§3.2 塑性加工中的摩擦机理 3.粘着理论
当两个表面接触时，接触面上某些 接触点处压力很大，以致发生粘着
或焊合，当两表面产生相对运动时
，粘着点即被切断而产生滑移，摩 擦过程就是粘着、切断与滑移交替
粘 着
切 断
进行的过程，摩擦力是切断金属粘
着所需要的切断力。
滑 移
目 录
§1 金属塑性加工基本内容
凹模
五. 润滑方法的改进
套管 润滑剂
毛坯
1．流体润滑 2．表面处理
图4-20 强制润滑拉拔示意图
冲头
（1）表面磷化处理 （2）表面氧化处理 （3）表面镀层
凹模 毛坯
润滑剂
图4-21 反挤压时的润滑情况
谢 谢！
干 摩 擦
§3.1 塑性加工中外摩擦的分类 2．流体摩擦
金属与工具表面之间的润滑层较厚，两摩擦副在相互运动中
不直接接触，完全由润滑油膜隔开，摩擦发生在流体内部分 子之间 。
§3.1 塑性加工中外摩擦的分类 3．边界摩擦
坯料与工具之间被一层厚度约为0.1μ m的极薄润滑油
膜分开时的摩擦状态，介于干摩擦与流体摩擦之间。
摩擦应力促进金属的变形发展
增大冲头与板片间 的摩擦，强化工艺，减少 起皱和撕裂等造成的废品
Conform连续挤压法
目 录
§1 金属塑性加工基本内容
§2 金属塑性加工时摩擦的特点及作
用 §3 塑性加工中摩擦的分类及机理
§4 塑性加工中的工艺润滑
§3 塑性加工中摩擦的分类及机理
按产生摩擦的部位分类： (外)摩擦：发生在金属和工具相接触面间，阻碍金 属自由流动的摩擦。
内摩擦：变形金属内晶界面上或晶内滑移面上产生 的摩擦。
§3 塑性加工中摩擦的分类及机理
外摩擦的分类 摩擦机理
干摩擦
流体摩擦
分子吸附说
表面凸凹学说
边界摩擦
混合摩擦
粘着理论
§3.1 塑性加工中外摩擦的分类 1．干摩擦
不存在任何外来介质时金属与工具的接触 表面之间的摩擦
挤压筒 玻璃 挤压轴
穿孔针
模子 热挤压时的玻璃润滑
§4.3润滑剂中的添加剂
添加剂的作用： 1）提高润滑剂的油性、极压性； 2）推迟润滑剂的老化，延长其正常使用寿命 3）改善润滑剂的物理性能。
表4-7 润滑油中常用的添加剂及其添加量
种 类 1．油性剂 2．极压剂 3．抗磨剂 4．防锈剂 5．乳化剂 6．流动点 下降剂 7．粘度剂
§2 金属塑性加工时摩擦的特点及作
用 §3 塑性加工中摩擦的分类及机理
§4 塑性加工中的工艺润滑
§4 塑性加工中的工艺润滑
§4.1润滑的目的
减少工模具磨损，延长工具使用寿命 提高制品质量 降低金属变形时的能耗
§4.2.1 塑性成形中对润滑剂的要求
（1）良好的耐压性能； （2）良好的耐高温性能； （3）有冷却模具的作用；
2.适用范围
钢、铝、铜、钛等及其合金。
3. 主要加工方法
(1) 轧制：金属通过旋转的轧辊受到压缩，横断面积减小，长 度增加的过程。(可实现连续轧制)纵轧、横轧、斜轧。
举例：汽车车身板、烟箔等； 其它：多辊轧制(24辊)、孔型轧制等。
3. 主要加工方法
(2) 挤压：金属在挤压筒中受推力作用从模孔中流出而 制取各种断面金属材料的加工方法。
§3.1 塑性加工中外摩擦的分类 4．混合摩擦
在摩擦表面上同时存在着流体摩擦、边界摩擦和干摩擦的 混合状态下的摩擦。
§3.2 塑性加工中的摩擦机理
摩擦机理
表面凸凹 学说
分子吸附 说
粘着理论
§3.2 塑性加工中的摩擦机理 1.表面凸凹学说
摩擦是由于接触面上的凹凸形状引起的。 当凹凸不平的两个表面相互接触时，产生 机械咬合，此时摩擦力表现为这些凸峰被 剪切时的变形阻力。
在接触面上各点的摩擦也不一样
§2.2 金属塑性加工时摩擦的作用
摩擦的不利方面
改变物体应力状态，使变形
力和能耗增加 引起工件变形与应力分布不 均匀 恶化工件表面质量，加速模
具磨损，降低工具寿命
塑压时摩擦力对应力及变形分 布的影响
开式模锻时的飞边
增大摩擦，改善 轧制过程咬入条件 摩擦的利用
万吨级水压机模锻的飞机大梁、火箭捆挷环
3. 主要加工方法
(4) 冲压：金属坯料在冲模之间受压产生分离或变形的加 工方法。
4. 塑性加工特点
优点：
质量比铸件好(尺寸精度高，表面质量好、性能好)；a. 细化晶粒；b.消除微观缺陷 不产生切屑，金属利用率高； 易实现连续化、自动化、高速、大批量生产，生产率高
缺点：

设备较庞大，相对铸造能耗较高。
目 录
§1 金属塑性加工基本内容
§2 金属塑性加工时摩擦的特点及作
用 §3 塑பைடு நூலகம்加工中摩擦的分类及机理
§4 塑性加工中的工艺润滑
§2 金属塑性加工时摩擦的特点及作用
§2.1 塑性加工时摩擦的特点：
在高压下产生的摩擦
较高温度下的摩擦
摩擦副（金属与工具）的性质相差大
作 用 形成油膜，减少摩擦 防止接触表面粘合 形成保护膜，防止磨损 防止润滑油生锈 使油乳化、稳定乳液
化合物名称 长链脂肪酸、油酸 有机硫化物、氯化物 磷酸酯 羧酸、酒精 硫酸、磷酸酯
添加量
0.1~1%
5~10% 5~10% 0.1~1% ~3% 0.1~1% 2~10%
防止低温时油中石蜡固化 氯化石蜡 提高润滑油粘度 聚甲基丙烯酸等聚合 物
§3.2 塑性加工中的摩擦机理 2.分子吸附说
摩擦产生的原因是由于接触面上分子之间的
相互吸引的结果。
物体表面越光滑，实际接触面积就越大，接
触面间的距离也就越小，分子吸引力就越强
，因此，滑动摩擦力也就越大。
2.分子吸附说
物体表面越光滑 实际接触面积越大
分子吸引力越强
接触面间距离越小
滑动摩擦力越大
（4）对金属和模具无腐蚀作用；
（5）对人体无毒，不污染环境； （6）使用、清理方便、来源丰富、价格便宜等。
§4.2.2 塑性加工中常见润滑剂
液体润滑剂：矿物油、动植物油、乳液、有机 化合物液等 固体润滑剂：石墨、二硫化钼、肥皂、云母等 液-固型润滑剂：石墨乳液、二硫化钼油剂等 熔体润滑剂：玻璃
正挤
反挤
举例：管、棒、型；
其它：异型截面。
3. 主要加工方法
(3) 锻造：锻锤锤击工件产生压缩变形
A.自由锻：金属在上下铁锤及铁砧间受到冲击力或压力 而产生塑性变形的加工
我国自行研制的万吨级水压机
3. 主要加工方法
B.模锻：金属在具有一定形状的锻模膛内受冲击力或压力 而产生塑性变形的加工。
举例：飞机大梁，火箭捆挷环等
塑性加工中的摩擦学问题
姓名：XXX 学号：XXX 指导老师：XXX
目 录
§1 金属塑性加工基本内容
§2 金属塑性加工时摩擦的特点及作
用 §3 塑性加工中摩擦的分类及机理
§4 塑性加工中的工艺润滑
§1 金属塑性加工基本内容
1.材料加工
金属坯料在外力作用下产生塑性变形，从而获得具有一定几 何形状，尺寸和精度，以及服役性能的材料、毛坯或零件的 加工方法。