粉末鍛造的熱模擬實驗研究及其有限元分析
發(fā)布時間:2021-12-24 14:06
粉末鍛造(P/F)是當今粉末冶金機械零件行業(yè)中采用的主要成形加工工藝。它是用剛性模具或冷等靜壓成形技術(shù)將原料粉末壓制成型得到預(yù)成形坯,然后經(jīng)過或不經(jīng)過低溫預(yù)燒結(jié)或最終燒結(jié),最終用熱鍛或冷鍛方法改變其形狀的同時,使材料達到了致密化程度。論文運用理論研究、熱模擬實驗、有限元數(shù)值模擬等相結(jié)合的方法,系統(tǒng)地研究了粉末鍛造(熱鍛)成形規(guī)律、致密化機制。論文通過熱模擬實驗得出的數(shù)據(jù)繪制出了鐵基粉末冶金燒結(jié)材料在高溫條件下塑性變形的流變應(yīng)力應(yīng)變曲線,并推導(dǎo)出了該材料的本構(gòu)關(guān)系模型,通過建立起來的材料模型,運用DEFORM-3D有限元軟件,對粉末燒結(jié)材料熱鐓粗和閉式模鍛的成形過程進行了數(shù)值模擬,分析了在閉式模鍛過程中,不同初始相對密度、不同鍛造速度、不同摩擦因子等對粉末鍛造成形規(guī)律和致密機制的影響規(guī)律。論文所得到的研究結(jié)論對于拓展和深化粉末冶金材料精密塑性成形理論,促進粉末鍛造精密塑性成形技術(shù)的應(yīng)用和計算機模擬優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。主要研究內(nèi)容如下:(1)使用熱模擬試驗機,對鐵基粉末冶金燒結(jié)材料做大量的熱壓縮實驗,獲得所需要的流變應(yīng)力數(shù)據(jù),研究變形溫度在950℃~1050℃、變形速率為0.01s...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
傳統(tǒng)的粉末冶金工藝流程
度大于96%理論密度,材料的力學(xué)性能與精鑄件相同,因此,粉末金屬注射成形技術(shù)在生產(chǎn)成型高性能、復(fù)雜形狀的零件方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。下圖為粉末金屬注射成形工藝流程,如圖1.2所示:圖 1. 2 粉末金屬注射成形的工藝流程[10]Fig 1.2 Powder metal injection molding process(2)熱等靜壓熱等靜壓(HIP)技術(shù)是一種材料塑性成形加工技術(shù)。它是在壓力容器內(nèi),于保護氣氛(惰性氬氣或氦氣)中進行的,在高溫條件下將高的等靜
然后通過燒結(jié)爐,在保護氣氛下燒結(jié)、冷卻后再加熱到鍛造溫度,最后將燒結(jié)坯快速轉(zhuǎn)移到閉式鍛模中一次鍛造成形,獲得所需鍛件。為了節(jié)省能耗,可以將燒結(jié)和鍛前加熱合并成一個工序。如圖1.3所示為典型的粉末鍛造工藝流程圖。圖 1. 3 典型粉末鍛造工藝流程圖Fig 1.3 Typical powder forging process flow diagram粉末燒結(jié)材料在鍛造中的歷程與致密材料的區(qū)別主要在于,粉末燒結(jié)材
【參考文獻】:
期刊論文
[1]TB8鈦合金固溶組織研究及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測[J]. 段園培,李萍,薛克敏,甘國強,曹婷婷. 稀有金屬材料與工程. 2012(08)
[2]粉末鍛造在國外轎車生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 洪慎章. 精密成形工程. 2011(04)
[3]擠壓態(tài)AZ81鎂合金的熱壓縮變形行為[J]. 曹鳳紅,龍思遠,G.S.COLE. 中國有色金屬學(xué)報. 2011(06)
[4]粉末鍛造技術(shù)與應(yīng)用進展[J]. 郭彪,葛昌純,張隨財,張宇. 粉末冶金工業(yè). 2011(03)
[5]Deform在鍛造中的應(yīng)用[J]. 田甜,張詩昌. 冶金設(shè)備. 2009(05)
[6]粉末多孔體燒結(jié)材料閉式模鍛塑性成形致密研究[J]. 李永志,白小波. 熱加工工藝. 2009(03)
[7]數(shù)值模擬在粉末冶金零件壓制中的應(yīng)用[J]. 黃春曼. 現(xiàn)代制造工程. 2009(01)
[8]不同初始條件下粉末鍛造鐓粗成形致密過程的數(shù)值模擬[J]. 李永志,謝玉敏. 熱加工工藝. 2008(19)
[9]數(shù)值模擬技術(shù)的工程應(yīng)用與發(fā)展趨勢[J]. 李曉峰,劉玉存. 機械管理開發(fā). 2008(02)
[10]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. 機械工程學(xué)報. 2008(01)
博士論文
[1]特殊鋼棒線材熱連軋過程的有限元模擬與分析[D]. 原思宇.大連理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]TC6本構(gòu)關(guān)系及葉片微觀組織模擬研究[D]. 李曄.沈陽理工大學(xué) 2010
[2]粉末冶金熱鍛連桿的有限元分析[D]. 葉健.山東大學(xué) 2009
[3]粉末鍛造成形致密規(guī)律及過程模擬的研究[D]. 李永志.武漢理工大學(xué) 2004
本文編號:3550620
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
傳統(tǒng)的粉末冶金工藝流程
度大于96%理論密度,材料的力學(xué)性能與精鑄件相同,因此,粉末金屬注射成形技術(shù)在生產(chǎn)成型高性能、復(fù)雜形狀的零件方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。下圖為粉末金屬注射成形工藝流程,如圖1.2所示:圖 1. 2 粉末金屬注射成形的工藝流程[10]Fig 1.2 Powder metal injection molding process(2)熱等靜壓熱等靜壓(HIP)技術(shù)是一種材料塑性成形加工技術(shù)。它是在壓力容器內(nèi),于保護氣氛(惰性氬氣或氦氣)中進行的,在高溫條件下將高的等靜
然后通過燒結(jié)爐,在保護氣氛下燒結(jié)、冷卻后再加熱到鍛造溫度,最后將燒結(jié)坯快速轉(zhuǎn)移到閉式鍛模中一次鍛造成形,獲得所需鍛件。為了節(jié)省能耗,可以將燒結(jié)和鍛前加熱合并成一個工序。如圖1.3所示為典型的粉末鍛造工藝流程圖。圖 1. 3 典型粉末鍛造工藝流程圖Fig 1.3 Typical powder forging process flow diagram粉末燒結(jié)材料在鍛造中的歷程與致密材料的區(qū)別主要在于,粉末燒結(jié)材
【參考文獻】:
期刊論文
[1]TB8鈦合金固溶組織研究及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測[J]. 段園培,李萍,薛克敏,甘國強,曹婷婷. 稀有金屬材料與工程. 2012(08)
[2]粉末鍛造在國外轎車生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 洪慎章. 精密成形工程. 2011(04)
[3]擠壓態(tài)AZ81鎂合金的熱壓縮變形行為[J]. 曹鳳紅,龍思遠,G.S.COLE. 中國有色金屬學(xué)報. 2011(06)
[4]粉末鍛造技術(shù)與應(yīng)用進展[J]. 郭彪,葛昌純,張隨財,張宇. 粉末冶金工業(yè). 2011(03)
[5]Deform在鍛造中的應(yīng)用[J]. 田甜,張詩昌. 冶金設(shè)備. 2009(05)
[6]粉末多孔體燒結(jié)材料閉式模鍛塑性成形致密研究[J]. 李永志,白小波. 熱加工工藝. 2009(03)
[7]數(shù)值模擬在粉末冶金零件壓制中的應(yīng)用[J]. 黃春曼. 現(xiàn)代制造工程. 2009(01)
[8]不同初始條件下粉末鍛造鐓粗成形致密過程的數(shù)值模擬[J]. 李永志,謝玉敏. 熱加工工藝. 2008(19)
[9]數(shù)值模擬技術(shù)的工程應(yīng)用與發(fā)展趨勢[J]. 李曉峰,劉玉存. 機械管理開發(fā). 2008(02)
[10]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. 機械工程學(xué)報. 2008(01)
博士論文
[1]特殊鋼棒線材熱連軋過程的有限元模擬與分析[D]. 原思宇.大連理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]TC6本構(gòu)關(guān)系及葉片微觀組織模擬研究[D]. 李曄.沈陽理工大學(xué) 2010
[2]粉末冶金熱鍛連桿的有限元分析[D]. 葉健.山東大學(xué) 2009
[3]粉末鍛造成形致密規(guī)律及過程模擬的研究[D]. 李永志.武漢理工大學(xué) 2004
本文編號:3550620
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