基于离散单元法的粉末高速压制流动过程模拟

将离散单元法应用于粉末高速压制流动过程研究,以模拟粉体流动的非连续特性。将粉末视为粘弹性的离散颗粒,推导了力与位移表达的粉末高速压制粘弹性本构关系,建立了粉末高速压制成形颗粒流动的离散单元法控制方程;并给出了该模型的动态松弛法求解过程。基于离散单元法求解器PFC软件,对粉末高速压制成形过程颗粒流动情况及密度分布进行了模拟,模拟结果与实验结果较吻合。分析了阻尼系数变化对求解过程的敛散性和压坯密度分布的影响     

Ag-Cu钎料粉末压制致密化行为

采用离散元软件EDEM,基于Hysteretic Spring接触模型,对BAg72Cu28和BAg47Cu53钎料压制成形过程进行模拟,并对BAg47Cu53钎料进行低速压制实验。分析了钎料压制的成形机理、速度场特性及压制速度、摩擦系数对压坯致密度的影响。结果表明:压制初期上部粉末速度最大,压制中后期中部粉末速度最大,压坯致密度分布特性与中后期速度场特性一致;压制相同致密度的压坯,高速压制比低速压制的致密度均匀性更高;颗粒间摩擦系数越低,压坯致密度均匀性越高,相同压制力下摩擦系数越低,压坯致密度越高;除松装状态下,BAg47Cu53钎料低速压制的压坯致密度的模拟值与实验值误差小于6%,Hysteretic Spring接触模型进行钎料压制模拟具有较高的模拟精度。     

压制工艺及压坯高径比对金属粉末致密化成形影响的模拟

利用MSC.MARC有限元分析软件对金属粉末压制成形过程进行了模拟,采用基于更新拉格朗日法描述的大位移弹塑性分析,研究压制方式、摩擦条件对不同侧压系数(K=2,K=4,K=8)圆管压坯性能的影响.结果表明,双向压制工艺相比单向压制工艺可提高压坯应力和密度分布均匀性;压坯高径比大时,两种压制工艺下压坯应力和密度不均现象加剧;摩擦条件的改善有利于增大金属粉末移动,减少应力集中,降低压制力,提高压坯密度均匀性.     

基于有限元模拟的钼粉末温压成形分析

为了研究钼粉末温压成形过程,用有限元分析软件建立了钼粉末温压成形的有限元模型,对三维圆柱等截面粉柱温压成形过程进行了有限元数值模拟,从模拟结果得到了最终坯体内部密度和应力等参量的分布情况以及钼粉末颗粒轴向和径向流动规律.实验验证了所建立有限元模型的可靠性,并分析了部分工艺和材料性能参数对钼粉末成形的影响.结果表明:在钼粉末的温压成形过程中,压坯顶部半端面、轴截面和侧壁的相对密度分布等值线和其应力分布等值线非常接近.     

装粉方式对钛粉压制成形影响的数值模拟

用MSC.Marc软件模拟了3种不同装粉方式下钛粉压制成形过程中粉末的流动情况及压坯的密度分布规律.结果表明:粉末装粉方式对粉末压制过程及压坯密度有较大的影响,与平式装粉方式相比,采用凸式装粉,试样的烧结坯密度提高了6%,孔隙分布的均匀性也得到相应的改善.     

不同粒径Ti粉的高速压制行为和烧结性能

以平均粒径为150,75,48和38μm的4种Ti粉为原料(依次定义为A,B,C和D粉末),采用高速压制技术进行成形,考察粉末粒径对压坯密度、最大压制力和脱模力的影响,进一步研究粉末的高速压制特性和压坯的烧结性能.结果表明,高速压制的压坯密度与粉末粒径和松装密度有关.冲击能量较小时,压坯密度主要取决于松装密度,而冲击能量较高时,则主要取决于粉末粒径.在冲击能量≤761 J下成形时,具有最大松装密度的B粉末所获得的压坯密度最高;进一步增大冲击能量,平均粒径最大的A粉末所获得的压坯密度最高.粉末粒径对压坯密度和最大压制力具有相似的影响,并且4种粉末的最大压制力和压坯密度之间的关系均符合黄培云压制方程;但粉末粒径对脱模力无明显影响.试样的烧结密度随粒径的细化而增加,同时伴随着不同程度的晶粒长大.4种压坯经1250℃真空烧结后,最终均获得了近全致密的试样.     

冷锻过程局部镦粗规则的研究及应用

本文以不同高径比的试样在仿真有限元软件DEFORM中进行三维动态模拟,分析不同的模具结构对圆柱体坯料局部镦粗成形过程的影响,研究冷锻过程中的局部镦粗规则,并以伞齿坯的成形为例证明此规则的合理性.     

异型多孔钛片的成形影响因素探讨

研究了粉末粒度、粉末形貌、粉末松装比重、成形剂、模具表面粗糙度、压制制度等对模压成形异型多孔钛片成形过程的影响。结果表明,粉末的粒度、形态决定了异型多孔钛片所需成形压力的大小,粉末越细,成形压力越低,片状粉末含量越低,成形压力越低,压坯质量越好;适量的成形剂有利于降低成形压力,提高压坯质量,其中对粒径为150～250μm钛粉末的成形性能的改善最为有效。提高模具内表面光洁度,有利于提高压坯质量和均匀性;合理的压制制度是保证压坯成形质量和产品性能的必要条件。     

金属粉末压制成形理论与工艺进展

描述了粉末压制成形过程中颗粒的移动和变形,并用方程定量描述了压坯密度和压制压力的关系.针对粉末冶金行业近年来出现的提高产品致密化的新途径,描述了温压技术、流动温压技术、粉末电磁压制技术、高速压制技术和电场活化烧结技术的原理、特点和应用情况.     

金属粉末体压制成形过程模型的研究

通过对“６．３ＭＮ粉末成形液压机”的研制，对金属粉末体压制过程的数学模型和有限元模型进行了研究，对其密度、应力、应变分布进行了分析。建立并推导了刚塑性有限元材料体积可压缩性法中参数ｇ与粉末体相对密度ρ之间的关系式，用来动态模拟粉末体压制过程。为粉末体压制过程的模拟提供了一种新思路。该方法也可用于烧结后粉末体压制模拟。     

Effect of material parameters on stress wave propagation during fast upsetting

Based on a dynamic analysis method and an explicit algorithm, a dynamic explicit finite element code was developed for modeling the fast upsetting process of block under drop hammer impact, in which the hammer velocity during the deformation was calculated by energy conservation law according to the operating principle of hammer equipment. The stress wave propagation and its effect on the deformation were analyzed by the stress and strain distributions. Industrial pure lead, oxygen-free high-conductivity （OFHC） copper and 7039 aluminum alloy were chosen to investigate the effect of material parameters on the stress wave propagation The results show that the stress wave propagates from top to bottom of block, and then reflects back when it reaches the bottom surface. After that, stress wave propagates and reflects repeatedly between the upper surface and bottom surface. The stress wave propagation has a significant effect on the deformation at the initial stage, and then becomes weak at the middle-final stage. When the ratio of elastic modulus or the slope of stress--strain curve to mass density becomes larger, the velocity of stress wave propagation increases, and the influence of stress wave on the deformation becomes small.     

基于修正Drucker-Prager Cap模型的金属粉末压坯残余应力数值分析

基于修正的 Drucker?Prager Cap模型建立弹塑性本构模型,采用三维有限元模型对粉末压制过程及压制脱模后压坯的残余应力进行仿真分析。利用几个典型的力学性能测试实验确定粉末Distaloy AE的模型参数。模型通过用户子程序USDFLD实现,对粉末Distaloy AE的模压过程及脱模后压坯(d20 mm×5 mm)的残余应力进行预测分析。有限元分析结果与模压实验和X衍射实验结果基本吻合,验证了模型的有效性。结果表明,压坯的侧表面存在一层显著的残余压应力,而压坯上表面和下表面的残余应力值则很小。     

硬质合金薄壁多孔圆套筒的制造

叙述了硬质合金薄壁多孔空心圆柱形套筒毛坯制造工艺过程的主要工序。(1)圆筒压坯的成型,采用摩擦芯杆压制与非同步双向压制。(2)利用成型模具与压坯的弹性恢复,使压坯处于压应力状态进行增塑加工小孔。设计了钻模套,轻松快捷地完成筒壁上732个Φ2.2mm小孔的加工。(3)使用了石墨楦棒和鳞片石墨,消除了高温烧结时因收缩不均匀而造成硬质合金套筒的扭曲、锥度、不圆等变形。此工艺成品率达95%以上。     

带转动模板的注射模设计

在分析长筒形塑件工艺特点的基础上 ,论述了带转动模板的注射模结构设计和工作过程。模具利用转动模板和在定模上安装推板的脱模方式 ,解决了长筒形塑件脱模时推板行程较长的问题。模具结构紧凑 ,操作方便 ,生产效率高     

磨球残余应力的数值模拟及分析

通过铸造数值模拟软件ProCAST模拟了磨球铸态下的残余应力分布情况,同时通过X射线衍射仪,测定了热处理后磨球试样上应力分布状态.结果表明,磨球金属型部位先凝固,砂型部位后凝固,磨球内部组织致密、无缺陷;铸态下在磨球内有大量的残余应力,热处理后可以消除一定的铸造残余应力,但仍有大量残余应力存在.     

轧机AGC伺服液压缸缸底疲劳损坏分析与改善

针对某轧机AGC伺服液压缸在工作中发生疲劳破坏、产生裂纹的问题,通过工况分析、力学建模、仿真分析,得出该缸发生疲劳破坏的原因,并通过增加缸筒、缸底厚度,增大缸底砂轮越程槽圆弧半径等结构优化,降低了危险区域的应力,有利于改善AGC液压缸的疲劳寿命。     

缸体、缸盖铸件生产的总体工艺路线——车用中小型发动机灰铸铁缸体缸盖铸件生产工艺(1)

介绍发动机缸体、缸盖铸件生产的总体工艺路线.目前大多数汽车发动机铸件生产企业都采用冲天炉-电炉双联熔炼,为防止铁液晶核减少、过冷度增加、白口化倾向较大,应控制电炉熔炼温度,避免长时间过热和保温;为确保铸件尺寸精度,铸型宜采用高密度造型,也可以采用呋喃树脂砂型或PEP-SET树脂砂型.根据国内目前情况,建议主体砂芯采用冷芯工艺,而水套等部位的砂芯采用覆膜砂工艺更为稳妥可靠.     

用气冲气推成形触头造型机制造电机壳铸型的试验研究

扼要介绍了用气冲气推成形触头造型机制造电机壳铸型的成型过程及其实砂效果,试验结果表明,在工作气压为0,4￣0.45MPa的条件下,气冲气推成形触头造型机对电机壳类铸型的紧实,实砂效果十分理想,砂型紧实度高而且均匀。     

粉体压制过程密度变化机理及影响因素模拟分析

采用MSC.MARC有限元模拟软件对轴套粉体压制成形过程中粉末的位移走向和粉末位移对生坯相对密度的影响进行研究。同时,研究了不同模壁润滑条件以及不同厚度高度比对生坯密度分布的影响。结果表明,粉体成形过程中模壁摩擦导致的位移滞后效应决定了生坯最终的相对密度分布状况;粉末的位移变化规律与生坯的密度分布相似。随着模壁润滑条件的改善和高度厚度比的增加,生坯的密度分布均匀性得到提高;尤其是采用特殊润滑时,生坯密度均匀性得到了明显的改善。这些为研究粉体压制致密化过程提供了理论参考依据。     

电器底壳注塑模设计

通过对电器底壳塑件结构的分析,介绍了注塑模的成型工艺过程,提出了模具采用小型侧抽芯滑块组件和斜顶杆顶出结构的脱模方式,解决了注塑成型后产品脱模的问题。经产品大批量的生产检验,该模具结构既有效地保证了成型工艺的顺利进行,又使模具的整体结构紧凑实用,产品质量好。