硬质合金刀片压坯密度分布与烧结变形的研究
发布时间：2021-05-19 13:40
模压成形是WC-Co粉末为基体材料的数控刀片制备压坯的主要方法。由于数控刀片结构和模压成形特点,坯体密度分布不均匀,导致坯体烧结变形。目前,一般采用反复修改模具方法来得到高尺寸精度的数控刀片产品。随着数值模拟技术的高速发展,通过对WC-Co粉末的压制过程进行仿真模拟,可以解决过去过于依赖模具经验设计的问题,对产品变形情况进行准确预测,在模具开发阶段进行补偿设计,大大缩短模具设计周期,提高了产品的生产效率,降低成本。通过研究粉末成形理论,建立了WC-Co粉末仿真数学模型。运用MSC.Marc对不同压制参数下压坯体密度分布的差异进行了分析,验证了模拟计算的准确性,对压制工艺参数的确定提供依据。采用物理试验与理论计算相结合的方法,推导坯体密度与变形的关系。对WC-Co粉末进行圆柱形产品压制物理试验,保持装料高度不变,改变压制高度的方法,最终得到一组不同高度的圆柱形产品。运用有限元分析软件MSC.Marc对上述物理试验进行仿真模拟,理论计算每个压坯制品的相对密度值。最后,采用对比求差的计算方法建立了粉末体相对密度差值与变形量的数学关系式,经实际产品验证,运用公式所计算的理论变形值与实际变形值相...
【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 常用的粉末冶金成形技术
1.2 成形工艺的数值模拟研究现状
1.2.1 粉末成形国内研究现状
1.2.2 粉末成形国外研究现状
1.3 选题的背景与意义
1.4 研究的主要内容与路线
2 WC-CO粉末成形理论与力学模型
2.1 WC-CO粉末体成形理论
2.1.1 粉末模型基本假设
2.1.2 WC-Co粉末成形与致密化特征
2.2 WC-CO粉末材料力学模型
2.2.1 常见粉末材料屈服准则
2.2.2 WC-Co粉末材料力学方程
2.3 本章小结
3 WC-CO基刀片坯体密度分布的数值模拟
3.1 压制参数对产品变形的影响
3.1.1 不同压制参数下的数值模拟
3.1.2 产品在不同压制参数下变形情况
3.2 产品形状对压坯密度分布的影响
3.2.1 V、D形标准刀片成形有限元分析
3.2.2 ISO标准刀片变形分析
3.3 槽型对压坯密度分布的影响
3.3.1 复杂槽型刀片成形过程仿真模拟
3.3.2 产品实际变形现状分析
3.4 本章小结
4 WC-CO基刀片坯体密度与变形的关系
4.1 产品压制物理试验
4.1.1 试验方案确定
4.1.2 圆柱体毛坯压制试验
4.2 圆柱体压坯成形仿真模拟
4.2.1 仿真模型建立
4.2.2 相对密度差值与高度差的数学关系式
4.3 数学关系式的验证
4.3.1 圆柱产品验证试验
4.3.2 ISO标准刀片试验分析
4.4 本章小结
5 全文总结与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
参考文献
附录
攻读学位期间主要的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属粉末压制成形理论与工艺进展[J]. 胡建华,尚会森,程呈,杜学超. 热加工工艺. 2012(20)
[2]SiCp/Al电子封装复合材料预制坯的制备[J]. 饶有海,邹爱华,刘园. 南昌航空大学学报(自然科学版). 2010(01)
[3]粉末高速压制技术的发展现状[J]. 曲选辉,尹海清. 中国材料进展. 2010(02)
[4]粉末成形过程中摩擦行为研究进展[J]. 王德广,吴玉程,焦明华,黄新民,解挺,俞建卫. 机械工程学报. 2009(05)
[5]MSC. Marc有限元软件在粉末成形中的应用[J]. 张涛,赵北君,朱世富,李凯,雍志华,何知宇,陈宝军. 新疆大学学报(自然科学版). 2008(04)
[6]不同压制工艺对粉末冶金制品性能影响的有限元模拟[J]. 王德广,吴玉程,焦明华,俞建卫,解挺. 机械工程学报. 2008(01)
[7]钼粉末温压成形过程的数值模拟研究[J]. 李健,赵博宁,李健. 锻压技术. 2007(02)
[8]粉末冶金高速压制技术的原理、特点及其研究进展[J]. 沈元勋,肖志瑜,温利平,潘国如,李元元. 粉末冶金工业. 2006(03)
[9]粉末冶金高速压制成形的压制方程[J]. 果世驹,迟悦,孟飞,杨霞. 粉末冶金材料科学与工程. 2006(01)
[10]中国（大陆）粉末冶金零件行业2004年进展[J]. 韩凤麟. 粉末冶金技术. 2006(01)
博士论文
[1]金属粉末高致密化成形及其数值模拟研究[D]. 王德广.合肥工业大学 2010
[2]粉末多孔材料等通道转角挤压数值模拟及实验研究[D]. 周明智.合肥工业大学 2008
[3]粉末冶金材料的温压行为及其致密化机理研究[D]. 叶途明.中南大学 2007
硕士论文
[1]电磁压制无镉中温银基钎料压型方程的研究[D]. 程呈.武汉理工大学 2012
[2]UHMWPE塑烧板基板成型过程的数值模拟及其制备工艺研究[D]. 侯文潭.中南大学 2012
[3]金属粉末的粘弹塑性本构方程的研究[D]. 杨晨晨.中南大学 2011
[4]粉末温高速压制成形装置、成形规律及其致密化机理研究[D]. 陈进.华南理工大学 2011
[5]单向压制时粉末冶金台阶零件的密度分布规律研究[D]. 马志伟.合肥工业大学 2011
[6]粉末材料超声压制成形新工艺装置研制与试验研究[D]. 李祺.中南大学 2010
[7]316L不锈钢粉末及铁基合金粉末的高速压制成形研究[D]. 邓三才.华南理工大学 2010
[8]提高Fe-Si金属间化合物内加热套管抗热震性的成型工艺研究[D]. 习吕鹏.长安大学 2009
[9]离散单元法及其在粉末高速压制成形模拟中的应用[D]. 郑珊.中南大学 2008
[10]数值模拟、快速成形及模具制造集成化的研究[D]. 饶双艳.吉林大学 2007
本文编号：3195863
【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 常用的粉末冶金成形技术
1.2 成形工艺的数值模拟研究现状
1.2.1 粉末成形国内研究现状
1.2.2 粉末成形国外研究现状
1.3 选题的背景与意义
1.4 研究的主要内容与路线
2 WC-CO粉末成形理论与力学模型
2.1 WC-CO粉末体成形理论
2.1.1 粉末模型基本假设
2.1.2 WC-Co粉末成形与致密化特征
2.2 WC-CO粉末材料力学模型
2.2.1 常见粉末材料屈服准则
2.2.2 WC-Co粉末材料力学方程
2.3 本章小结
3 WC-CO基刀片坯体密度分布的数值模拟
3.1 压制参数对产品变形的影响
3.1.1 不同压制参数下的数值模拟
3.1.2 产品在不同压制参数下变形情况
3.2 产品形状对压坯密度分布的影响
3.2.1 V、D形标准刀片成形有限元分析
3.2.2 ISO标准刀片变形分析
3.3 槽型对压坯密度分布的影响
3.3.1 复杂槽型刀片成形过程仿真模拟
3.3.2 产品实际变形现状分析
3.4 本章小结
4 WC-CO基刀片坯体密度与变形的关系
4.1 产品压制物理试验
4.1.1 试验方案确定
4.1.2 圆柱体毛坯压制试验
4.2 圆柱体压坯成形仿真模拟
4.2.1 仿真模型建立
4.2.2 相对密度差值与高度差的数学关系式
4.3 数学关系式的验证
4.3.1 圆柱产品验证试验
4.3.2 ISO标准刀片试验分析
4.4 本章小结
5 全文总结与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
参考文献
附录
攻读学位期间主要的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属粉末压制成形理论与工艺进展[J]. 胡建华,尚会森,程呈,杜学超. 热加工工艺. 2012(20)
[2]SiCp/Al电子封装复合材料预制坯的制备[J]. 饶有海,邹爱华,刘园. 南昌航空大学学报(自然科学版). 2010(01)
[3]粉末高速压制技术的发展现状[J]. 曲选辉,尹海清. 中国材料进展. 2010(02)
[4]粉末成形过程中摩擦行为研究进展[J]. 王德广,吴玉程,焦明华,黄新民,解挺,俞建卫. 机械工程学报. 2009(05)
[5]MSC. Marc有限元软件在粉末成形中的应用[J]. 张涛,赵北君,朱世富,李凯,雍志华,何知宇,陈宝军. 新疆大学学报(自然科学版). 2008(04)
[6]不同压制工艺对粉末冶金制品性能影响的有限元模拟[J]. 王德广,吴玉程,焦明华,俞建卫,解挺. 机械工程学报. 2008(01)
[7]钼粉末温压成形过程的数值模拟研究[J]. 李健,赵博宁,李健. 锻压技术. 2007(02)
[8]粉末冶金高速压制技术的原理、特点及其研究进展[J]. 沈元勋,肖志瑜,温利平,潘国如,李元元. 粉末冶金工业. 2006(03)
[9]粉末冶金高速压制成形的压制方程[J]. 果世驹,迟悦,孟飞,杨霞. 粉末冶金材料科学与工程. 2006(01)
[10]中国（大陆）粉末冶金零件行业2004年进展[J]. 韩凤麟. 粉末冶金技术. 2006(01)
博士论文
[1]金属粉末高致密化成形及其数值模拟研究[D]. 王德广.合肥工业大学 2010
[2]粉末多孔材料等通道转角挤压数值模拟及实验研究[D]. 周明智.合肥工业大学 2008
[3]粉末冶金材料的温压行为及其致密化机理研究[D]. 叶途明.中南大学 2007
硕士论文
[1]电磁压制无镉中温银基钎料压型方程的研究[D]. 程呈.武汉理工大学 2012
[2]UHMWPE塑烧板基板成型过程的数值模拟及其制备工艺研究[D]. 侯文潭.中南大学 2012
[3]金属粉末的粘弹塑性本构方程的研究[D]. 杨晨晨.中南大学 2011
[4]粉末温高速压制成形装置、成形规律及其致密化机理研究[D]. 陈进.华南理工大学 2011
[5]单向压制时粉末冶金台阶零件的密度分布规律研究[D]. 马志伟.合肥工业大学 2011
[6]粉末材料超声压制成形新工艺装置研制与试验研究[D]. 李祺.中南大学 2010
[7]316L不锈钢粉末及铁基合金粉末的高速压制成形研究[D]. 邓三才.华南理工大学 2010
[8]提高Fe-Si金属间化合物内加热套管抗热震性的成型工艺研究[D]. 习吕鹏.长安大学 2009
[9]离散单元法及其在粉末高速压制成形模拟中的应用[D]. 郑珊.中南大学 2008
[10]数值模拟、快速成形及模具制造集成化的研究[D]. 饶双艳.吉林大学 2007
本文编号：3195863
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3195863.html
