收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

金属粉末流动温压的成形装置设计与成形过程基础理论研究

高红云  
【摘要】: 粉末冶金流动温压技术以温压技术为基础,并结合了金属注射成形技术的优点,既克服了传统粉末冶金在成形复杂几何形状零件方面的不足,又避免了金属注射成形技术的高成本,是一项极具潜力的新技术,具有广阔的应用前景。 本文通过理论分析和试验研究相结合的方法,在流动温压专用生产设备和试验装置设计的基础上,以国产雾化铁粉和羰基铁粉为研究对象,通过粉末流动温压过程的试验研究、粉末颗粒堆积过程和流动温压成形过程的数值模拟研究,揭示了流动温压致密化机制,完善了流动温压成形工艺,为制备高性能粉末冶金零件提供理论和技术指导。 首先,综合分析了国内外主要金属粉末压机和多层模架的技术特点,比较了粉末微波加热、热油加热和电阻加热等不同加热方式的优缺点,应用生产试验设计理论,详细设计出流动温压系统的框架式压机系统、多层模架系统和搅拌式粉末加热系统的机械结构试验平台,建立了压机系统和模架系统三维实体模型,利用有限元分析软件对压机变形和应力分布状况进行了有限元模拟和计算,优化压机和模架结构设计,满足了生产系统的强度和刚度使用要求,实现快速加热、连续供粉、供粉量满足零件成形的要求。 设计、研制了一套直接、连续、动态测量流动温压典型“十”字形零件压制过程中各种力变化的专用试验装置,能方便调整压坯不同横向位置的距离,可直接测量平均侧压力的变化,满足了金属粉末流动温压的试验要求。 然后,以国产雾化铁粉和细羰基铁粉并添加聚乙二醇粘结剂/润滑剂的混合粉为试验原材料,在材料特性研究的基础上,利用流动温压专用试验装置,通过对不同工况下流动温压中的侧压力、摩擦系数、压坯密度分布、压坯生坯强度、弹性后效的试验研究,阐明了金属粉末流动温压的成形过程;并通过对流动温压的不同压制压力、速度、温度和粘结剂含量等因素对“十”字形零件的横向方向上不同位置处的侧向压力影响的研究,分析压制参数对粉末成形性以及压坯质量的影响,揭示了流动温压致密化机制。 在粉末颗粒运动和碰撞的受力状况以及相互作用力模型分析的基础上,建立了颗粒堆积的数据程序结构,在网格计算平台上开发了粉末颗粒堆积过程数值模拟平台ParticleSim系统,对单一粒径粉末的颗粒堆积过程和十倍径不同数目比的二元颗粒混合体的相对堆积密度进行了数值模拟,得到颗粒堆积过程和密度分布规律,并与试验结果进行对比,验证了数值模拟模型的有效性和平台的实用性。 在金属粉末流动温压所遵循的弹塑性力学问题基本方程和椭球形屈服准则分析的基础上,研究了流动温压用粉末材料的泊松比、弹性模量、初始屈服强度等材料特性,探讨了不同流动应力模型对流动温压的适用性,并对椭球形屈服准则的流动应力假设和典型的“十”字形试样流动温压过程进行数值模拟,分析压制过程中的压坯密度分布变化规律,并与试验结果进行对比,验证了流动温压模型的有效性,也为生产和试验提供了理论指导。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 高红云;邵明;周世明;;金属粉末流动温压的特点及其实验装置研究[J];机械工人(冷加工);2007年07期
2 高红云;邵明;关航健;肖志瑜;;金属粉末流动温压横向压力测力装置的研究[J];现代制造工程;2010年10期
3 林信平,曹顺华,李炯义;温压工艺在硬质合金制备中的应用[J];中国钼业;2004年03期
4 张菊红;肖志瑜;李元元;;粉末冶金流动温压成形技术[J];粉末冶金技术;2006年01期
5 肖志瑜,柯美元,李元元,倪东惠;温压工艺最新进展——流动温压技术[J];粉末冶金工业;2002年05期
6 罗术华;肖志瑜;温利平;李元元;;短流程粉末冶金流动温压成形新技术[J];新技术新工艺;2007年02期
7 高红云;邵明;屈盛官;肖志瑜;;铁基粉末的流动温压行为[J];华南理工大学学报(自然科学版);2010年12期
8 李元元;肖志瑜;罗术华;王军;;粉末冶金流动温压成形技术及其思考[J];粉末冶金材料科学与工程;2006年04期
9 张建国;李新东;;粉末流动温压近净成形新技术[J];郑州铁路职业技术学院学报;2006年03期
10 叶途明,易健宏,彭元东,李丽娅,杜娟,夏庆林;提高粉末冶金制品压坯密度的新技术[J];粉末冶金工业;2003年06期
11 易健宏,叶途明,彭元东;粉末冶金温压工艺的研究进展及展望[J];粉末冶金技术;2005年02期
12 叶途明,彭元东,易健宏,吕豫湘,胡礼福;粉末冶金温压工艺的研究进展及其展望[J];粉末冶金材料科学与工程;2003年04期
13 王军;肖志瑜;邵明;李元元;;短流程低成本的粉末流动温压近净成形技术[J];材料导报;2006年08期
14 黄天泉;;金属粉末流动温压技术及其特点[J];广西质量监督导报;2008年11期
15 高红云;邵明;屈盛官;李元元;;金属粉末流动温压技术的发展及其特点[J];制造技术与机床;2008年03期
16 胡昌旭;倪东惠;谭文昌;杨义;肖志瑜;李元元;;流动温压制备不锈钢十字件的试验研究[J];粉末冶金技术;2010年04期
17 郑军君;倪东惠;胡昌旭;肖志瑜;周水波;李元元;;流动温压成形“十”字形零件及其烧结工艺的研究[J];粉末冶金工业;2010年01期
18 柯美元;肖志瑜;;316L不锈钢粉的流动温压成型工艺[J];机械工程材料;2010年05期
19 叶途明;易健宏;彭元东;夏庆林;;粉末冶金温压工艺的技术特点及其新发展[J];材料工程;2007年05期
20 王军;肖志瑜;高红云;邵明;;W-34Ni-5Fe合金的流动温压成形[J];粉末冶金材料科学与工程;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李元元;肖志瑜;陈维平;倪东惠;;粉末冶金高致密化成形技术的新进展[A];第五届海峡两岸粉末冶金技术研讨会论文集[C];2004年
2 王绪其;孟庆芳;;从重庆华浩公司看国内铜粉等有色金属粉末行业的发展[A];2010(南昌)中西部第三届有色金属工业发展论坛论文集[C];2010年
3 骆接文;徐顺友;陈强;蔡一湘;;金属粉末动态注射成型用水溶性低碳黏结剂的制备及性能表征[A];有色金属工业低碳发展——全国有色金属工业低碳经济及冶炼废气减排学术研讨会论文集[C];2010年
4 范荫恒;吴强;廖世健;徐杰;;纳米尺寸镧金属粉末的制备[A];2002年材料科学与工程新进展(上)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
5 赵伟斌;李元元;周照耀;胡俊文;邵明;;金属粉末体压制成形过程模型的研究[A];2002年材料科学与工程新进展(下)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
6 陈继民;岳灿甫;;激光近形制造技术及送粉方式对成形的影响[A];第十届全国特种加工学术会议论文集[C];2003年
7 龙军平;羊明智;李粤;;基于等离子弧熔覆技术的研究[A];2007海南机械科技论坛论文集[C];2007年
8 王富祥;盖国胜;杨玉芬;;金属粉末球形化研究[A];第十三届全国粉体工程及矿产资源高效开发利用研讨会论文专辑[C];2007年
9 周刚毅;董新龙;刘军;;金属粉末电爆炸过程的实验研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
10 王万生;;特种金属粉末材料喷焊技术在水泵站中的应用研究[A];水轮机抗磨蚀技术研讨会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高红云;金属粉末流动温压的成形装置设计与成形过程基础理论研究[D];华南理工大学;2010年
2 马巧梅;基于半导体激光能量源的直接成型关键技术研究[D];中北大学;2010年
3 蒋炳炎;金属粉末注射成形流动过程研究[D];中南大学;2003年
4 蒋渝;纳米金属粉体材料的氢等离子体制备机理及其润滑减摩特性研究[D];四川大学;2004年
5 陈刚;液体金属与合金的固体雾化原理及工艺的研究[D];湖南大学;2005年
6 刘国承;金属粉末热等静压致密化数值模拟与试验研究[D];华中科技大学;2011年
7 肖骁;有机介质环境机械化学球磨作用下金属粉末结构演变与反应行为[D];中南大学;2008年
8 李瑞迪;金属粉末选择性激光熔化成形的关键基础问题研究[D];华中科技大学;2010年
9 宋毅;热—电—力耦合作用下铁基粉末成形过程的建模及数值模拟[D];华南理工大学;2011年
10 王旭葆;金属粉末激光微成型系统研究[D];北京工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈占波;金属粉末的爆炸压实技术的研究[D];南京理工大学;2004年
2 尹华;金属粉末选区激光熔化成形工艺研究[D];中北大学;2010年
3 杨晨晨;金属粉末的粘弹塑性本构方程的研究[D];中南大学;2011年
4 杨秀芝;金属粉末注射成形过程的计算机模拟与工艺参数优化[D];武汉理工大学;2004年
5 王麟;金属粉末注射成型充模过程仿真研究及其软件开发[D];中南大学;2004年
6 金丹;化学法制备纳米尺寸镧系金属氢化物及纳米镧系金属粉末[D];辽宁师范大学;2004年
7 胥橙庭;Ni-Cu基合金混合粉末选择性激光烧结成形技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
8 敖晖;金属粉末注射成形充模流动计算机模拟[D];中南大学;2002年
9 刘斌;高温合金构件激光快速成型工艺研究[D];华北工学院;2003年
10 潘琰峰;316不锈钢金属粉末的选择性激光烧结成形研究[D];南京航空航天大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘广俊 邹月明 记者 肖萌;十家非法金属粉末加工企业被关停[N];锦州日报;2008年
2 何环;锦州太和区关停非法金属粉末加工企业[N];友报;2008年
3 刘笑楠 陈军;科技成果要惠及百姓生活[N];中国有色金属报;2005年
4 记者 董映璧;俄发明能导电的塑料[N];科技日报;2003年
5 王兴南;誉辉生产不含金属的闪光印花产品[N];中国纺织报;2005年
6 石华康 岳海通;凯美特公司国际称雄[N];衡水日报;2007年
7 王红军 邢英俊;铜及铜合金粉项目进展顺利[N];中国有色金属报;2007年
8 孙维生;亚硝酸钠[N];中国化工报;2005年
9 华晶;日本开发出导电粘接剂[N];中国化工报;2000年
10 孙维生;重铬酸钾[N];中国化工报;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978