發(fā)布時間：2020-06-13 09:06

【摘要】：在粉末成形工藝中粉末壓制成形是其最關(guān)鍵的工序之一。研究粉末成形理論的主要任務(wù)是對各種粉末的成形規(guī)律進(jìn)行分析,針對各種粉末摸索其適合的成形方法。本文通過模壓成形實驗并結(jié)合有限元軟件MSC.Marc,基于金屬塑性力學(xué)方法中的Shima-Oyane粉末屈服準(zhǔn)則模型,利用模壓成形工藝進(jìn)行煤粉的壓制成形研究。首先,在煤粉模壓成形理論與工藝研究中,分析普通模壓法范疇粉末壓制方程理論的理論依據(jù)、主要特點、適用范圍,以及壓制理論中壓坯密度與各種工藝參數(shù)之間關(guān)系這一核心問題。對修正的Shima-Oyane屈服準(zhǔn)則模型中?控制的參數(shù)b和?控制的參數(shù)q進(jìn)行研究,完成Shima-Oyane屈服準(zhǔn)則模型對煤粉模壓成形有限元數(shù)值模擬準(zhǔn)確形式的設(shè)定。然后,進(jìn)行粉末模壓成形仿真模型研究。建立煤粉模壓成形仿真模型中的幾何模型。選擇適合煤粉模壓成形的泊松比、彈性模量從而確定煤粉材料屬性表。選擇合適的接觸算法對煤粉施加接觸約束,并對煤粉模壓成形數(shù)值模擬中接觸體定義進(jìn)行研究;選擇合適的加載方式控制剛體的運動;根據(jù)以上研究完成對煤粉模擬仿真中接觸條件的設(shè)定。對增量線性化有限元方程迭代方法進(jìn)行分析,得到適合解決煤粉模壓成形仿真模擬中的非線性問題。當(dāng)所有定義設(shè)置完成后,提交運行,對煤粉進(jìn)行有限元數(shù)值模擬分析。其次,采用粉末松裝密度儀對0.2mm粒徑的煤粉進(jìn)行模壓成形實驗,得到煤粉的初始相對密度。分別在25T、30T、35T、40T、42.5T壓制壓力下對煤粉進(jìn)行模壓成形實驗,得到煤餅壓制壓力-成形密度曲線以及不同壓制壓力下的成形壓坯密度,通過對實驗數(shù)據(jù)整理得到適合煤粉模壓成形的壓制壓力,為數(shù)值模擬中參數(shù)的設(shè)定和實際壓制過程中參數(shù)的選擇提供理論支持。最后,通過煤粉的模壓成形數(shù)值模擬過程,對在不同壓制壓力下壓坯內(nèi)部應(yīng)力的分布情況進(jìn)行研究。對壓坯平均相對密度實驗值和模擬值進(jìn)行對比分析,找到合適的煤粉模壓成形壓制壓力。通過對密度實驗值和模擬值對比分析,驗證Shima-Oyane粉末屈服準(zhǔn)則模型應(yīng)用于煤粉模壓成形數(shù)值模擬研究的適用性。分析整體相對密度分布等直線圖,得到壓坯的相對密度最大、最小值。分析壓制成形過程中的粉末體軸向和徑向位移量,得到粉末體壓坯的軸向、徑向位移量變化規(guī)律。
【圖文】：

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 4 邊形法劃分后的煤粉體具有 3885 個節(jié)點、2880 個單元型，如圖 3.2 所示；然后，構(gòu)建整體幾何模型，該模型由、模具、下模沖，如圖 3.3 所示。

圖 3.3 整體幾何模型模擬中的表定義料屬性表定義末參數(shù)設(shè)定時，由于粉末模壓成形是一個幾何非線性、材料非線線性問題，因此需要嚴(yán)格的控制材料參數(shù)，其中主要是控制泊松汝平[4]研究出的泊松比與相對密度的關(guān)系選擇泊松比為 0.3，根據(jù)形研究[6]和夏鵬對散粒物料堆積角離散元仿真研究[67]得出彈最后建立煤粉材料屬性表，如圖 3.4、3.5 所示。
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ536

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2710947