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锻造过程中的摩擦分哪几种?各行什么特点?

在锻造过程中,毛坯与工具、模具之间有相对运动或有相对运动的趋势,于是在接触表面之间便产生阻止运动的阻力,即摩擦力。在绝大多数情况下,摩擦是不可避免的。
根据锻造成形的实际情况,摩擦可以分为干摩擦、流体摩擦和边界摩擦。
毛坯与工具、模具表面之间没有润滑剂存在的摩擦叫做干摩擦[下图 (a)],金属的微观表面是凹凸不平的,呈现出无数的凸峰和凹谷,因此要使接触面阀互相嵌合的凸峰发生相对运动,就需要给予一定的能量,使凸峰彼此越过,这就是所需克服的摩擦力。
毛坯与工具、模具之间被润滑油膜所隔开时的摩擦叫做流体摩擦[下图 (b)],两摩擦面在相互运动中不产生直接接触,摩擦发生在流体内部分子之间。因此摩擦力的大小与接触面的表面状态无关,而是取决于流体的黏度、速度梯度等因素。流体摩擦的摩擦系数是很小的。
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当毛坯与工具、模具之间存在润滑物质时,随着接触表面上压,力的增加,毛坯表面的部分凸峰被压平,润滑剂或形成薄膜残留在接触面问,或被挤入附近凹谷。这时在挤去润滑剂的部分出现金属的接触黏着现象,这种介于干摩擦与流体摩擦之间的摩擦,称为边界摩擦[下图(C)]。边界摩擦中,接触面问既存在润滑膜又存在局部的接触点,因而这时的摩擦力就是剪断黏着的剪切力与润滑膜分子间的剪力之和。
毛坯与工具、模具表面
锻造时的摩擦大多属于边界摩擦。但实际生产中,常会出现混合摩擦状态,如干摩擦与边界摩擦混合的半干摩擦,边界摩擦与局部流体摩擦混合的半流体摩擦等。
资料来源:无锡市瀚超合金模具钢有限公司
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