钼粉末温压成形过程的数值模拟研究

运用MSC.MARC有限元分析软件,采用热-机耦合方法,对钼粉末温压成形过程进行了有限元数值模拟,获得了粉末体形变、应力场和相对密度分布等相关数据,为改善钼粉温压成形工艺及优化工艺参数提供了理论依据.     

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.     

钛合金粉末温压成形行为

研究了钛合金粉末的温压成形行为。结果发现，在同一压制压力下，钛合金粉末的生坯密度均在140℃左右达到最大值，高于或低于这一温度，生坯密度反而降低。在压制压力为500MPa下，温压成形的脱模力比室温成形的脱模力降低27．7％。同时，温压成形较室温成形改善了钛合金件的显微组织。     

齿轮温挤精密成形工艺数值模拟

为了降低齿轮的成形力,在研究闭式镦挤成形齿轮法的基础上,提出了一种新的直齿圆柱齿轮温挤径向导流——约束分流两步成形工艺方案,采用三维大变形弹塑性有限元法对以闭式镦挤和以温挤径向导流——约束分流两步成形方式的成形情况进行了数值模拟分析。得到了新工艺成形过程的应力分布图以及载荷——形成曲线。数值分析结果表明：约束分流成形与闭式成形相比可明显降低成形力,有利于金属的流动,保证了齿形充填良好,改善模具受力条件,提高成形工件的质量。     

变截面杯形件等温压扭复合成形工艺分析

采用数值模拟与物理实验相结合的方法对基于高压扭转(HPT)工艺的杯形件等温压扭复合成形进行研究,分析了等效应变场、损伤场和成形载荷。结果表明,压扭复合成形工艺改善了金属流动状态,变摩擦阻力为有益摩擦力,成形载荷由传统挤压的355t降至176t,所需扭矩8540N·m,出现最大锻件损伤值的部位在直壁顶端。进行了成形实验,所得压扭件宏观金属流线清晰可见,其微观组织不同于传统挤压件的径向纤维状而是呈弥散、均匀分布,且材料抗拉强度由挤压件的405MPa提升至431MPa。     

粉末成形技术最近动向

由于粉末冶金工艺中的粉末成形,一般采用单轴压力机,在常温下机械压结,在形状及成形密度上有一定的限度,这防碍了其在汽车部件上的推广应用。最近研究人员开发了新的成形工艺,克服了单轴成形的缺陷。在成形件形状中存在与压缩方向垂直的横孔、凹割形状时,以往的粉末单轴一次成形是不可能的,还必须在烧结后进行后续加工,最近开发了烧结接合、凹割成形、温成形等新技术。不需要后续加工、直接进行凹割成形的制造方法之一——烧结接合技术,近年在汽车链轮的生产上得到实际应用。首先是把这种链轮的轮毂分为两个部件设计,分别进行粉末…     

钛合金粉末冶金内润滑温压成形

为了制各低成本、高性能的钛合金粉末冶金零件,研究了钛合金粉末的内润滑温压成形行为.当采用0.06%Li-st和0.06%HDPE(质量分数,下同)润滑剂进行内润滑温压成形时,在180℃温压、500 MPa压力下,1350℃烧结坯的相对密度值均大于99%,相对密度最大值达到99.56%,接近全致密,且烧结坯具有较低的杂质含量和较高的尺寸精度.钛合金粉末的内润滑温压成形较室温成形细化了合金的显微组织、提高了钛合金零件的致密度.     

粉末冶金温压成形技术的研究现状

粉末冶金温压成形,在得到较高致密度零件的同时,可以较铸造和锻造显著的降低原料成本,缩短零件的研制周期,具有重要的研究价值。本文概述了国内外温压成形技术的应用、发展现状及温压成形工艺的关键技术,指出了粉末冶金温压成形技术的发展方向。     

钼粉体包套热挤压成形过程的数值模拟

针对钼粉末热挤压过程中的受力状态,着重研究了包套热挤压三维压应力特征.利用Deform-3D软件建立了有限元模拟模型,计算获得了挤压过程中载荷-行程曲线以及温度、相对密度、等效应力、等效应变等的分布特征.结果 表明:包套热挤压可以显著提高粉体的致密度;挤压载荷在挤压稳定阶段呈缓慢增长趋势;最大温度和最大等效应变出现在模...     

圆柱体扭压成形的热力耦合分析

扭压成形工艺和一般镦粗相比有许多优点［１～３］。考虑到成形过程中温度与变形间的热力耦合效应,作者运用刚粘塑性有限元方法,详细分析了高温下圆柱体的扭压成形的变形规律。结果表明：扭压成形能降低成形压力,促使变形均匀,增加变形量;成形的温度、摩擦和变形速度对整个变形过程都产生较大的影响。     

粉末压制过程运动仿真的研究

粉末压制过程的计算机模拟技术是用于指导和优化粉末冶金压制工艺和模具设计的关键技术,已成为粉末冶金工业发展的研究热点,简述了粉末压制过程计算机模拟系统中的运动仿真模真原理,结构以及主要功能,并提出了相应的设计方法。     

二次温压对铜粉和镍粉反应的影响

研究了铜和镍混合粉经冷压和一次冷压、二次温压两种压制方法成型后的烧结体的显微组织以及密度和硬度。结果发现，在铜粉和镍粉反应过程中，二次温压对烧结体显微组织、密度和硬度有重要的影响。二次温压较冷压有利于Cu-Ni单相固溶体的形成，可以提高铜粉和镍粉烧结体的密度和硬度。     

钼粉烧结体近等温包套锻造过程的数值模拟

针对钼的变形抗力大、韧性差、脆性明显以及高温氧化等特点,本文采用了等温锻造与粉末包套锻造相结合的工艺来提高钼制品的性能。运用DEFORM-2D软件对钼粉烧结体近等温包套镦粗成形过程进行数值模拟,研究不同工艺参数对坯料致密度、变形均匀性和表面平整度的影响规律。近等温包套锻造工艺对钼粉烧结体有较好的致密效果,锻后坯料接近全致密,且密度分布较均匀。随锻造温度的升高,坯料的平均相对密度差异较小,密度分布均匀性逐渐变好。变形速度对坯料变形的影响不显著。随摩擦系数的增加坯料平均相对密度逐渐增大,密度分布均匀性变差,且坯料的平整度降低,外观质量变差。通过正交试验分析得知,锻造温度对平均相对密度和变形均匀性影响最显著,摩擦系数是影响坯料平整度的主要因素。     

皮带轮温精辗压近净成形工艺模拟分析

为了克服当今皮带轮生产中材料浪费、生产率低、精度低等缺点,提出了皮带轮两步温精辗压近净成形新工艺。通过数值模拟的方法,分析了其成形过程和载荷,以及影响锻件成形质量的几个关键因素。数值模拟结果表明：工艺方案合理可行。锻件外围部分变形量大,变形均匀,质量高,所需成形力小。模具形状和运动参数匹配对成形质量和载荷影响很大,模具运动方式可以自由选择。     

粉末冶金压制成形数值模拟研究进展

压制工序的技术水平对于粉末冶金产品的品质有着决定性的影响,而通过数值模拟改进压制技术工艺是一种十分有效的方法,目前这一方法已经得到了极大的关注.本文总结了国内外众多学者近年来应用有限元技术对金属粉末压制成形进行数值模拟研究的历史进程、粉末压制的建模方法、模拟中的难点、模拟时软件的选取等,并在此基础上提出了目前这一领域发展的展望.     

爆炸压实W-Cu粉末的数值模拟与实验验证

通过数值模拟研究了W-Cu混合粉末的爆炸压实过程。研究不同爆速对压实坯致密度的影响,分析了在爆速5000 m/s条件下粉体内冲击波的传播过程及粉体在冲击波作用下的变形规律,并分析了粉体中心的马赫反射现象。选取粉体侧壁单元的位移曲线来显示加载、卸载过程,对侧壁单元的位移曲线进行分析,以此作为粉体的压实程度来估算压实坯致密度。结果显示当爆速为5300 m/s时,压实坯可达到一个较大的致密度。将研究结果应用于W-Cu混合粉末的爆炸压实实验,实验与数值计算结果显示了较好的吻合性。     

温压钕铁硼粘结磁体制备技术的研究

采用温压工艺制备了钕铁硼粘结磁体,研究了温压压力、温压温度、粘结剂种类及含量对磁体磁性能的影响,以及温压工艺对钕铁硼粘结磁体氧含量的影响.利用Nd2Fe14B/a-Fe系双相纳米晶磁粉为原料,在200℃下,采用12MPa的压力,获得性能最佳的磁体,其密度为6.43 g/cm3,磁性能为:Br=0.808 T,Hcb=461 kA/m,Hci=623 kA/m,(BH)max=101 kJ/m3.