Effect of Zr, Mo and Y Adding on Microstructure, Mechanical and Electrical Properties of Au-Pd, Pt-Ir and Pd-Ru Systems

将金属粉末注射成形充模过程视为粉末、粘结剂和空气的三相流动过程,给出了金属粉末注射成形充模多相流动的控制方程。根据钳口复杂模腔的铁粉注射成形实际参数确定了充模多相流动控制方程的初边界条件,基于CFX计算流体力学软件对钳口铁粉注射成形充模多相流动过程实现了三维数值模拟。给出了钳口铁粉注射成形充模多相流动中固相粉末的速度流线图,分析了模腔中温度场和压力场分布的瞬态情况,以及模腔中不同位置的温度和压力随时间变化的曲线;分析了钳口铁粉注射成形充模多相流动过程中不同时刻粉末体积分数的分布情况。数值模拟结果可用于分析注射成形过程中产生粉末粘结剂两相分离和成形坯密度分布不均的原因,数值模拟为研究注射成形产品缺陷产生的原因提供了直观分析方法。     

PIM充模流动过程中粘度的变化与缺陷形成

通过对复杂几何形腔粉末注射成形(PIM)充模流动过程的数值模拟,给出了充模流动过程中模腔内粘度的变化和分布情况,分析了模腔内粘度的最终分布与PIM缺陷形成的关系.模拟结果表明,由于模腔接近充满时压力急剧升高构成无梯度压力场,导致模腔内粘度的最终分布复杂.在充模流动中心区域会形成较高粘度的小区域,分析了这些高粘度小区域的形成及其形状大小的变化过程.指出在流动中心区域形成的高粘度小区域可能使PIM充模流动过程产生粉末-粘结剂两相分离和成形坯件中粉末分布不均的现象.     

基于数值模拟的复杂铸件粉末注射成形问题研究

采用流体力学计算软件CFX对钳口铸件注射成形工艺的充模过程进行了三维模拟分析,得到了充模过程中各位置的瞬时温度场分布和瞬时压力场分布,并分析了充模过程中不同时刻模腔中各位置的压力和温度变化。通过研究铸件钳口熔体充模流动过程中不同时刻流体粉末的体积分数变化,指出数值模拟过程中固体粉末的体积分数变化和分布,可以得到成形精致坯的密度分布,以分析成形精致坯出现密度分布不均以及成形坯缺陷的原因,寻找控制成形缺陷和零件质量的方法。     

粉末注射成形两相流动三维数值模拟及粉末与粘结剂的分离

分析齿轮零件粉末注射成形(PIM)实验成形坯密度分布以及成品容易出现飞边和塌陷的位置特点。根据粉末注射成形技术工艺过程的特点给出PIM的双流体模型及初边界条件,基于计算流体力学软件CFX对I型拉伸试样和齿轮零件的PIM两相流动过程进行三维数值模拟。根据数值模拟结果,对PIM充模流动过程中粉末和粘结剂两相速度的变化曲线进行对比分析,证实I型拉伸试样和齿轮零件的PIM充模过程中多个位置发生过不同程度的粉末与粘结剂两相分离现象。对模腔中多个不同结点处发生粉末与粘结剂两项分离的现象进行分析比较。结果表明:PIM充模过程中位于远离浇口狭窄模腔内的点容易产生两相分离现象,粉末与粘结剂两相分离现象只发生在相应位置被充填初期的一段时间内,且不同位置发生的两相分离持续时间也不同。     

金属粉末注射成形充模流动过程模拟的数学模型探讨

在流体动力学理论的基础上,结合对金属粉末注射成形充模流动过程流变特性机理的分析,建立了关于连续介质模型和两相流模型的动力学方程,为进一步对MIM充模流动过程进行数值模拟奠定了理论基础。     

大长径比超细WC-Co圆棒PIM充模过程的数值模拟

基于计算流体动力学的粉末-粘结剂双流体模型,采用CFX商业软件对大长径比超细WC/10Co粉末注射成形(PIM)充模过程进行数值模拟。结果表明:数值模拟结果与实际充模过程相一致,其假设条件和参数设置具有合理性,双流体模型具有可行性;粉末与粘结剂的温度分布一致,喂料熔体最低温度(≥330K)高于粘结剂的玻璃化温度,不发生凝固现象;粉末的粘度为50.0～379.4Pa·s,粘结剂的粘度为2.9～9.2Pa·s,粘度差是造成偏析现象的主要原因;从浇口处到模壁处,粉末与粘结剂的相对速度差从0.2%增加到1.8%,从浇口处到远端,相对速度差从0.1%增大到1.6%,相对速度差是引起偏析现象的主要原因。     

计算机仿真技术在金属粉末注射成形过程中的应用

基于连续介质理论，应用有限元软件ANSYS的FLOTRAN流体分析模块，对金属粉末注射成形过程进行了模拟分析，揭示了金属粉末注射成形时喂料流动填充型腔的速度、压力随注射时间变化而变化的关系；得到了注射压力对充填时间和型腔压力的影响规律，确定了最佳的充模时间；分析了不同浇口位置注射时注射件关键单元的流动速度和压力分布，预测了注射件的成形质量，提出了防止注射件缺陷产生的措施，优化了浇口设置。     

水辅助注射成型充模过程的数值模拟研究

基于Hele-Shaw流动模型,采用广义牛顿流体本构方程,建立了三维薄壁塑件的水辅助注射成型充模过程数学模型,采用有限元/有限差分/控制体积法数值求解。对薄壁平板塑件的水辅助注射成型充模过程进行了模拟,模拟得到的熔体前沿位置与前人实验结果吻合较好,浇口处压力变化、水的厚度分布及平均温度分布合理,验证了所建立的模型和采用的数值模拟方法的有效性。     

粉末共注射成形充模流动过程前沿位置及场分布的数值模拟

对粉末共注射充模流动过程进行数值分析和实验验证。采用实验和数值拟合的方法确定芯/壳层界面的厚度,并运用改进的控制体积法对芯、壳层喂料前沿进行追踪。采用有限元和有限差分法对控制方程组进行数值求解,用Matlab进行程序开发,获得芯、壳层充模过程中的熔体前沿分布以及温度场和压力场的分布情况。将模拟结果与实验结果进行对比分析,发现在充填初期,模拟的喂料前沿位置与实验较为吻合,但随着充填的进行,两者偏差增大,其原因可能是在模拟过程中没有考虑注射坯的收缩。     

金属粉末注射成形技术及模具的研究现状

对新型粉末冶金近净成形技术--金属粉末注射成形技术及其模具现状进行了综述,重点介绍了其工艺中原料粉末、粘结剂、脱脂和烧结过程,简要介绍了工艺过程的计算机模拟现状以及金属粉末注射成形模具与传统的塑料注射成型模具的不同之处.     

气体辅助注射成型流动过程的CAE技术

在建立描述气体辅助注射成型充模流动过程的数学模型的基础上 ,采用有限元有限差分控制体积法进行数值分析 ,确定充模过程中的两类移动边界 ,熔体前沿和熔体—气体边界 ,从而实现气体辅助注射成型充模流动过程的数值模拟。通过一复杂带筋结构的典型制件—坐椅进行数值分析 ,验证了文中给出模型的可行性。     

基于ANSYS的硬质合金MIM充模数值模拟

以流体力学和热力学理论为基础，结合金属注射成形的特点，建立了其充模流动过程中的控制方程、初始条件和边界条件，并以硬质合金材料为例，采用大型有限元软件ANSYS进行了计算数值模拟，求解了流体前沿、温度场、压力场，同时结合实验分析了金属注射成形过程中的几种常见缺陷的产生条件。模拟结果表明：当采用中间浇口、模温60℃、料温160℃、体积流速在40cm^3／s～70cm^3／s的范围内进行注射可以得到良好的硬质合金Ⅰ型拉伸试样预成形坯。该结论与实验结果一致。     

充模方式对金属粉末注射成形两相分离的影响

结合两相流模型与粘度模型,建立喂料粘度与金属粉末与粘结剂分离的关系,并分析了喂料注射温度和注射速度及注射充填方式对两相分离的影响。结果表明:注射温度和注射速度通过影响喂料的综合流变学因子,进而影响金属粉末与粘结剂的分离。相对于注射速度,注射温度对金属粉末与粘结剂分离现象影响较大。喂料的注射成形充填过程以喷射流动方式进行。     

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     

硬质合金I型拉伸试样计算机充模模拟应用分析

以硬质合金I型拉伸试样为例,模拟了PIM喂料在普通几何模腔的流动情况,讨论了注射速度、注射温度、浇口位置等主要工艺参数对熔体充模过程的影响,预测注射成形过程中部分常见缺陷产生的条件。分析表明:当采用侧面浇口、模温300K、注射温度420K、体积流速61cm3/s的注射参数进行注射可以得到良好的硬质合金I型拉伸试样预成形坯。     

车灯反射镜液压力作用区域与径向压力

针对不规则曲面板材零件成形需要,提出了凹模腔液压力作用区域和主动径向加压的充液拉深新技术。通过数值模拟方法,采用分析软件eta/DYNAFORM5.6和HYPERWORKS9.0相结合,对St16板材车灯反射镜零件液压力作用区域和主动径向加压充液拉深成形过程进行了研究。以零件成形最终壁厚分布和短轴最小宽度为评定标准,分析了不同液压力作用区域和主动径向压力加载路径对成形质量的影响。通过数值模拟证明了,在不同液压力作用区域和主动径向加压充液拉深过程中,成形件的最小厚度的变化趋势。研究表明,采用凹模圆角处向外偏置6mm的液压力作用区域,并配合1.3倍液压力的主动径向压力加载路径,获得的车灯反射镜最大减薄率为10.056%,零件质量好。     

注射成形粉末冶金件的新进展

注射成形不同于常规粉末冶金工艺,所采用的粉末要细得多,典型的粉末粒度是10μm或更小,且要使用大量的热塑性粘结剂以便注射成形,并在注射成形模中施加低而均匀的等静压力。     

盒形塑件的几何构型与计算机充模流动模拟

基于Hele_Shaw流动数学模型 ,给出了构造3D塑件CAD模型并向CAE模型转换的方法和技术 ,通过对塑件进行有限元网格的剖分以及注射成型过程的数值模拟 ,得到了减少塑件充模流动成型缺陷 ,改进熔体充模效果及产品设计的技术方法     

深腔类盒形件充液成形技术研究

充液成形技术是一种有效提高材料成形极限的方法。针对深腔类盒形件相对拉深高度大、常规拉深成形多道次、成形质量差的问题,通过分析盒形件充液成形过程中易出现失稳的原因,设计了带预胀充液成形的技术方案。针对高盒形件充液成形过程中出现的凹模圆角侧壁破裂、法兰区起皱等失稳形式进行数值模拟分析,得到了较为合理的工艺参数。并通过工艺试验分析了成形过程中压边间隙、液室压力、初始反胀等因素对零件成形性能的影响,最终得到了高质量的成形零件。     

注射模充模过程CAE技术I理论与算法

在分析充模流动机理基础上 ,从粘性流体力学的质量、动量和能量方程出发 ,针对塑料注射成型特点 ,经过量纲分析和引入合理而必要的假设 ,建立了描述塑料注射成型充模流动过程的数学模型 ,重点讨论了注射模充填阶段数值分析的方法。