金属塑性成形原理---第四章 金属塑性成形中的摩擦_

4.5 测定外摩擦系数的方法
圆环镦粗法测定摩擦系数 —— 将一定尺寸的 圆环试样（如外径：内径：高为φ40:20:10或 φ20:10:7）放在平坫间进行压缩。当摩擦系
数增大到某一临界点后，靠近内径处的金属
质点向外流动阻力大于向内流动阻力，从而
改变了流动方向。这时在圆环中出现一个半 径为 Rn 的分流面（中性层），该面以内的
T ＝ μPn 或 τ ＝ μσn 式中 T —— 摩擦力；
τ —— 摩擦切应力； σn —— 接触面上的正压应力； μ —— 外摩擦系数（简称摩擦系数），极限值为 0.5 ～ 0.577 。 上式适用于正压力不太大、变性量较小的冷成形工序。
二．常摩擦力条件
❖这一条件认为，接触面上的摩擦切 应力 τ 与被加工金属的剪切屈服强 度 K 成正比，即 τ ＝ mK 式中 m —— 摩擦因子，取值范围 为 0≤m≤1 。 若 m = 1，即 τ＝τmax＝K ，这称 为最大摩擦力条件。
金属塑性成形原理---第四章 金属塑性成形中的摩擦_
4.2 塑性成形中摩擦的分类和机理
一·塑性成形中摩擦的分类 干摩擦、边界摩擦、流体摩擦
二 摩擦机理
1 ．表面凹凸学说 2 ．分子吸附学说 3 ．粘着理论
4.3 描述接触表面上摩擦力的数学表达式
一．库伦摩擦条件
不考虑接触面上的粘贴现象，以为摩擦符合库伦 定律，即摩擦力与接触面上的正压力成正比，其数 学表达式为
❖在热塑性变形时常采用该模型
4.4 影响摩擦系数的主要因素
一．金属的种类和化学成分
钢的含碳量对摩擦系数的影响
二．工具的表面状态 工具表面越光滑，即表面凹凸不平程度越轻，这
时机械咬合效应就越弱，因而摩擦系数越小。 三．接触面上的单位应力 四．温度效应
五．变形速度 摩擦系数随变形速度增加而有所下降。
二·塑性成形中常用的润滑剂
三·润滑剂中的添加剂
四·塑性成形时的润滑方法
拉拔时流体强制润滑
4.7不同塑性成形条件下的摩擦系数
见课本157页表
4.6 塑性成形中的润滑
润滑是减少摩擦对塑性成形过程不良影响的最有效 措施。润滑的目的是：
1. 降低接触面间的摩擦力； 2. 提高模具寿命； 3. 提高产品质量； 4. 降低变形抗力； 5. 提高金属充满模膛的能力
一·塑性成形中对对润滑剂的要求 1. 良好的耐压性能 2. 良好的耐热性能 3. 冷却模具 4. 无腐蚀作用 5. 无毒 6. 使用、清理方便、来源丰富、价格便宜
金属质点向中心方向流动，该面以外的金属
质点向外流动，变形后使圆环内径缩小，外 径扩大，而且，分流面半径 Rn 随摩擦系数 的增大而增大。
摩擦系数很小或为零时对金属 流动的影像动Leabharlann Baidu图
摩擦系数大于某临界值时对金属 流动的影像动态图
在圆环镦粗试验之前，必须根据
圆环原始尺寸和变形后可能达到 的尺寸，利用圆环镦粗变形理论 公式（求中性层位置），绘制出 镦粗后圆环高度 h 和内径 di 与 接触面摩擦因子 m 的关系曲线， 即为理论校准曲线。