随着粉末冶金技术的快速发展，粉末冶金产品被广泛应用于机械、汽车、航空航天等领域。在粉末冶金生产过程中，粉体压制成形对压坯的最终质量有着很大的影响。传统的冷态模压成形没有考虑温度的影响，且所得压坯性能不高，而温压成形则是通过在粉体压制成形过程中施加一定的温度，它能够以较低的压制压力获得较高的压坯密度和强度，提高了生产效率和产品质量。
　　本课题采用商业有限元MSC.Marc数值仿真软件，从宏观和微观尺度进行二维(2D)铁粉温压成形的数值模拟。首先，将模具中的粉体整体看作连续体，采用基于连续体力学的有限元(FEM)模拟其在模具内的温压成形，得到压坯压制过程中相对密度与压制压力的关系，并分析了温度对铁粉压坯相对密度的影响，同时研究了铁粉成形致密化过程中压坯内部的颗粒运动、应力应变、弹性后效等方面的特点及致密化的机理;其次采用离散元(DEM)与FEM的耦合从粒子尺度模拟铁粉的温压成形，重点研究了压制压力、温度等因素对铁粉温压成形致密化的影响，并对所获得压坯的宏观性能及各微观性能进行了表征与对比分析，同时研究了压坯致密化的机理。结果表明:
　　(1)铁粉的温压成形过程中，温度一定时，粉末压坯的相对密度随压力的增加而增大。温度越高，相同压力下所获得的压坯相对密度就越高，且密度分布越均匀。但并不是说温度越高越好，过高的温度会破坏润滑剂的结构，这一点在物理实验中已经得到证实。因此，本数值模拟中选用的铁粉温压成形的温度范围为20～100℃。
　　(2)对铁粉温压成形的连续尺度模拟发现，不同高度处铁粉颗粒的轴向位移不同。由于模具壁摩擦的影响，同一高度处的铁粉粒子轴向位移也不尽相同，在靠近模具壁区域会出现铁粉粒子位移滞后的现象。同时，径向位移的变化表明，铁粉粒子在成形致密化过程中由相对密度较大的区域向相对密度较小的区域运动，相比轴向位移，铁粉粒子的径向位移变化很小。
　　(3)对铁粉温压成形的粒子尺度模拟中，当温度固定时，随着压制压力的增加，铁粉粒子之间的接触由点接触演变为线接触，且当颗粒之间接触为点接触的时候，法向力所构成的力的网络结构相对简单，此时位于局部粒子堆积形成的“拱”或“桥”结构所形成的力链下方的铁颗粒在成形初期会受到力链的保护而不受力。随着压力的增大，铁颗粒之间的点接触转变为线接触，此时压坯内粒子之间的力链结构变得非常复杂，不利于堆积致密化的局部“拱”或“桥”结构处的力链被破坏，从而使其下方的铁粒子发生塑性变形，完成对其周围孔隙的填充，实现压坯内粒子堆积结构的致密化。
　　(4)温压过程中，随着外部施加温度的升高，压坯相对密度会适当地增加，增加的幅度却逐渐降低。当温压的温度为80～90℃，压力为700～800MPa时，温压效果较好，这一规律与物理实验的结果吻合。