鐵基粉末顆粒壓制的細(xì)觀模擬研究.pdf

1、粉末壓制是粉末成型的重要工序，這個(gè)工序的成形坯塊雖不是最終的產(chǎn)品，但其性能卻極大的影響著制品的最終性能。依靠傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)法無(wú)法實(shí)時(shí)的反映粉末顆粒在壓制過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)和變形規(guī)律，而基于連續(xù)體的有限元法和基于離散體的離散元法進(jìn)行粉坯壓制的研究，雖取得了很多成果，但前者忽略了粉末的顆粒性，后者忽略了顆粒的可變形性。因此上述方法都無(wú)法準(zhǔn)確的考察粉末壓制過(guò)程中顆粒的變形情況。本文采用離散體的有限元法，對(duì)粉末壓制過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，從細(xì)觀的角度分析粉末壓

2、制過(guò)程中的相關(guān)特性。
　　 本文系統(tǒng)分析了粉末冶金技術(shù)的發(fā)展歷程及國(guó)內(nèi)外對(duì)粉末壓制過(guò)程數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀，并結(jié)合粉末冶金產(chǎn)品生產(chǎn)的主要工藝提出了課題研究主要內(nèi)容。將粉末壓制成型基礎(chǔ)理論與Marc有限元軟件相結(jié)合，成功的對(duì)粉末壓制過(guò)程中的顆粒變形問(wèn)題進(jìn)行了求解。為了給模擬分析提供必要的摩擦參數(shù)以及密度變化的參照標(biāo)準(zhǔn)，還研制了摩擦系數(shù)測(cè)定裝置，對(duì)不同性質(zhì)粉末材料在不同壓制力下的摩擦系數(shù)變化情況進(jìn)行了交叉實(shí)驗(yàn)，得到了不同配方材料的摩擦

3、系數(shù)變化情況、不同壓制力下的摩擦系數(shù)曲線及密度關(guān)系。
　　 根據(jù)粉末壓制特性建立了三種離散體的有限元模型:二維對(duì)排顆粒模型、三維球形顆粒模型以及二維隨機(jī)排布顆粒模型，結(jié)合Marc軟件對(duì)粉末壓坯模型進(jìn)行了材料屬性定義、接觸模型定義以及邊界條件定義，并對(duì)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，成功解決了在計(jì)算求解中出現(xiàn)的不收斂情況，取得了良好的模擬結(jié)果。在此基礎(chǔ)上探討了模壁摩擦、壓制方式以及壓制力對(duì)顆粒的流動(dòng)性、應(yīng)變情況以及壓坯的密度影響。模擬結(jié)果表明，