基于离散元法的磁性磨粒干压成型工艺参数优化

崔子含 高慧敏 陈燕 程海东 韩冰

摘要 为探究磁性磨粒坯体压制阶段的各工艺参数对其成型质量的影响，优化磁性磨粒的烧结法制备参数，制备出质量优良的磁性磨粒，以铁基氧化铝磁性磨粒为研究对象，建立磁性磨粒干压成型的离散元模型。通过改变压制力、压制方式、摩擦系数、模具高径比等工艺参数，探究其对磁性磨粒坯体成型质量的影响，并实现压制过程中工艺参数的优化。结果表明：压制力越大，坯体孔隙率越小，但压制力过大，坯体外表面产生裂痕，影响坯体表面形貌的完整性，故宜选择75～125 MPa 的压制力；双向压制得到的坯体密度更均匀、力学性能更好；模具的高径比越大，坯体的孔隙率相对较大，坯体的轴向应力相对较小；磨料颗粒间摩擦系数及侧壁与磨料颗粒之间的摩擦系数越小，坯体的孔隙率越小、致密度越好，坯体的均匀性也越好。在磁性磨粒混合阶段加入适量润滑液，可适当减小磨料颗粒间及颗粒与模具侧壁间的摩擦系数，进而提高磨粒坯体质量。

关键词 磁性磨料；烧结法；孔隙率；成坯質量

中图分类号 TG73 文献标志码 A

文章编号 1006-852X（2024）01-0057-09

DOI 码 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0075

收稿日期 2023-03-27 修回日期 2023-05-02