真空热压烧结法制备磁性磨粒有限元的分析及加工性能的研究论文

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文真空热压烧结制备磁性磨粒的有限元分析及加工性能研究摘要磁性磨粒光整m-r_技术以其良好的柔性、自适应性、自锐性等突出的加工优点，在机械制造、航天、医疗和军工等领域有广阔的发展前景。磁性磨粒是实现磁性磨粒光整加工的重要磨具。但是目前国内真正在生产中应用的还很少，还仅限于工艺实验方面，不论是研究深度还是广度均与国外有比较大的差距，这主要是因为国内没有完善的磁性磨粒制备工艺，磁性磨粒寿命和加工效率都不是很理想。本文主要利用热压烧结法制备磁性磨粒。影响热压烧结法的工艺参数有压力、温度、保温时间、磁性磨粒颗粒大小，配比等。本文在考虑上述工艺

2、参数的基础上，利用有限元分析软件ANSYS对热压烧结过程中不同升温度速率下的模具温度场进行模拟分析，确定了模具的最佳升温速率。并确定了磁性磨粒的最佳放置位置，对不同质量配比的磁性磨粒的温度场进行分析发现，其热压烧结过程中的温度相差不大。在有限元软件MSC．MARC中利用Shima模型对热压烧结过程中磁性磨粒的压制力和温度耦合场进行建模分析，可以看出在温度为1100。C时，当压力达到50MPa时磁性磨粒的相对密度为0．8基本达到最大。相对密度整体呈自上向下递减的梯度，磁性磨粒坯体的两端区域出现密度集中现象，模拟结果与实验测得数据比较接近。最后对制备出的磁性磨粒进

3、行加工性能试验研究。本文通过对热压烧结过程中影响制备磁性磨粒的因素：升温速率、压太原理工大学硕士研究生学位论文力、温度等的仿真分析，找出合理的制备磁性磨粒的工艺参数，对磁性磨粒光整加工技术更快的应用于实际生产起到了良好的推动作用。关键词：磁性磨粒光整／j口-r-．，磁性磨粒制备，温度场，有限元THEFINITEELEⅣ匝NTANAIjySISANDSTUDYONPROCESSINGPEIUORMANCE0FVACl兀MHOTPRESSINGSINTERINGPROCESSFORMAGNETICABRASIVEABSTRACTMagneticabrasivefi

4、nishingtechnologyiswidelyusedinmachinerymanufacturing，aviationspacecraft，medicalinstrumentsandmilitaryindustry,withitsgoodprocessingadvantageofflexibility,adaptiveabilityandself-sharpening．Magneticabrasiveisimportantgrindingapparatustoachievemagneticabrasivefinishing．Butatpresentitd

5、oesn’thavemoreapplicationindomestic，justlimitedtoonlytheexperiment．Therearerelativelylargegapnotonlyit’Sstudyindepthbutalsoinbreadthcomparewithoverseas．It’Smainlybecausethereisnoperfectmagneticabrasivepreparationprocess，themagneticabrasivelifeandprocessingefficiencyisnotverywell．Thi

6、spapermainlymakesuseofhotpressingsinteringpreparingmagneticabrasive．Thehotpressingsinteringprocessparameters：pressure，temperature，holdingtime，magneticabrasiveparticlesizeandweightratio．UsingfiniteelementanalysissoftwareANSYStosimulatedifferenttemperatureriserateinthehotpressingproce

7、ss，determinedthebestplacementofthemagneticabrasive．OntheweightofdifferentratiooftemperaturefieldanalysisofmagneticIII太原理工大学硕士研究生学位论文abrasivefindthatthereisalittledifferenceintemperatureofthehotprocessingsinteringprocess．MakinguseoffiniteelementsoftwareMSC．MARCtoanalysisthepressurean

8、dtemperaturecouplin