力链对铁粉模压过程中堵塞现象的影响研究

来源 :福建工程学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sophia_yin104
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
粉末冶金作为一种近净成形制造技术,具有高效、省材、节能、环保等诸多优点,故备受工业界的重视。模压成形技术是粉末冶金生产的第二步,是通过机械设备对粉末材料施加压力使之形成具有相应外形和强度的零件的制备工艺方法。由于其具有高效和廉价的优点,所以在制备汽车零件、粘结爆炸物和药品等应用领域受到高度重视。本文重点采用了数值模拟与试验相结合的方法,分析并研究了力链对铁粉模压过程中堵塞现象的影响。首先运用离散单元法在二维模拟铁粉单向压制的过程,并对压制过程中不同体积分数下的颗粒材料的微观特征进行分析,通过计算筛选出不同体积分数下的力链,分析了铁粉颗粒的配位数、转动速度和水平方向的位移,并在此基础上确定了压制过程中的堵塞点。其次通过对力链颗粒和其它颗粒在堵塞点前后的微观特征进行量化分析,揭示了力链演化对堵塞现象的影响。为了进一步从多尺度上阐述金属粉末模压成型的致密机理,探讨了二维仿真与三维仿真的区别。采用三维仿真对铁粉压制过程进行模拟分析,筛选出了三维压制过程中的力链,并对力链进行拓扑分析,在二维中的拱形力链的研究的基础上,本文在三维中拓扑分析了cycle力链。根据二维仿真中通过研究颗粒的物理运动可以找出堵塞点这一结论,本文在三维仿真中同样分析了颗粒在压制过程中不同区域下的颗粒速度和配位数,确定了三维压制过程中的堵塞点。在此基础上深入探讨了力链演化和堵塞现象之间的联系,分析表明,力链在压制过程中逐渐弯曲是导致堵塞现象发生的主要原因。之后通过设计响应面试验,将试验数据与仿真模拟数据进行分析对比,不仅验证了仿真过程中对堵塞点的判断,还得出了在粉末内添加润滑剂能有效延缓压制过程出现堵塞现象,润滑剂的配比和浓度不同,效果也不一样:润滑剂含量的EBS比例越高,润滑剂浓度越高,堵塞现象越少。最后对工作进行了总结并展望了后续工作与工业应用前景。
其他文献
由于人骨与骨支架的弹性模量存在较大的不匹配性,从而导致“应力屏蔽”效应,常常需要将医用金属支架设计成多孔结构,降低其弹性模量;骨支架除了需要适当的弹性模量之外,还要有足够的强度和韧性,防止过载失效。然而天然骨是梯度多孔结构,其孔隙率从边缘到中心逐渐增大,边缘的皮质骨孔隙率较低,主要起力学承载作用,中心的松质骨孔隙率较高,能够进行物质输送。梯度多孔支架能够较好地满足力学性能与生物相容性要求。因此,设
学位
在振动筛分作业中,筛面的各个区域有着不同的筛分环境,每个区域物料的料层厚度、目标颗粒占比等参数各不相同,限制了传统均一筛面振动筛的筛分效率。为了更加充分发挥振动筛的性能,本文提出了双层变筛面筛分方法,用各个筛区不同的筛面参数应对不同的筛分环境,从而充分发挥振动筛的筛分性能,提高筛分效率。本文以筛分效率作为评价指标,对双层变筛面振动筛的筛分参数进行研究与优化。以筛分过程要素作为联系筛分参数与筛分效率
学位
变速箱作为电动汽车的核心部件,在保障电动汽车运行稳定性方面起着重要作用。变速箱运行过程中齿轮与齿轮之间、齿轮与流体之间的相互摩擦不可避免,摩擦会产生大量热量,这些热量如果长时间累积且得不到释放的话,不仅会降低齿轮的传动效率,而且可能引起齿轮的磨损和烧蚀,对变速箱造成不可逆的损伤。因此,研究与分析电动汽车变速箱润滑方式、润滑参数及润滑效果对于推进电动汽车进一步发展有着重要意义。本文采用理论-仿真-试
学位
针对旋转模切刀具传统减材制造方法材料成本高、性能提升难、制造工艺复杂等问题,本文以旋转模切刀具为对象,激光熔覆增材制造旋转模切刀刃,通过多道搭接和多层堆叠方式成形三角形状,满足模切刀具的高质量性能要求并缩短制造周期,为模切刀具的增材制造提供理论依据,为曲面基体激光熔覆增材制造提供技术支持。为了获得与基体结合性好、性能高、刃口无缺陷的模切刀刃,本文首先熔覆具有较高韧性的Ni基自熔性合金粉末作为过渡层
学位
钛合金具有较高的比强度,优异的耐腐蚀性能以及良好的生物相容性,因此在生物医疗领域具有广泛的应用前景,但是在应用过程中发现其显微硬度和摩擦磨损性能仍存在不足,本文以TiB2/Ti6Al4V为原位化学反应体系,通过选区激光熔化技术制备TiB/Ti6Al4V复合材料成形件,研究了工艺参数以及增强相添加量对成形件的成形质量,力学性能以及微观结构的影响,最后利用优化的工艺参数和TiB2添加量制备牙冠零件。主
学位
燃料电池混合动力车辆,凭借着绿色无污染的环保特性、国家政策支持以及广阔的市场前景等优势被国内外学者广泛关注。目前,公交车作为燃料电池混合动力车辆的重大分支,因为其有固定的行驶路线,较大程度上降低了加氢站高昂的建设成本,为氢动力公交车的普及创造了有利条件。然而,严寒地区的低温工况一直是燃料电池混合动力车辆不可避免的一个难题。由于燃料电池输出特性偏软、无法能量回收等弊端使其不得不配备蓄电池等储电能源组
学位
在生物医学植入物领域中,选区激光熔化(SLM)TC4以较高的机械特性、优异的抗菌性和良好的生物相容性受到学者的广泛研究,但较差的表面粗糙度在医疗植入上仍无法与传统铸造或锻造相比。SLM过程中熔池飞溅和粉末粘合导致低表面粗糙度对增材制造金属件具有一定的挑战性。为满足医用植入物的表面要求,本文主要探究磁流变抛光技术在SLM增材成型TC4样件表面处理的适用性,通过设计分析优化抛光盘磁场分布、磁流变液性能
学位
随着工业与科学技术的发展,不锈钢在国防科技、海洋探索、石油化工、冶金制造、机械交通、生物医疗等多个领域应用广泛,是国民经济发展中不可或缺的合金材料。在相关应用环境中,尤其在承受生物、化学腐蚀等特殊工况下,极易发生腐蚀疲劳失效和以点蚀为主的局部腐蚀。因此,对它的机械性能和耐腐蚀性能的检测显得尤为重要。经过研究发现,金属材料的疲劳寿命及耐腐蚀性能与材料的微观组织和表面性能密切相关。激光重熔作为一种表面
学位
旋转模切刀具作为旋转模切机核心零件之一,大直径刀具通常采用铣削或镶装的方法成形,存在材料消耗率高、装配复杂等不足。理想的模切刀具应该具备刀刃与锟体结合部韧度高,刀刃耐磨性好、硬度高且具有一定的硬度梯度分布的特点。针对大直径刀具的小尺寸刀刃性能特点和形状特征,利用激光熔覆技术在外圆曲面上制备具有良好的组织和元素分布,硬度分布、耐磨性及尺寸符合要求的单道熔覆层,为后续成形小尺寸模切刀刃提供参考。首先,
学位
主动安全的准确控制离不开精确且稳定的参数输入,但有些参数无法直接获取,这些参数包含质心侧偏角、横摆角速度、纵向车速和路面附着系数等。因此,本文针对难以直接获取的参数,提出了基于多源融合的车辆状态与附着系数估计方法,实现对车辆状态参数和路面附着系数的估计。为提高车辆制动控制的性能,提出考虑车辆状态估计和附着系数估计的制动控制策略。最后,通过仿真以及实车测试,验证了所提出的估计算方法和控制策略的有效性
学位