一种金属塑性成形中的摩擦因子测算方法

摘要

本发明公开了一种金属塑性成形中的摩擦因子测算方法。先通过标准金属材料拉伸试验，获得待测金属材料的力学特性参数；将圆柱形工件镦粗压缩变形，测量工件变形前后的几何数据；综合力学参数及镦粗几何数据，计算得到镦粗成形模具和镦粗成形工件之间的摩擦因子。本发明提供了一种考虑材料特性的方便准确的测算方法，避免了使用曲线对比等方法带来的不便和偏差。该技术主要针对金属成形中的摩擦及润滑条件的评估，在金属成形加工技术中具有重要的应用价值。

主权项

1.一种金属塑性成形中的摩擦因子测算方法，其特征在于，该方法包括以下各步骤：1) 采用待测金属材料制作拉伸试验试样，采用标准金属材料拉伸试验方法，测得待测金属材料的应变强化系数n；2) 采用待测模具材料制作镦粗成形模具，包括镦粗成形上模和镦粗成形下模，将镦粗成形模具安装在万能材料试验机上，在镦粗成形模具上涂覆待测润滑剂；3) 采用待测金属材料制作高度和直径相等的待镦粗圆柱形工件，并测得待镦粗圆柱形工件的实际高度H₀；4) 将待镦粗圆柱形工件作为镦粗成形工件，并且平放在镦粗成形下模的中心位置；5) 进行镦粗成形试验：控制镦粗成形上模以恒定进给速度向下移动并压缩镦粗成形工件，当镦粗成形工件的高度减小至H₀/2时停止压缩，在压缩过程中镦粗成形工件的应变率在0.001～0.02/s范围内；6) 测量镦粗后工件的几何尺寸，包括：高度H，两端平面直径D_c1和D_c2，鼓胀最大处直径D_m；7) 计算镦粗后工件的鼓胀系数β=(D_m－D_c1/2－D_c2/2)/H；8) 基于试验测得的待测金属材料的应变强化系数n和镦粗后工件的鼓胀系数β，通过以下公式计算得到镦粗成形模具和镦粗成形工件之间的摩擦因子m：，式中，，。