硬質(zhì)合金刀片壓坯密度分布與燒結(jié)變形的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-19 13:40
模壓成形是WC-Co粉末為基體材料的數(shù)控刀片制備壓坯的主要方法。由于數(shù)控刀片結(jié)構(gòu)和模壓成形特點(diǎn),坯體密度分布不均勻,導(dǎo)致坯體燒結(jié)變形。目前,一般采用反復(fù)修改模具方法來得到高尺寸精度的數(shù)控刀片產(chǎn)品。隨著數(shù)值模擬技術(shù)的高速發(fā)展,通過對WC-Co粉末的壓制過程進(jìn)行仿真模擬,可以解決過去過于依賴模具經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的問題,對產(chǎn)品變形情況進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測,在模具開發(fā)階段進(jìn)行補(bǔ)償設(shè)計(jì),大大縮短模具設(shè)計(jì)周期,提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,降低成本。通過研究粉末成形理論,建立了WC-Co粉末仿真數(shù)學(xué)模型。運(yùn)用MSC.Marc對不同壓制參數(shù)下壓坯體密度分布的差異進(jìn)行了分析,驗(yàn)證了模擬計(jì)算的準(zhǔn)確性,對壓制工藝參數(shù)的確定提供依據(jù)。采用物理試驗(yàn)與理論計(jì)算相結(jié)合的方法,推導(dǎo)坯體密度與變形的關(guān)系。對WC-Co粉末進(jìn)行圓柱形產(chǎn)品壓制物理試驗(yàn),保持裝料高度不變,改變壓制高度的方法,最終得到一組不同高度的圓柱形產(chǎn)品。運(yùn)用有限元分析軟件MSC.Marc對上述物理試驗(yàn)進(jìn)行仿真模擬,理論計(jì)算每個(gè)壓坯制品的相對密度值。最后,采用對比求差的計(jì)算方法建立了粉末體相對密度差值與變形量的數(shù)學(xué)關(guān)系式,經(jīng)實(shí)際產(chǎn)品驗(yàn)證,運(yùn)用公式所計(jì)算的理論變形值與實(shí)際變形值相...
【文章來源】:中南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 常用的粉末冶金成形技術(shù)
1.2 成形工藝的數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.2.1 粉末成形國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.2 粉末成形國外研究現(xiàn)狀
1.3 選題的背景與意義
1.4 研究的主要內(nèi)容與路線
2 WC-CO粉末成形理論與力學(xué)模型
2.1 WC-CO粉末體成形理論
2.1.1 粉末模型基本假設(shè)
2.1.2 WC-Co粉末成形與致密化特征
2.2 WC-CO粉末材料力學(xué)模型
2.2.1 常見粉末材料屈服準(zhǔn)則
2.2.2 WC-Co粉末材料力學(xué)方程
2.3 本章小結(jié)
3 WC-CO基刀片坯體密度分布的數(shù)值模擬
3.1 壓制參數(shù)對產(chǎn)品變形的影響
3.1.1 不同壓制參數(shù)下的數(shù)值模擬
3.1.2 產(chǎn)品在不同壓制參數(shù)下變形情況
3.2 產(chǎn)品形狀對壓坯密度分布的影響
3.2.1 V、D形標(biāo)準(zhǔn)刀片成形有限元分析
3.2.2 ISO標(biāo)準(zhǔn)刀片變形分析
3.3 槽型對壓坯密度分布的影響
3.3.1 復(fù)雜槽型刀片成形過程仿真模擬
3.3.2 產(chǎn)品實(shí)際變形現(xiàn)狀分析
3.4 本章小結(jié)
4 WC-CO基刀片坯體密度與變形的關(guān)系
4.1 產(chǎn)品壓制物理試驗(yàn)
4.1.1 試驗(yàn)方案確定
4.1.2 圓柱體毛坯壓制試驗(yàn)
4.2 圓柱體壓坯成形仿真模擬
4.2.1 仿真模型建立
4.2.2 相對密度差值與高度差的數(shù)學(xué)關(guān)系式
4.3 數(shù)學(xué)關(guān)系式的驗(yàn)證
4.3.1 圓柱產(chǎn)品驗(yàn)證試驗(yàn)
4.3.2 ISO標(biāo)準(zhǔn)刀片試驗(yàn)分析
4.4 本章小結(jié)
5 全文總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間主要的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬粉末壓制成形理論與工藝進(jìn)展[J]. 胡建華,尚會(huì)森,程呈,杜學(xué)超. 熱加工工藝. 2012(20)
[2]SiCp/Al電子封裝復(fù)合材料預(yù)制坯的制備[J]. 饒有海,鄒愛華,劉園. 南昌航空大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[3]粉末高速壓制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 曲選輝,尹海清. 中國材料進(jìn)展. 2010(02)
[4]粉末成形過程中摩擦行為研究進(jìn)展[J]. 王德廣,吳玉程,焦明華,黃新民,解挺,俞建衛(wèi). 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2009(05)
[5]MSC. Marc有限元軟件在粉末成形中的應(yīng)用[J]. 張濤,趙北君,朱世富,李凱,雍志華,何知宇,陳寶軍. 新疆大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(04)
[6]不同壓制工藝對粉末冶金制品性能影響的有限元模擬[J]. 王德廣,吳玉程,焦明華,俞建衛(wèi),解挺. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2008(01)
[7]鉬粉末溫壓成形過程的數(shù)值模擬研究[J]. 李健,趙博寧,李健. 鍛壓技術(shù). 2007(02)
[8]粉末冶金高速壓制技術(shù)的原理、特點(diǎn)及其研究進(jìn)展[J]. 沈元?jiǎng)?肖志瑜,溫利平,潘國如,李元元. 粉末冶金工業(yè). 2006(03)
[9]粉末冶金高速壓制成形的壓制方程[J]. 果世駒,遲悅,孟飛,楊霞. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2006(01)
[10]中國(大陸)粉末冶金零件行業(yè)2004年進(jìn)展[J]. 韓鳳麟. 粉末冶金技術(shù). 2006(01)
博士論文
[1]金屬粉末高致密化成形及其數(shù)值模擬研究[D]. 王德廣.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[2]粉末多孔材料等通道轉(zhuǎn)角擠壓數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 周明智.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[3]粉末冶金材料的溫壓行為及其致密化機(jī)理研究[D]. 葉途明.中南大學(xué) 2007
碩士論文
[1]電磁壓制無鎘中溫銀基釬料壓型方程的研究[D]. 程呈.武漢理工大學(xué) 2012
[2]UHMWPE塑燒板基板成型過程的數(shù)值模擬及其制備工藝研究[D]. 侯文潭.中南大學(xué) 2012
[3]金屬粉末的粘彈塑性本構(gòu)方程的研究[D]. 楊晨晨.中南大學(xué) 2011
[4]粉末溫高速壓制成形裝置、成形規(guī)律及其致密化機(jī)理研究[D]. 陳進(jìn).華南理工大學(xué) 2011
[5]單向壓制時(shí)粉末冶金臺(tái)階零件的密度分布規(guī)律研究[D]. 馬志偉.合肥工業(yè)大學(xué) 2011
[6]粉末材料超聲壓制成形新工藝裝置研制與試驗(yàn)研究[D]. 李祺.中南大學(xué) 2010
[7]316L不銹鋼粉末及鐵基合金粉末的高速壓制成形研究[D]. 鄧三才.華南理工大學(xué) 2010
[8]提高Fe-Si金屬間化合物內(nèi)加熱套管抗熱震性的成型工藝研究[D]. 習(xí)呂鵬.長安大學(xué) 2009
[9]離散單元法及其在粉末高速壓制成形模擬中的應(yīng)用[D]. 鄭珊.中南大學(xué) 2008
[10]數(shù)值模擬、快速成形及模具制造集成化的研究[D]. 饒雙艷.吉林大學(xué) 2007
本文編號(hào):3195863
【文章來源】:中南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 常用的粉末冶金成形技術(shù)
1.2 成形工藝的數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.2.1 粉末成形國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.2 粉末成形國外研究現(xiàn)狀
1.3 選題的背景與意義
1.4 研究的主要內(nèi)容與路線
2 WC-CO粉末成形理論與力學(xué)模型
2.1 WC-CO粉末體成形理論
2.1.1 粉末模型基本假設(shè)
2.1.2 WC-Co粉末成形與致密化特征
2.2 WC-CO粉末材料力學(xué)模型
2.2.1 常見粉末材料屈服準(zhǔn)則
2.2.2 WC-Co粉末材料力學(xué)方程
2.3 本章小結(jié)
3 WC-CO基刀片坯體密度分布的數(shù)值模擬
3.1 壓制參數(shù)對產(chǎn)品變形的影響
3.1.1 不同壓制參數(shù)下的數(shù)值模擬
3.1.2 產(chǎn)品在不同壓制參數(shù)下變形情況
3.2 產(chǎn)品形狀對壓坯密度分布的影響
3.2.1 V、D形標(biāo)準(zhǔn)刀片成形有限元分析
3.2.2 ISO標(biāo)準(zhǔn)刀片變形分析
3.3 槽型對壓坯密度分布的影響
3.3.1 復(fù)雜槽型刀片成形過程仿真模擬
3.3.2 產(chǎn)品實(shí)際變形現(xiàn)狀分析
3.4 本章小結(jié)
4 WC-CO基刀片坯體密度與變形的關(guān)系
4.1 產(chǎn)品壓制物理試驗(yàn)
4.1.1 試驗(yàn)方案確定
4.1.2 圓柱體毛坯壓制試驗(yàn)
4.2 圓柱體壓坯成形仿真模擬
4.2.1 仿真模型建立
4.2.2 相對密度差值與高度差的數(shù)學(xué)關(guān)系式
4.3 數(shù)學(xué)關(guān)系式的驗(yàn)證
4.3.1 圓柱產(chǎn)品驗(yàn)證試驗(yàn)
4.3.2 ISO標(biāo)準(zhǔn)刀片試驗(yàn)分析
4.4 本章小結(jié)
5 全文總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間主要的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬粉末壓制成形理論與工藝進(jìn)展[J]. 胡建華,尚會(huì)森,程呈,杜學(xué)超. 熱加工工藝. 2012(20)
[2]SiCp/Al電子封裝復(fù)合材料預(yù)制坯的制備[J]. 饒有海,鄒愛華,劉園. 南昌航空大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[3]粉末高速壓制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 曲選輝,尹海清. 中國材料進(jìn)展. 2010(02)
[4]粉末成形過程中摩擦行為研究進(jìn)展[J]. 王德廣,吳玉程,焦明華,黃新民,解挺,俞建衛(wèi). 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2009(05)
[5]MSC. Marc有限元軟件在粉末成形中的應(yīng)用[J]. 張濤,趙北君,朱世富,李凱,雍志華,何知宇,陳寶軍. 新疆大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(04)
[6]不同壓制工藝對粉末冶金制品性能影響的有限元模擬[J]. 王德廣,吳玉程,焦明華,俞建衛(wèi),解挺. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2008(01)
[7]鉬粉末溫壓成形過程的數(shù)值模擬研究[J]. 李健,趙博寧,李健. 鍛壓技術(shù). 2007(02)
[8]粉末冶金高速壓制技術(shù)的原理、特點(diǎn)及其研究進(jìn)展[J]. 沈元?jiǎng)?肖志瑜,溫利平,潘國如,李元元. 粉末冶金工業(yè). 2006(03)
[9]粉末冶金高速壓制成形的壓制方程[J]. 果世駒,遲悅,孟飛,楊霞. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2006(01)
[10]中國(大陸)粉末冶金零件行業(yè)2004年進(jìn)展[J]. 韓鳳麟. 粉末冶金技術(shù). 2006(01)
博士論文
[1]金屬粉末高致密化成形及其數(shù)值模擬研究[D]. 王德廣.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[2]粉末多孔材料等通道轉(zhuǎn)角擠壓數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 周明智.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[3]粉末冶金材料的溫壓行為及其致密化機(jī)理研究[D]. 葉途明.中南大學(xué) 2007
碩士論文
[1]電磁壓制無鎘中溫銀基釬料壓型方程的研究[D]. 程呈.武漢理工大學(xué) 2012
[2]UHMWPE塑燒板基板成型過程的數(shù)值模擬及其制備工藝研究[D]. 侯文潭.中南大學(xué) 2012
[3]金屬粉末的粘彈塑性本構(gòu)方程的研究[D]. 楊晨晨.中南大學(xué) 2011
[4]粉末溫高速壓制成形裝置、成形規(guī)律及其致密化機(jī)理研究[D]. 陳進(jìn).華南理工大學(xué) 2011
[5]單向壓制時(shí)粉末冶金臺(tái)階零件的密度分布規(guī)律研究[D]. 馬志偉.合肥工業(yè)大學(xué) 2011
[6]粉末材料超聲壓制成形新工藝裝置研制與試驗(yàn)研究[D]. 李祺.中南大學(xué) 2010
[7]316L不銹鋼粉末及鐵基合金粉末的高速壓制成形研究[D]. 鄧三才.華南理工大學(xué) 2010
[8]提高Fe-Si金屬間化合物內(nèi)加熱套管抗熱震性的成型工藝研究[D]. 習(xí)呂鵬.長安大學(xué) 2009
[9]離散單元法及其在粉末高速壓制成形模擬中的應(yīng)用[D]. 鄭珊.中南大學(xué) 2008
[10]數(shù)值模擬、快速成形及模具制造集成化的研究[D]. 饒雙艷.吉林大學(xué) 2007
本文編號(hào):3195863
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/yjlw/3195863.html
最近更新
教材專著