第四章 金屬塑性成形中的摩擦.ppt

1、第四章 金屬塑性成形中的摩擦,4.1 金屬塑性成形中摩擦的特點和影響 4.2 塑性成形中摩擦的分類及機理 4.3 描述接觸表面上摩擦力的數(shù)學(xué)表達式 4.4 影響摩擦系數(shù)的主要因素 4.5 測定外摩擦系數(shù)的方法 4.6 塑性成形中的潤滑 4.7 不同塑性成形條件下的摩擦系數(shù),4.1金屬塑性成形中摩擦的特點和影響,一、金屬塑性成形中的摩擦的特點,a.伴隨有變形金屬的塑性流動。接觸表面處于塑性流動狀態(tài)，各點塑性流動情況不同。 b.接觸面上壓強高。塑性變形中接觸面上壓強大，容易將潤滑劑擠出。 c.實際接觸面積大。壓強大造成接觸面凸起部分被壓平，實際接觸面積接近名義接觸面積。 d.不斷有新的摩擦面產(chǎn)生。

2、金屬發(fā)生塑性變形，產(chǎn)生塑性流動，不斷有新的表面產(chǎn)生。 e.常在高溫下產(chǎn)生摩擦。降低變形抗力，進行熱加工,二、金屬塑性成形過程的影響,a.改變變形體內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)，增大變形抗力。 b.引起不均勻變形，產(chǎn)生附加應(yīng)力和殘余應(yīng)力。 c.降低模具壽命,4.2塑性成形中摩擦的分類及機理,一、塑性成形中摩擦的分類,干摩擦 邊界摩擦流體摩擦,接觸表面不存在任何外來的介質(zhì)，直接接觸產(chǎn)生的摩擦，通常指不加任何潤滑劑的摩擦，稱為干摩擦。,4.2塑性成形中摩擦的分類及機理,一、塑性成形中摩擦的分類,干摩擦 邊界摩擦流體摩擦,4.2塑性成形中摩擦的分類及機理,一、塑性成形中摩擦的分類,干摩擦 邊界摩擦流體摩擦,接觸表面間的

3、潤滑劑層較厚，兩接觸表面完全被潤滑劑隔開，該狀態(tài)下的摩擦，稱為流體摩擦。,二、摩擦機理,1.表面凹凸學(xué)說 由于機械加工的表面存在不同程度的微觀凸牙和凹坑，在外力作用下咬合部分相互切斷產(chǎn)生剪切變形,2.分子吸附學(xué)說 該學(xué)說認為摩擦產(chǎn)生的原因在于接觸表面上分子之間相互吸引的結(jié)果。接觸表面積越大，分子吸附力越強，則摩擦力越大。,3.粘著理論 接觸面上某些接觸點處壓力很大，以致發(fā)生粘接或焊合，當兩表面產(chǎn)生相對運動時，粘接點被切斷而發(fā)生相對滑動。,4.3描述接觸表面上摩擦力的數(shù)學(xué)表達式子,一、庫侖摩擦條件,摩擦力與接觸面上的正壓力成正比,T:摩擦力； :摩擦切應(yīng)力； n:接觸面上的正壓應(yīng)力； :外摩擦系

4、數(shù)（摩擦系數(shù)），一般取值0.50.577,二、常摩擦力條件,接觸面上的摩擦切應(yīng)力與被加工金屬的剪切屈 服強度K成正比,m:摩擦因子（0m1） 若m1，即maxK，稱為最大摩擦力條件。,4.6 塑性成形中的潤滑,一、塑性成形中對潤滑劑的要求 二、塑性成形中常用的潤滑劑,1.液體潤滑劑 包括礦物油、植物油、動物油、乳液和有機化合物液體 2.固體潤滑劑 干性固體潤滑劑：石磨、二硫化鉬、云母 軟（熔）化型固體潤滑劑：玻璃、琺瑯、無機鹽類,三、潤滑劑中的添加劑,目的：提高潤滑劑的潤滑、耐磨、防腐等性能。,添加劑一般應(yīng)易熔于機油，熱穩(wěn)定性要好，且具有良好的物理和化學(xué)性能。常用的有：油性劑、極壓劑、抗磨劑和防銹劑等。,四、塑性成形中的潤滑方法,1.特種流體潤滑法 常用于線材拉拔。 2.表面磷化皂化處理 坯料上用化學(xué)法制成一層磷酸鹽或草酸