文档介绍：合肥工业大学
硕士学位论文
铜基粉末压制成形过程的数值模拟与实验研究
姓名:蒋卿
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:李云;吴玉程
20100401
铜基粉末压制成形过程的数值模拟与实验研究摘要本文采用有限元模拟软件甅酝勰┑难怪瞥尚喂探惺值模拟研究。在研究过程中建立了二套粉末体压制成形过程中摩擦系数变化曲线的测试装置,通过该装置得到了铜基粉末压制成形过程中的摩擦系数变化曲线,并将其成功导入到有限元模拟分析的模型中。有限元模拟结果表明:铜基粉末成形过程中模壁摩擦作用导致的粉末颗粒位移滞后现象决定了压坯最终的相对密度分布状况,粉末的位移变化规律与压坯的密度分布相似,降低压制速度可以明显改善弹性后效导致的压坯变形和密度下降等不利现象。通过二维有限元模型分析了铜基粉末压制成形过程的主要影响因素,研究结果表明:润滑条件的改善可以明显减小粉末颗粒位移滞后现象带来的不利影响;,其密度分布均匀性较差,尤其是疍时,密度分布差异过大,易造成粉末体压坯密度薄弱处的开裂甚至坍塌;增加压制速度易使压坯密度分布不均;压制匀的压坯;压制结束后的保压一定时间可以给很好地降低弹性后效带来的负面影响;脱模方式也会影响压坯密度的均匀性,顶出式脱模比压下式脱模更合理。针对圆筒形铜基粉末冶金制品的生产工艺进行了深入的模拟研究分析,建立了植煌难怪乒ひ辗桨福⒍云涑尚斡跋煲蛩亟蟹治觥Q芯拷峁砻鳎双向压制时,采用相同的上下模冲压制速度,得到的压坯均匀性较好。采用带浮动芯棒的双向压制时,上下模冲压制速度比值为/氖焙睿玫降难古髅度分布比上下模冲速度相同时要均匀很多。采用带浮动芯棒的单向压制时,其匀的压坯,但是芯棒外壁过于粗糙也会使得压坯密度均匀性下降。关键词:铜基粉末;压制成形;摩擦系数;数值模拟方式的转变可以改变压坯密度的分布状况,双向压制比单向压制可获得到更均模具内壁的摩擦作用是有害的,芯棒外壁的摩擦作用则有利于得到密度分布均
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图粉末体不同径向截面的粉末位移⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一⋯⋯⋯.图煌Q固跫碌牡院笮А图方案二得到的压坯相对密度分布云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图桨肝宓玫降难古飨喽悦芏确植荚仆肌图方案七得到的压坯相对密度分布云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图桨赴说玫降难古飨喽悦芏确植荚仆肌图鞯闹嵯蛭灰票浠俊图弹性后效导致的密度差异⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图不同压制速度下的弹性后效分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图邢拊7治瞿P汀弧图不同润滑情况下的压坯密度分布云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图不同高径比下压坯的密度分布云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图煌怪扑俣认卵古鞯拿芏确植荚仆肌图煌怪品绞较碌拿芏确植荚仆肌图煌涯