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《大尺寸薄壁陶瓷缸套等靜壓成型過程的數(shù)值模擬研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、中文摘要先進結構陶瓷具有強度高、耐高溫、耐腐蝕等一系列優(yōu)點，在復雜的工作條件下表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，現(xiàn)已成為金屬制品的有力替代產(chǎn)品，廣泛應用于冶金、石油、機械、國防軍工、航空航天等領域中。天津大學經(jīng)多年研究，充分利用氧化鋯制品高強度、耐腐蝕等優(yōu)秀物理性能，成功開發(fā)了增韌氧化鋯陶瓷缸套。增韌氧化鋯陶瓷缸套采用冷等靜壓成型方法，陶瓷粉末冷等靜壓成型過程中影響因素多，成型規(guī)律復雜。一直以來，在工藝設計方面，一般都是依靠設計者的經(jīng)驗，或采用反復實驗的方法來確定，此種方法效率很低。采用有限元模擬可以掌握粉末材料的成型規(guī)律，了解
2、各因素的影響作用，可從根本上解決工藝設計過于依靠經(jīng)驗的問題，達到改進產(chǎn)品質量，提高工藝設計效率之目的。本文以增韌氧化鋯陶瓷缸套為研究對象，對陶瓷粉末的冷等靜壓成型過程進行模擬研究，分析粉末成型過程中幾何變形規(guī)律、粉末流動規(guī)律、密度分布規(guī)律、應力應變場分布，并對影響粉末成型的工藝參數(shù)分析研究。研究發(fā)現(xiàn)，成型時靠近芯軸的粉末顆粒率先進入致密化階段，并且致密化趨勢由芯軸向外擴展。模擬所得結果，誤差1％左右，與實驗結果較為一致。在粉末CIP成型過程中，通過調整卸壓時間，發(fā)現(xiàn)較低的卸壓速度有利于獲得較高的坯體密度，雙卸壓速
3、度卸壓方式可以提高成型件相對密度分布均勻性，減小成型件左上角密度梯度區(qū)，提高成型件卸壓安全性。隨著成型壓力的增大，坯體的致密化程度提高，并且在成型壓力大于200MPa時，成型件彈性回復量減小，卸壓更安全，采用稍大于200MPa的成型壓力可有利于提高成型件成品率，也便于脫模。使用剛性壓蓋，對坯體密度整體分布影響較小，成型件端面具有非常規(guī)整的幾何外形，但成型出的坯體具有“象足’’外觀，且此處有密度梯度區(qū)的減小，成型效果較好。關鍵詞：陶瓷粉末冷等靜壓有限元數(shù)值模擬ABSTRACTTheadvancedstructura
4、lceramicsshowavarietyofgoodproperties，suchashighstrength，heat—resistance，wear-resistance，erodent-resistanee，whichdisplayexcellentperformanceinseverework—conditions，andchanllengethemetallicproductsusedinthefieldsofmetallurgy,mechanicalengineering，nationaldefen
5、seandaviation．Theentoughnessceramicscylinderliner,inuseofthegoodphysicalpropertiesofZr02，whichofhighstrength，wear-resistance，erodent-resistance，wasdevelopedatTianjinUniversity．TheentoughnesszirconiaceramicscylinderlinerCanbemadebyCIPwithmanyfactorsandcomplexe
6、sforminglaws．ThedrawbackofCIPislowefficiency,andformingdependsontheexperienceofthedesignersandexperiments．Themethodoffiniteelementsimulationallowsmasteringtheforminglawsofpowders，andtheeffectsofvariousfactors，whichisattractivetoimproveformingqualities，anddeve
7、lopmentoftechnical．Theobjectiveofthiswor．kistodisplaysthedeformationrule，flowruleofpowder,densitydistribution．stressandstraindistributionlaWSinCIPofceramicscylinderliner．Theeffectsoftheformingparametersontheformingwerealsostudied．Resultsshowedthatthepowderscl
8、osedtothediewallsdensifiedfirst．Thedensificationregionsextendedtotheouter,withthedifferenceinthegeometricandgreendensityofbelow1％．Asfortheunloading，alowerrateofunloadingehanceddensificati
