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通过材料流变学、测量技术、塑性力学、有限元法、机械优化等理论和CATIA及ANSYS软件,对全自动液压压砖机坯体的压制过程进行了深入的研究。
通过建立活动横梁和坯体的几何模型,用陶瓷粉末的参数及压砖机的压力进行定义和加载,分别分析了改变活动横梁的结构尺寸、单活塞、双活塞和压制后坯体厚度在粉末压制过程中的不同作用。在此基础上,确定正确的边界条件,并对压制过程中陶瓷粉末的状态进行模拟,得到:
(1)通过分析单活塞缸动式活动和单活塞活塞动式活动的压制情况,对比可知缸动式结构更有利于坯体质量的提高;
(2)压制过程中,由于活动横梁高度增加,活动横梁的变形减少,从而使得压制力在整个作用面上均匀分布,坯体厚度差较小;
(3)压制过程中,由于采用双活塞,使得活动横梁变形小,受力更加均匀,从而使得压制力尽可能宽的均匀分布在坯体上,坯体厚度差变化小;
(4)压制过程中,当坯体的厚度由10mm减为3mm时,(当粉料的压缩比不变的情况下;)由于粉料与模框摩擦力的变化较小,所需的压制力差异很少,可忽略不计。因此当压制成形超薄陶瓷砖时的压制力和压制成形现有的陶瓷砖的成形压力几乎不变。
就活动横梁高度增加、单活塞、双活塞、坯体厚度对坯体的影响作了详细的分析和研究,分析结果为工程设计和生产提供了重要的依据。
对活动横梁结构和坯体厚度做了优化设计,可使坯体压制后的质量等到改善,为活动横梁的设计及陶瓷粉末压制坯体生产提出建设性的理念。