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(diǎn)和影響 4.2 塑性成形中摩擦的分類及機(jī)理 4.3 描述接觸表面上摩擦力的數(shù)學(xué)表達(dá)式 4.4 影響摩擦系數(shù)的主要因素 4.5 測(cè)定外摩擦系數(shù)的方法 4.6 塑性成形中的潤(rùn)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(diǎn)和影響,一、金屬塑性成形中的摩擦的特點(diǎn),a.伴隨有變形金屬的塑性流動(dòng)。接觸表面處于塑性流動(dòng)狀態(tài)，各點(diǎn)塑性流動(dòng)情況不同。 b.接觸面上壓強(qiáng)高。塑性變形中接觸面上壓強(qiáng)大，容易將潤(rùn)滑劑擠出。 c.實(shí)際接觸面積大。壓強(qiáng)大造成接觸面凸起部分被壓平，實(shí)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(dòng)，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(jìn)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(jī)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(rùn)滑劑的摩擦，稱為干摩擦。,4.2塑性成形中摩擦的分類及機(jī)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(jī)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(rùn)滑劑層較厚，兩接觸表面完全被潤(rùn)滑劑隔開，該狀態(tài)下的摩擦，稱為流體摩擦。,二、摩擦機(jī)理,1.表面凹凸學(xué)說 由于機(jī)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(rèn)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(qiáng)，則摩擦力越大。,3.粘著理論 接觸面上某些接觸點(diǎn)處壓力很大，以致發(fā)生粘接或焊合，當(dāng)兩表面產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，粘接點(diǎn)被切斷而發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。,4.3描述接觸表面上摩擦力的數(shù)學(xué)表達(dá)式子,一、庫(kù)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(qiáng)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(rùn)滑,一、塑性成形中對(duì)潤(rùn)滑劑的要求 二、塑性成形中常用的潤(rùn)滑劑,1.液體潤(rùn)滑劑 包括礦物油、植物油、動(dòng)物油、乳液和有機(jī)化合物液體 2.固體潤(rùn)滑劑 干性固體潤(rùn)滑劑：石磨、二硫化鉬、云母 軟（熔）化型固體潤(rùn)滑劑：玻璃、琺瑯、無機(jī)鹽類,三、潤(rùn)滑劑中的添加劑,目的：提高潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑、耐磨、防腐等性能。,添加劑一般應(yīng)易熔于機(jī)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(rùn)滑方法,1.特種流體潤(rùn)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