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压力加工时摩擦的特点

日期: 2009-11-19 3:34:00 浏览: 9 来源: 学海网收集整理 作者: 佚名

金属压力加工中外摩擦的第一个最重要的特点是总有一个摩擦物体处于完全塑性流动状态。
   与刚性物体的普通摩擦不同,金属压力加工中的摩擦称为塑性摩擦
   由于被加工物体产生塑性变形,表面接触的密度急剧增加。在大多数情况下,在压力加工时可以取轮廓接触面积等于名义面积。虽然实际接触面积一般不能达到名义面积的大小,亦即不存在表面的绝对接触,但实际的接触面积显著增加。
   在塑性加工过程中,接触表面的面积与物体体积之比不断增加。
   由于接触表面增加,氧化膜破碎和内部新鲜金属微粒向表面转移的概率也在增加。这种状况使压力加工过程中出现分子咬合力。
   被加工物体表面层的变形可能比物体的总变形更加剧烈。这可以作如下解释,即工具表面的微凸峰压入金属的表面,造成局部的更大的变形。在滑移时,微凸峰的咬合使金属表面产生“划道”。既然金属表面受到较强的变形,那么它的强度性能(屈服极限、剪切极限)应该比物体的内部搞。
   塑性摩擦的典型特点之一是接触表面上存在更大的正压力,此压力在很多情况下远远超过被加工金属的屈服极限值。在热加工时,接触表面上的平均压力往往在50-500MPa范围内,而在冷压力加工时则在200-3000MPa之间。这种压力比一般机器轴承中承受的压力高得多。
   在轧制、锻造、冷弯及其他一些压力加工中,变形区的滑动速度和滑动路径往往是比较小的。轧制时,变形区接触面上的计算平均滑动速度往往只有轧辊圆周速度的百分之几,甚至千分之几,而滑动路径则为接触弧长的很小一部分。从减少分子咬合,即在工具表面形成焊瘤和结疤的角度考虑,速度和路径的值小是有利的/
   在热加工过程中,金属的高温是重要的摩擦因素。重要的并不是温度本身,而是氧化膜的形成,因为它有特殊的性能并对摩擦有很大的影响。冷变形情况下,当氧化膜的形成受到抑制,加在工具和金属表面上的工艺润滑剂将是有效的分离介质。在对压力加工中的摩擦条件进行综合描述时,可以做出这样的结论:在热加工条件下,半干摩擦是基本的摩擦形式,而且起到分离介质作用的不仅仅是处于软化状态的氧化膜,而且还有进入变形区的水、蒸汽和各种污物。

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