過去十年的研究表明裝粉過程對粉末冶金制品的最終質(zhì)量有影響,裝粉的目的是將粉末以合理的方式均勻分布在模具型腔中。而這種分布特性是和粉末物理特性、零件形狀、送粉靴的運動以及粉末與模具間的相互作用有關(guān)。因此,深入研究這些影響因素以便實現(xiàn)獲得接近均勻密度的粉末冶金制品。離散元方法的數(shù)值模擬可以對粉末冶金裝粉過程中顆粒群進行顆粒跟蹤和空間分析,得到任意時刻粉末顆粒的速度分布、質(zhì)量分布和受力情況等信息,為粉末冶金零件結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及裝粉工藝參數(shù)優(yōu)化提供參考數(shù)據(jù),為制備高性能粉末冶金零件提供理論和技術(shù)指導(dǎo),對后續(xù)粉末壓制零件質(zhì)量提升具有重要意義。利用EDEM軟件進行粉末冶金裝粉過程的模擬仿真,在EDEM中建立這個裝粉過程的縮尺模型,通過模擬得到了不同時刻粉末流型圖;然后通過實驗研究相同條件下鐵粉的裝粉過程,高速相機獲得此種特性鐵粉不同時刻粉末的流型圖,實驗結(jié)果與模擬結(jié)果吻合較好并分析了差異產(chǎn)生的原因。最后針對粉末顆粒不同的泊松比、恢復(fù)系數(shù)、靜摩擦系數(shù)、動摩擦系數(shù)設(shè)計了正交實驗,得到了最優(yōu)參數(shù)水平,較小的摩擦系數(shù)有力于粉末整體的流動。在裝粉過程的研究中分別對送粉靴靜止、送粉靴運動以及不同密度的粉末顆粒的... 

【文章來源】：廣州大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

裝粉模組

鐵粉顆粒直徑設(shè)置為 0.5mm，其顆粒的特性參數(shù)模型如下圖2-4 所示：圖 2-4 顆粒參數(shù)Figure 2-4 Particle parameters3、設(shè)置顆粒的生成環(huán)境，通過在前處理器的幾何體模塊中設(shè)置顆粒所處的環(huán)境，其中包括模具、送粉靴的材料屬性、位置及運動方式，粉末流動填充的三維模型是通過在 geometry 中利用建模工具建立，送粉靴尺寸設(shè)計為 150mm×100mm×20mm.，模具尺寸設(shè)計為 50mm×50mm×15mm。粉末沉降時間可以根據(jù)縮尺模型的理論進行換算，由2 1 1t t = 1 n = c 可以得到 EDEM 中所需時間是實際模型的 0.5 倍。在幾何體模塊中選擇隨機生成的方法來產(chǎn)生顆粒，其屬性定義為實體，仿真開始的一段時間內(nèi)顆粒會以隨機方式出現(xiàn)并充滿送粉靴直至沒有空隙產(chǎn)生新的顆粒，然后自由沉降直至其滿足確定的孔隙率。幾何體模型設(shè)計如下圖 2-5 所示。

圖 2-5 裝粉模型Figure 2-5 Die filling Model、設(shè)置顆粒工廠參數(shù)，在顆粒工廠模塊中可以對顆粒的生產(chǎn)方式、粒數(shù)量、生成速度等參數(shù)進行設(shè)置。顆粒工廠類型設(shè)置為靜態(tài)“自動生成并充滿送粉靴，經(jīng)過計算后設(shè)置總的顆粒數(shù)量為 160000產(chǎn)生位置為隨機，粒徑大小服從正態(tài)分布，正態(tài)分布的期望為半徑是粒徑的 0.05 倍，參數(shù)設(shè)置如下圖 2-6 所示。

【參考文獻】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3570339