先进结构陶瓷具有强度高、耐高温、耐腐蚀等一系列优点,在复杂的工作条件下表现出优异的性能,现已成为金属制品的有力替代产品,广泛应用于冶金、石油、机械、国防军工、航空航天等领域中。天津大学经多年研究,充分利用氧化锆制品高强度、耐腐蚀等优秀物理性能,成功开发了增韧氧化锆陶瓷缸套。增韧氧化锆陶瓷缸套采用冷等静压成型方法,陶瓷粉末冷等静压成型过程中影响因素多,成型规律复杂。一直以来,在工艺设计方面,一般都是依靠设计者的经验,或采用反复实验的方法来确定,此种方法效率很低。采用有限元模拟可以掌握粉末材料的成型规律,了解各因素的影响作用,可从根本上解决工艺设计过于依靠经验的问题,达到改进产品质量,提高工艺设计效率之目的。本文以增韧氧化锆陶瓷缸套为研究对象,对陶瓷粉末的冷等静压成型过程进行模拟研究,分析粉末成型过程中几何变形规律、粉末流动规律、密度分布规律、应力应变场分布,并对影响粉末成型的工艺参数分析研究。研究发现,成型时靠近芯轴的粉末颗粒率先进入致密化阶段,并且致密化趋势由芯轴向外扩展。模拟所得结果,误差1%左右,与实验结果较为一致。在粉末CIP成型过程中,通过调整卸压时间,发现较低的卸压速度有利于获得较高的坯体密度,双卸压速度卸压方式可以提高成型件相对密度分布均匀性,减小成型件左上角密度梯度区,提高成型件卸压安全性。随着成型压力的增大,坯体的致密化程度提高,并且在成型压力大于200MPa时,成型件弹性回复量减小,卸压更安全,采用稍大于200MPa的成型压力可有利于提高成型件成品率,也便于脱模。使用刚性压盖,对坯体密度整体分布影响较小,成型件端面具有非常规整的几何外形,但成型出的坯体具有“象足”外观,且此处有密度梯度区的减小,成型效果较好。