摩擦与润滑2011-1.ppt

* 金属塑性成形中的摩擦与润滑 2011年4月 * 参考书： 1、压力加工过程中的摩擦与润滑 李虎兴主编 冶金工业出版社 2、金属塑性成形中的摩擦与润滑 赵振铎主编 化学工业出版社 3、金属塑性加工中摩擦润滑原理及应用 叶茂主编 东北工学院出版社 4、金属压力加工中的摩擦与润滑 姚若洁主编 冶金工业出版社 5、材料成形摩擦与润滑 孙建林编著 国防工业出版社 课程介绍： 考试课程：平时成绩30%，期末考试成绩70% 课程内容：14次讲座+2次习题课 答疑：综合实验大楼423，或yangxf@cqu.edu.cn;QQ:3294237 * 第一章 绪论 * 1.1 基本概念 摩擦：两个相互接触的物体发生相对运动或具有相对运动趋势时，阻止两物体接触表面发生切向相互滑动或滚动的现象称为摩擦。 摩擦学（Tribology）：是研究作相对运动的相互作用表面及其有关理论和实践的一门科学技术。它是一门涉及材料、机械、物理、化学、数学和力学等领域的新型交叉学科，主要包括摩擦磨损和润滑等方面的研究。 公元前1880年埃及人使用滑撬搬运巨大雕像的场面，172个奴隶沿着木质轨道拖拉约为60吨的雕像，其中，图中有一个奴隶站在滑撬上将一种液体向滑动轨道上喷洒。 据估计：石雕像重 60吨，画面上有172个奴隶，平均拉力 80N/人，那么摩擦系数为 ，该摩擦系数等于木头经润滑 后与地面的摩擦系数，说明车上奴隶往下浇的是有润滑性的物质，这可能就是最早的“润滑剂” * 金属塑性成形是在工具与工件相接触的条件下进行的，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之间，阻碍金属流动的摩擦，称外摩擦，是影响材料变形的重要因素之一。 * 由于摩擦的作用， 1）工具产生磨损，工件被擦伤； 2）金属变形力增加，造成金属变形不均； 3）严重时使工件出现裂纹，还要定期更换工具。 因此，金属塑性成形中，须加以润滑。 * 润滑技术的开发能促进金属塑性成形技术的发展。 随着塑性成形加工新技术新材料新工艺的出现，必将要求人们解决新的润滑问题。 1.2 研究摩擦学的意义 一组重要的调查数据： 全世界工业能源的1/3被摩擦损耗掉。 失效零件的80%是由于磨损造成的。 20世纪80年代，我国在冶金、煤炭、农机等五个行业的调查表明：由于磨粒磨损造成的钢材损失达到100万吨以上，如考虑停机等费用造成的损失每年达到几亿元，应用摩擦学的知识可使工业部门节约GNP的1.3%～1.6%。 美国能源研究发展局在1978年发表的报告称：如果实现了为保存能量而进行的摩擦学研究开发计划，就可节约能源消耗的11%。 * * （1） 发展摩擦学可以有效地节约能源 （2） 现代工业和科学技术迫切需要研究摩擦理论与润滑措施 （3）摩擦学的研究和应用具有重大的经济意义 * 1.3 摩擦学研究方法 1、由宏观表面进入微观表面的研究 2、从定性分析到定量计算 3、从单因素的研究进入到多因素的综合研究 4、从静态研究发展到动态研究 第二章 金属塑性成形中摩擦的特点及分类 * * 2.1 金属塑性成形加工时摩擦的特点及作用 1、塑性成形时摩擦的特点 （1）在高压下产生的摩擦。塑性成形时接触表面上的单位压力很大。高的面压使润滑剂难以带入或易从变形区挤出，使润滑困难及润滑方法特殊。 * （2）较高温度下的摩擦。塑性加工时界面温度条件恶劣。高温下的金属材料，除了内部组织和性能变化外，金属表面要发生氧化，给摩擦润滑带来很大影响。 * （3）伴随着塑性变形而产生的摩擦。在塑性变形过程中由于高压下变形，会不断增加新的接触表面，使工具与金属之间的接触条件不断改变。接触面上各处的塑性流动情况不同，有的滑动，有的粘着，有的快，有的慢，因而在接触面上各点的摩擦也不一样。 * （4）摩擦副（金属与工具）的性质相差大。一般工具都硬且要求在使用时不产生塑性变形；而金属不但比工具柔软得多，且希望有较大的塑性变形。二者的性质与作用差异如此之大，因而使变形时摩擦情况也很特殊。 * 2、塑性成形中摩擦的作用 （1）摩擦的不利方面： （a）改变物体应力状态，使变形力和能耗增加。 （b）引起工件变形与应力分布不均匀。 （c）恶化工件表面质量，加速模具磨损，降低工具寿命，而且降低制品的表面质量与尺寸精度。 * （2）摩擦的利用：