铁基粉末高速压制的数值模拟分析

发布时间：2024-03-10 06:53

　　粉末冶金技术是一项节能节材、环保、效率高、成本低的先进零部件制造技术。随着航空航天、船舶、汽车等工业技术水平的进步，对粉末冶金零件的性能要求也越来越高。高速压制成形技术具有致密性高、成本低、密度分布均匀、且有较低的脱模压力和弹性后效等诸多优点而成为近几年来研究的重点。依靠传统的实验法来对高速压制过程进行研究显得耗时、费力且效果不是很好。而利用基于连续体的有限元法和基于离散体的离散元法对粉末压制进行模拟时，因其忽略了粉末的颗粒性和变形性而导致求解精度较低。本文采用基于离散体的有限元法对粉末高速压制进行数值模拟分析，试图从微观的角度去探究压制过程中颗粒的变形规律和压坯致密化机理。 本文首先介绍了粉末高速压制技术的发展历程以及国内外学者的研究现状，并结合粉末冶金产品的实际生产需要，提出了本课题的主要研究内容。介绍了弹塑性有限元法在粉末高速压制成形过程中的运用和几个比较经典的压制方程。利用研制的摩擦系数测量装置得到了不同配方材料的摩擦系数变化情况以及不同压力下摩擦系数的变化曲线，为下一步的数值分析提供了准确的模拟参数。 根据粉末压制特性建立二维颗粒模型，利用有限元Marc软件探讨了压制速度、重...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1高速压制成形原理

在实际生产应用中提高密度是保证粉末制品性能的关键因素，采用粉末高速压制成形是获得高密度粉末冶金制品的一种有效技术手段。与传统压制相比，它在生产成本增加很少的基础之上，可以获得较高的致密度，较均匀的密度分布，以及较低的脱模压力和弹性后效，致使高速压制技术备受关注，成为近几年来行业研....

图1.2高速压制和传统压制成形密度的区别

图1.2高速压制和传统压制成形密度的区别nsitydifferencesbetweenhighvelocitycompactionandtraditionalco成形技术不仅使粉末压坯具有高的密度，而且其成形后这主要是因为在高速压制时，压制能量是以应力波的形....

图1.3Ransing-Gethin压制模型

yy2002.971ymDDPDD压坯的密度较大的时候，Tvergaard在已有的理论基础上经过仔细研究末成形过程中的压制模型，即：222113,,21cosh1102PmmqqPDqD....

图1.4Zavaliangos压制模型

图1.4Zavaliangos压制模型Fig1.4ThecompactionmodelofZavaliangos立了铝粉和铁粉混合的粉末二维压制模型（图1.5），粒的细观变形行为。模拟结果表明：颗粒间的摩擦系数对影响不大[25]。颗粒之间的接触力大约为材料屈服极....

本文编号：3924418