粉末压制工艺包括模具填充、压制和喷射三个过程,粉末在三个过程中的流动行为影响了产品的最终质量。粉末的分离行为常发生在填充模具的过程中,其会导致产品成分的不正确分布,从而改变产品的性能。而目前对于填充工艺的研究大多集中在片剂的生产上,对于粉末冶金领域常用到的高密度无粘性材料如玻璃珠则关注较少。因此,本文使用CFD-DEM方法,对高密度无粘性材料颗粒在填充模具时的分离行为进行了数值模拟研究,分析了送料速度、送料“鞋”和模具的工艺性条件和颗粒生成方式对混合物分离行为的影响机理,从而为提高产品质量提出建议,同时,空气的存在对于混合物填充模具时流动行为的影响在本文中被考虑了。数值结果表明,提高送料速度、减小送料“鞋”壁面斜度和使用圆柱体模具代替长方体模具均可以提高混合物在模具内的分布均匀程度,但三者的作用机理不同。其中,提高送料速度可以减弱送料“鞋”内颗粒填充模具时的顺序问题,而通过减小送料“鞋”壁面斜度则可以产生“漏斗流”,有利于抑制混合物的分离行为。使用分层生成方式代替工业生成方式被证明是无意义的,但是通过对颗粒初始分布的研究,发现颗粒初始位置对其分离行为影响深刻,这启示我们可以通过改变产品成分的初始位置从而提高产品质量。通过增加模具深度来降低混合物的分离指数效果有限,增加一定深度可以提高混合物在模具内的分布均匀程度,而继续增加则没有意义。空气的存在对于混合物填充模具时流动行为的影响作用十分重要,空气的存在对颗粒的下落有着明显的阻碍作用,不同的空气逸出方式对于混合物流动行为的影响效果不同。颗粒直接下落到模具中时,模具内的空气运动表现为整体向上逸出,对颗粒在模具内质量分布的影响主要表现在Z方向上。颗粒具有X方向上初速度时,其在填充模具的过程中,模具内空气在X方向上的运动不可忽略,进而,空气的运动对于颗粒在模具内X方向上质量分布的影响同样不可忽视。