《篇摩擦学》ppt课件

1、4. 1 概述4. 2 金属塑性加工时摩擦的特点及作用 4. 3 塑性加工中摩擦的分类及机理 4. 4 摩擦系数及其影响要素 4. 5 测定摩擦系数的方法 4. 6 塑性加工的工艺光滑 金属塑性加工中是在工具与工件相接触的条件下进展的，这时必然产生阻止金属流动的摩擦力。这种发生在工件和工具接触面间，妨碍金属流动的摩擦，称外摩擦。由于摩擦的作用，工具产生磨损，工件被擦伤；金属变形力、能添加呵斥金属变形不均；严重时使工件出现裂纹，还要定期改换工具。因此，塑性加工中，须加以光滑。光滑技术的开发能促进金属塑性加工的开展。随着压力加工新技术新资料新工艺的出现，必将要求人们处理新的光滑问题。塑性成形时摩擦

2、的特点在高压下产生的摩擦较高温度下的摩擦摩擦副金属与工具的性质相差大在接触面不断更新，且各点的摩擦也不一样摩擦的不利方面改动物体应力形状，使变形力和能耗添加引起工件变形与应力分布不均匀恶化工件外表质量，加速模具磨损，降低工具寿命摩擦的利用 例如，用增大摩擦改善咬入条件，强化轧制过程；增大冲头与板片间的摩擦，强化工艺，减少起皱和撕裂等呵斥的废品。 Conform 延续挤压延续挤压 外摩擦的分类 干摩擦 流体摩擦边境摩擦 摩擦机理 分子吸附说外表凸凹学说 在计算金属塑性加工时的摩擦力时，分以下三种情况思索 1库仑摩擦条件 这时不思索接触面上的粘合景象即全滑动，认为摩擦符合库仑定律。其内容如下：1摩

3、擦力与作用于摩擦外表的垂直压力成正比例， 与摩擦外表的大小无关；2摩擦力与滑动速度的大小无关；3静摩擦系数大于动摩擦系数。 其数学表达式为： 或 式中 F摩擦力； 外摩擦系数； N垂直于接触面正压力； 接触面上的正应力； 接触面上的摩擦切应力。 由于摩擦系数为常数由实验确定，故又称常摩擦系数定律。对于像拉拔及其他光滑效果较好的加工过程，此定律较适用。 NFNN2最大摩擦条件 当接触外表没有相对滑动，完全处于粘合状 态时，单位摩擦力 等于变形金属流动 时的临界切应力k，即： = k 3摩擦力不变条件 以为接触面间的摩擦力，不随正压力大小而变。其单位摩擦力是常数，即常摩擦力定律，其表达式为： =m

4、k 式中，m为摩擦因子 摩擦系数随金属性质、工艺条件、外表形状、单位压力及所采用光滑剂的种类与性能等而不同。其主要影响要素有： 1. 金属的种类和化学成分 2. 工具资料及其外表形状 3. 接触面上的单位压力 4. 变形温度 5. 变形速度 6. 光滑剂0.130.120.110.100.090.080.070.060.050.040.030.020.0102006001000140018002200N/mm2摩 擦系数0.14图4-6 正压力对摩擦系数的影响0.50.40.30.20.102004006008000.40.20400600800图4-7 温度对钢的摩擦系数的影响 图4-8 温

5、度对铜的摩擦系数的影响夹钳轧制法楔形件紧缩法前滑法圆环镦粗法22cos2tgPTn2cosnPP khH sin此法简单易做，也比较准确，可用来此法简单易做，也比较准确，可用来测定冷、热态下的摩擦系数。测定冷、热态下的摩擦系数。 夹钳轧制法)(2)(ccccLLLL此法的本质可以以为与轧制过程及普通的平锤下镦此法的本质可以以为与轧制过程及普通的平锤下镦粗类似，故可用来确定这两种过程中的摩擦系数。粗类似，故可用来确定这两种过程中的摩擦系数。此法运用较方便，主要困难是在于较难准确确实定此法运用较方便，主要困难是在于较难准确确实定中立面的位置及准确的测定有关数据。中立面的位置及准确的测定有关数据。

6、楔形件紧缩法前滑法Lh此法较简单，不需测定压力，也不需制备特殊的工具和试此法较简单，不需测定压力，也不需制备特殊的工具和试件，即可测得摩擦系数。普通用于测定各种轧制条件下的件，即可测得摩擦系数。普通用于测定各种轧制条件下的摩擦系数和轧制工艺光滑剂特性的评价，是目前较广泛运摩擦系数和轧制工艺光滑剂特性的评价，是目前较广泛运用的方法。用的方法。圆环镦粗法当摩擦系数很小时，变形后的圆环内外径都增大；当摩擦系当摩擦系数很小时，变形后的圆环内外径都增大；当摩擦系数超越某一临界值时，在圆环中就会出现一个以数超越某一临界值时，在圆环中就会出现一个以RnRn为半径的为半径的分流面。分流面以外的金属向外流动，分

7、流面以内的金属向分流面。分流面以外的金属向外流动，分流面以内的金属向内流动。所以变形后的圆环其外径增大，内径减少。内流动。所以变形后的圆环其外径增大，内径减少。 用上限法或应力分析法可求出分流用上限法或应力分析法可求出分流面半径面半径RnRn、摩擦系数和圆环尺寸的、摩擦系数和圆环尺寸的实际关系式。据此可绘制成如下图实际关系式。据此可绘制成如下图的实际校准曲线。的实际校准曲线。 资料 光滑剂15钢 磷化MoS2粉末电解铜MoS2糊剂资料 光滑剂15钢 磷化MoS2粉末电解铜MoS2糊剂 此法较简单，不需测定压力，也不需制备许多压头和试件，此法较简单，不需测定压力，也不需制备许多压头和试件，即可测

8、得摩擦系数。普通用于测定各种温度、速度条件下的即可测得摩擦系数。普通用于测定各种温度、速度条件下的摩擦系数，是目前较广泛运用的方法。但由于圆环试件在镦摩擦系数，是目前较广泛运用的方法。但由于圆环试件在镦粗时会出现鼓形。环孔出现椭圆形等，引起丈量上的误差，粗时会出现鼓形。环孔出现椭圆形等，引起丈量上的误差，影响结果的准确性。影响结果的准确性。 工艺光滑的目的及光滑机理 光滑的目的减少工模具磨损，延伸工具运用寿命提高制质量量降低金属变形时的能耗 光滑机理流体动力学原理吸附机制1塑性成形中对光滑剂的要求在选择及配制光滑剂时，必符合以下要求：1光滑剂应有良好的耐压性能，在高压作用下，光滑膜仍能吸附在接触外表上，坚持良好的光滑形状；2光滑剂应有良好耐高温性能，在热加工时，光滑剂应不分解，不蜕变；3光滑剂有冷却模具的作用；4光滑剂不应对金属和模具有腐蚀作用；5光滑剂应对人体无毒，不污染环境；6光滑剂要求运用、清理方便、来源丰富、价钱廉价等。2常用的光滑剂液体光滑剂包括矿物油、动植物油、乳