傳統(tǒng)的鋼模壓制成形技術(shù)是粉末冶金中使用最普遍成形方法，其成形工藝的優(yōu)良與否直接決定這成形制件能否滿足使用要求，但實(shí)際生產(chǎn)中由于成形工藝設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致制品內(nèi)部密度不均勻而造成制品強(qiáng)度低、裂紋、掉角等缺陷。為了提高粉末制品的各種工藝性能、降低廢品率、提高能源利用率，應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)粉末模壓成形過程進(jìn)行模擬與研究，以優(yōu)化成形工藝、縮短工藝設(shè)計(jì)周期、降低產(chǎn)品成本，并為制備更高性能粉末冶金制品提供參考依據(jù)。與傳統(tǒng)的有限元仿真不同，基于離散元粉末壓制成形的仿真技術(shù)可以從細(xì)觀角度對(duì)壓制過程中顆粒的流動(dòng)、變形等特性進(jìn)行分析并對(duì)宏觀現(xiàn)象做出解釋，本文通過離散單元法采用滿足粉末試樣粒徑分布條件的顆粒生成方法，對(duì)粉末離散單元法的單元搜索方法、計(jì)算算法、邊界條件進(jìn)行了分析，建立了鐵粉三維離散元壓制模型；并針對(duì)不同工藝條件下，鐵粉的成形過程進(jìn)行模擬仿真；重點(diǎn)分析了壓制過程中位于不同位置的粉末顆粒的位移變化以和不同的側(cè)壓系數(shù)、不同的內(nèi)外摩擦因子及不同的壓制方式對(duì)的壓坯密度及其分布的影響；并將仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較分析，驗(yàn)證了所建立模型的有效性。最終得出的相關(guān)結(jié)論，有助于金屬粉末模壓成形工藝和模具形狀的優(yōu)... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 粉末成形的數(shù)值模擬的建模方法
        1.2.1 內(nèi)蘊(yùn)時(shí)間方法
        1.2.2 廣義塑性力學(xué)方法
        1.2.3 金屬塑性力學(xué)方法
        1.2.4 微觀力學(xué)方法
    1.3 粉末成形技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 粉末壓制成形數(shù)值仿真在國外的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 離散元數(shù)值模擬的優(yōu)勢(shì)
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 離散元法的基本理論
    2.1 離散元法概述
    2.2 離散元法的理論模型
        2.2.1 離散元中的基本假設(shè)
        2.2.2 離散元法的基本算法
        2.2.3 離散元法的接觸模型
    2.3 離散元法的接觸判斷
    2.4 離散元法的參數(shù)選擇
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于離散元的粉末成形仿真模型的建立
    3.1 離散元仿真軟件的介紹
        3.1.1 離散軟件 PFC2D/3D
        3.1.2 離散元軟件 EDEM
    3.2 壓制邊界定義
        3.2.1 墻單元邊界建立
        3.2.2 球單元邊界的建立
    3.3 顆粒集合生成
        3.3.1 顆粒生成的基本方法
        3.3.2 給定孔隙率顆粒集合體的建立
    3.4 離散元縮尺模型的建立與參數(shù)校核
        3.4.1 縮尺模型建立
        3.4.2 阻尼系數(shù)的校核
    3.5 數(shù)據(jù)監(jiān)測與記錄
    3.6 本章小結(jié)
第四章 鐵粉成形壓坯密度分布的影響因素分析
    4.1 離散元仿真中測量單元的建立
    4.2 不同壓制工藝條件下鐵粉壓制成形的離散元仿真
        4.2.1 不同側(cè)壓系數(shù)下壓坯成形密度分析
        4.2.2 不同摩擦系數(shù)壓坯的成形密度分析
        4.2.3 壓制方式對(duì)壓坯密度分布的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 鐵粉模壓成形實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 粉末壓制成形的基本原理
        5.1.1 粉末的壓制過程
        5.1.2 粉末變形與壓實(shí)
        5.1.3 金屬粉末壓制時(shí)壓坯密度的變化規(guī)律
        5.1.4 壓制力與脫模力的計(jì)算
    5.2 實(shí)驗(yàn)方案
        5.2.1 試樣材料的制備與形狀選擇
        5.2.2 試樣的尺寸
        5.2.3 模具設(shè)計(jì)
        5.2.4 壓制過程
    5.3 密度測量與結(jié)果分析
        5.3.1 測量原理
        5.3.2 測量前的準(zhǔn)備
        5.3.3 實(shí)驗(yàn)測量
        5.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
附錄
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]鐵路道床搗固振動(dòng)特性數(shù)值仿真研究[D]. 耿興利.昆明理工大學(xué) 2011
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[5]鐵基粉末壓制成形數(shù)值模擬研究[D]. 宋平.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
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本文編號(hào)：3502709