粉末注射成形模拟分析研究

发布时间：2023-06-03 05:07

　　本文采用FLUENT软件对粉末注射成形的充模过程及两相分离进行了试验和有限元模拟分析。试验比较了不同粘结剂配比316L不锈钢喂料的流变性能,得到了适用于316L不锈钢粉末注射成形的粘结剂配比,测定了流变学行为,分析了剪切速率和温度对喂料粘度的影响,利用MATLAB拟合出流变模型方程。通过设计正交试验,量化了316L不锈钢注射过程中各工艺参数对制品成形质量的影响,试验结果表明:在粉末注射成形的工艺参数中,注射速度的影响最大;注射温度和注射压力的影响相当,且均大于各因素之间交互作用的影响。采用金相显微镜观察分析各组制品的表面微观孔隙。基于各工艺参数对充填过程的影响,从注射温度、注射速度等主要影响因素对充填过程、两相分离分别进行了有限元模拟分析。对充填过程而言,将喂料作为单一流体来计算熔体各时刻的流动前沿位置;对两相流模拟两相分离而言,将粉末颗粒作为拟流体,一般认为粉末粒度大小服从正态分布,随机产生服从正态分布的数据作为粉末粒径,计算得到粉末与粘结剂间的曳力,从而更接近注射成形试验情况。通过模拟分析得到316L不锈钢试样注射成形在本文研究条件下的最佳工艺参数组合为:注射压力70MPa、注射温...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 粉末注射成形技术
    1.2 粉末注射成形模拟的意义
    1.3 粉末注射成形模拟的国内外研究现状
    1.4 论文的主要研究内容
2 粉末注射成形试验
    2.1 试验设备及方法
    2.2 316L不锈钢注射成形试验
    2.3 氧化铝陶瓷注射成形试验
    2.4 本章小结
3 粉末注射成形喂料的流变性能
    3.1 试验材料及方法
    3.2 剪切速率对喂料粘度的影响
    3.3 温度对喂料粘度的影响
    3.4 本章小结
4 粉末注射成形喂料充填的作用机制
    4.1 粉末注射成形充填过程控制方程
    4.2 粉末颗粒与粘结剂的相间曳力
    4.3 本章小结
5 粉末注射成形的数值模拟
    5.1 数值模拟准备
    5.2 粉末注射成形充填过程的模拟
    5.3 粉末注射成形两相分离的模拟
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3828717