权利要求1所述一种计算机辅助设计的铜合金薄板直接粉末轧制制备方法，其特征在于，步骤4具体过程为：

步骤4.1、通过断裂强度计算Drucker-Prager/Cap模型中的内聚力d，摩擦角β，和与体积塑性相关的硬化曲线P_b；

步骤4.2、内聚力d，摩擦角β和与体积塑性相关的硬化曲线P_b输入有限元软件Drucker-Prager/Cap模型中，并以实际轧机为原型，在有限元软件中建立刚性轧辊；

步骤4.3、在有限元软件中使用两个刚性轧辊模拟轧制过程三个阶段，第一个阶段为自由流动区，第二个阶段为咬入区，第三个阶段为形变和硬化区；在第二阶段咬入区建立可变形体曲边梯形模型且咬入角范围在7-9°，将Drucker-Prager/Cap模型参数赋予给可变形体曲边梯形模型，其网格类型为8节点六面体线性减缩积分单元；并设置刚性轧辊的轧制速度35-50rpm，轧制间隙为0.1-0.25mm，输出模拟密度云图。

7.根据权利要求1所述一种计算机辅助设计的铜合金薄板直接粉末轧制制备方法，其特征在于，步骤5所述调整参数是指调整电解Cu粉末粒径、刚性轧辊的轧制速度、轧制间隙。