合肥工业大学-考研-材料成型基本原理课件18概要优秀PPT.ppt

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1、第十八章第十八章金属塑性变形与流淌问题金属塑性变形与流淌问题金属塑性成形问题实质上是金属的塑性流淌问题。通过流淌分析可以预料变形体的形态和尺寸，进行工艺和模具设计以及质量分析。但影响金属塑性流淌的因素困难，目前还难以进行定量描述。本章定性探讨金属塑性变形和流淌的几个基本问题，如最小阻力定律、不匀整变形、附加应力和残余应力、塑性成形中摩擦与润滑等。第一节第一节 金属流淌方向金属流淌方向最小阻力定律最小阻力定律 “当变形体质点有可能沿不同方向移动时，则物体各质点将沿着当变形体质点有可能沿不同方向移动时，则物体各质点将沿着阻力最小的方向移动阻力最小的方向移动”。_古布金古布金 最小阻力定律最小阻力定

2、律:例如，粗糙平板间矩形断面棱柱体镦粗时，由于接触面上质点向四周流淌例如，粗糙平板间矩形断面棱柱体镦粗时，由于接触面上质点向四周流淌的阻力与质点离周边的距离成正比，因此离周边的距离愈近，阻力愈小，的阻力与质点离周边的距离成正比，因此离周边的距离愈近，阻力愈小，金属质点必定沿着这个方向移动。金属质点必定沿着这个方向移动。图图18-1有摩擦矩形断面镦粗不均匀有摩擦矩形断面镦粗不均匀流动模型流动模型再再例例如如，平平砧砧间间拔拔长长是是使使其其截截面面渐渐渐渐减减小小而而长长度度增增加加的的工工序序，其其实实质质是是沿沿坯坯料料长长度度方方向向的的逐逐次次镦镦粗粗，如如图图18-2。当当坯坯料料送送

3、进进量量小小于于料料宽宽时时，金金属属轴轴向向延延长长大大于于横横向向展展宽宽，拔拔长长效效率率高高，如如图图18-2a，反反之之接接受受图图18-2b的送进方式，展宽量大于延长量，拔长效率低。的送进方式，展宽量大于延长量，拔长效率低。图图18-2平砧拔长坯料的变形平砧拔长坯料的变形模式模式例例如如开开式式模模锻锻，如如图图18-318-3，增增加加金金属属流流向向飞飞边边的的阻阻力力，以以保保证证金金属属充充填填型腔；或者修磨圆角，减小金属流向型腔；或者修磨圆角，减小金属流向A A腔的阻力，使腔的阻力，使A A腔充填饱满。腔充填饱满。图图18-3开式模锻的金属流淌开式模锻的金属流淌一、摩擦对

4、金属塑性变形和流淌的影响一、摩擦对金属塑性变形和流淌的影响 其次节其次节影响金属塑性变形和流淌的因素影响金属塑性变形和流淌的因素 在工具与坯料的接触面上由于摩擦力的存在，在确定程度上变更了金属的流淌特性。图图18-4无摩擦矩形断面镦粗放射形模型无摩擦矩形断面镦粗放射形模型1 1、矩形断面的棱柱体在平板间矩形断面的棱柱体在平板间镦粗无摩擦。镦粗无摩擦。2 2、环形零件镦粗时由于摩擦的作、环形零件镦粗时由于摩擦的作用，还会变更金属质点的流淌方用，还会变更金属质点的流淌方向。向。二、工具形态对金属塑性变形和流淌的影响二、工具形态对金属塑性变形和流淌的影响 工具形态是影响金属塑性流淌的重要因素。工具形

5、态不同，各个方向的流淌阻力不一样。a）b）c）图图18-5型砧拔长型砧拔长a)圆型砧圆型砧b)V型砧型砧c)凸型砧凸型砧在圆弧形砧上或V型砧中拔长圆截面坯料时，如图18-5，由于工具的侧面压力使金属沿横向流淌受到阻碍，金属大量沿轴向流淌。在凸弧形砧上，正好相反，加大横向流淌。模锻制坯时，为提高滚挤和拔长的效率，接受闭式滚挤和闭式拔长模膛，利用前一种流淌模式；叉形件模锻时金属被劈料台分开则利用后一种流淌模式。利用工具的不同形态，除了可以限制金属的流淌方向外，还可以在坯料内产生不同的应力状态，使局部金属先满足屈服准则而进入塑性状态，以达到限制塑性变形区的作用。或者造成不同的静水压力，来变更材料在该

6、状态下的塑性。刚端对变形区金属的影响主要是阻碍变形区金属流淌。例如拔长时，砧子下面局部坯料镦粗，变形受到刚端部分的影响，其横向流淌小于同等条件下的自由镦粗。三、金属各部分之间的关系对塑性变形和流淌的影响三、金属各部分之间的关系对塑性变形和流淌的影响在塑性变形时，为保持变形体的完整性和连续性，变形体各部分之间通过内力的作用，对塑性变形和流淌产生确定的影响，包括未变形的金属（俗称为“刚端”）对变形区金属的影响和变形金属相互之间的影响。拔长时外端的影响拔长时外端的影响 外端对变形区金属的影响主要是阻碍变形区金属流淌，进而产生或加剧附加的应力和应变。在自由锻造中，除镦粗外的其他变形工序，工具只与坯料的

7、一部分接触，变形是分段逐步进行的，因此变形区金属的流淌就受到外端的制约。开式冲孔中的开式冲孔中的“拉缩拉缩”以上分别探讨了各个因素对金属塑性变形和流淌的影响，而在实际生产中常常是多因素的共同作用，因此，必需考虑各个可能方向上的阻力状况，才能正确分析金属流淌问题。驾驭了塑性变形时金属流淌规律，便可以实行有效的措施，限制各个可能流淌方向上的阻力分布，使金属按预期的方向流淌，以获得所需尺寸和形态的工件。四、金属本身性质不匀整对塑性变形和流淌的影响由于金属本身的化学成分、组织和温度的不匀整，会造成金属各部分的变形和流淌的差异。变形抗力小的部分首先变形，但作为一个整体，先变形的部分与后变形的部分、变形大

8、的部分与变形小的部分必定彼此影响。弯曲变形对外端的影响弯曲变形对外端的影响电电热热局局部部镦镦粗粗原原理理一、不匀整变形一、不匀整变形 第三节第三节不匀整变形、附加应力和残余应力不匀整变形、附加应力和残余应力 塑性成形时，由于金属本身性质的不匀整，摩擦和工具形态的影响，不同变形区之间的相互制约，事实上都是不匀整变形。例如：在平砧间镦粗圆柱体例如：在平砧间镦粗圆柱体 图图186圆柱体镦粗时的不均匀变形圆柱体镦粗时的不均匀变形变形前变形后二、附加应力二、附加应力 附加应力是由不匀整变形引起的，同时它又限制了不匀整变形的自由发展，附加应力总是相互平衡成对出现的。由于变形体各部分之间的不匀整变形受到整

9、体性的限制，在各部分之间必将产生相互平衡的应力，该应力叫附加应力。图图18-7凸肚形轧辊轧制板材的附加应力凸肚形轧辊轧制板材的附加应力挤压的金属流淌和纵向应力的分布挤压的金属流淌和纵向应力的分布1）金属流淌；）金属流淌；2）附加应力较小；）附加应力较小；3）附加应力较大）附加应力较大第三类：附加应力是晶粒内部各部分之间的不匀整变形所引起的附加应第三类：附加应力是晶粒内部各部分之间的不匀整变形所引起的附加应 力。力。附加应力通常分为三类：附加应力通常分为三类：第一类：附加应力是变形体内各区域体积之间由不匀整变形引起的互第一类：附加应力是变形体内各区域体积之间由不匀整变形引起的互 相平衡的应力；相

10、平衡的应力；其次类：附加应力是各晶粒之间由于其性质、大小和方位不同，使晶粒之其次类：附加应力是各晶粒之间由于其性质、大小和方位不同，使晶粒之 间产生不匀整变形所引起的附加应力；间产生不匀整变形所引起的附加应力；附加应力的不良后果：附加应力的不良后果：1.使变形体内的应力状态发生变更，应力分布更不匀整使变形体内的应力状态发生变更，应力分布更不匀整如如凸肚形轧辊轧制板材。凸肚形轧辊轧制板材。2.2.提提高高了了单单位位变变形形力力 不不匀匀整整变变形形引引起起附附加加应应力力，使使变变形形所消耗的能量增加，从而使单位变形力增高。所消耗的能量增加，从而使单位变形力增高。3.3.使使塑塑性性降降低低，

11、甚甚至至造造成成破破坏坏 挤挤压压制制品品表表面面出出现现周周期期性性的裂纹，是由第一类附加应力形成的残余应力所致。的裂纹，是由第一类附加应力形成的残余应力所致。4.4.造造成成物物体体形形态态歪歪扭扭 如如薄薄板板或或薄薄带带轧轧制制、薄薄壁壁型型材材挤挤压压时出现的镰刀弯、波浪形等。时出现的镰刀弯、波浪形等。5.5.形形成成残残余余应应力力 由由于于附附加加应应力力成成对对出出现现，彼彼此此平平衡衡，只只要要变变形形的的不不匀匀整整状状态态不不消消逝逝，它它始始终终存存在在，因因此此，当当外外力力去去除后，它仍残留在物体内而形成残余应力。除后，它仍残留在物体内而形成残余应力。三、残余应力三

12、、残余应力引起附加应力的外因去除后，在物体内仍残存的应力叫残余引起附加应力的外因去除后，在物体内仍残存的应力叫残余应力。应力。残余应力是弹性应力，不超过材料的屈服应力，也是相互平残余应力是弹性应力，不超过材料的屈服应力，也是相互平衡成对出现的。衡成对出现的。（一）残余应力产生的缘由（一）残余应力产生的缘由1、塑性变形不匀整产生残余应力。、塑性变形不匀整产生残余应力。变形不匀整产生附加应力，变形完成后，变形不匀整状态变形不匀整产生附加应力，变形完成后，变形不匀整状态不消逝，附加应力将残留在物体内而形成残余应力。不消逝，附加应力将残留在物体内而形成残余应力。一般，不匀整变形引起的残余应力符号与引起

13、残余应力的塑一般，不匀整变形引起的残余应力符号与引起残余应力的塑性应变符号相反。性应变符号相反。2、温度不匀整（加热或冷却不匀整）所引起的热应力以及由相变过、温度不匀整（加热或冷却不匀整）所引起的热应力以及由相变过程所引起的组织应力都会引起残余应力。程所引起的组织应力都会引起残余应力。残余应力分类：残余应力分类：第一类残余应力存在于变形体各区域之间；第一类残余应力存在于变形体各区域之间；其次类残余应力存在于各晶粒之间；其次类残余应力存在于各晶粒之间；第三类残余应力存在于晶粒内部。第三类残余应力存在于晶粒内部。（1）具具有有残残余余应应力力的的物物体体再再承承受受塑塑性性变变形形时时，其其应应变

14、变分分布布及及内内部部应应力力分布更不匀整。分布更不匀整。（2）缩缩短短制制品品的的运运用用寿寿命命，当当外外载载作作用用下下的的工工作作应应力力与与残残余余应应力力叠叠加加超过材料的强度时，使零件破坏，设备出现故障。超过材料的强度时，使零件破坏，设备出现故障。（3）使使制制品品的的尺尺寸寸和和形形态态发发生生变变更更，当当残残余余应应力力的的平平衡衡受受到到破破坏坏后后，相应部分的弹性变形也发生变更，从而引起尺寸和形态变更。相应部分的弹性变形也发生变更，从而引起尺寸和形态变更。（4）增加塑性变形抗力，降低塑性、冲击韧性及抗疲惫强度。增加塑性变形抗力，降低塑性、冲击韧性及抗疲惫强度。（5）降降

15、低低制制品品表表面面的的耐耐蚀蚀性性，具具有有残残余余应应力力的的金金属属在在酸酸液液中中或或其其他他溶溶液中的溶解速度加快。液中的溶解速度加快。残残余余应应力力一一般般是是有有害害的的，特特殊殊是是表表面面层层中中具具有有残残余余拉拉应应力力的的状状况况。但但当当表表面面层层具具有有残残余余压压应应力力时时，可可以以显显著著提提高高材材料料的的强强度度和和疲疲惫惫强强度度，反反而而可可提高其运用性能。提高其运用性能。（二）残余应力引起的后果（二）残余应力引起的后果1 1、热处理法热处理法 接接受受去去应应力力退退火火可可较较彻彻底底地地消消退退残残余余应应力力。对对第第一一类类残残余余应应力

16、力一一般般在在回回复复温温度度下下便便可可大大部部分分消消退退，制制品品的的硬硬化化不不受受影影响响；其其次次类类残残余余应应力力，接接近近再再结结晶晶温温度度也也可可完完全全消消退退；对对第第三三类类残残余余应应力力必必需需在在再再结结晶晶温温度度以以上上才才可消退。在高温下，去应力退火时，应避开晶粒长大，影响其力学性能。可消退。在高温下，去应力退火时，应避开晶粒长大，影响其力学性能。2 2、机械处理方法、机械处理方法 在在制制品品表表面面再再产产生生一一些些表表面面变变形形，使使残残余余应应力力得得到到确确定定程程度度的的释释放放和和松松弛弛，或或者者产产生生新新的的附附加加应应力力以以抵

17、抵消消或或减减弱弱残残余余应应力力。该该法法只只适适合合于于消消退退第一类残余应力，实践证明当表面变形量第一类残余应力，实践证明当表面变形量1.51.53 3左右效果最好。左右效果最好。（三）残余应力的消退方法（三）残余应力的消退方法四、金属的断裂四、金属的断裂金属式样拉伸时断裂的形式金属式样拉伸时断裂的形式1 1、断裂的物理本质、断裂的物理本质1 1）断裂的基本类型）断裂的基本类型韧性断裂和脆性断裂。韧性断裂和脆性断裂。2 2）微裂纹的形成机理）微裂纹的形成机理微裂纹主要来源：微裂纹主要来源：一、材料内部原有的，照实际金属材料内部的气孔、夹杂、微一、材料内部原有的，照实际金属材料内部的气孔、

18、夹杂、微裂纹锌缺陷；裂纹锌缺陷；二、在塑性变形过程中，由于位播的运动和塞积等缘由而形成二、在塑性变形过程中，由于位播的运动和塞积等缘由而形成的。的。形成微裂纹的机理形成微裂纹的机理n位错塞积理论位错塞积理论 认为同号位错在前进中认为同号位错在前进中遇到障碍物遇到障碍物(如夹杂、其次如夹杂、其次相和晶界等相和晶界等)而产生塞积，而产生塞积，当塞积到确定程度后，就当塞积到确定程度后，就会在位错塞积群前端产生会在位错塞积群前端产生一个足够大的拉应力从一个足够大的拉应力从而形成微裂纹。而形成微裂纹。n位错反应理论位错反应理论该理论认为两个交叉滑移面的位错在交叉处相遇而形成新该理论认为两个交叉滑移面的位

19、错在交叉处相遇而形成新位错，这些新位错不易运动，当新位错积累较多时，则形成位错，这些新位错不易运动，当新位错积累较多时，则形成微裂纹。微裂纹。n位错消毁理论位错消毁理论 该理论认为异号位错在距离很近时两个滑移面上相对滑该理论认为异号位错在距离很近时两个滑移面上相对滑移，则在交织处互毁，形成微裂纹移，则在交织处互毁，形成微裂纹)。n微裂纹形成理论的基本动身点，是认为金属在切应力作用微裂纹形成理论的基本动身点，是认为金属在切应力作用下首先发生位错运动，然后内于不同的缘由而造成位错受阻。下首先发生位错运动，然后内于不同的缘由而造成位错受阻。由于位错塞积群的弹性应力场中的拉应力而产生小孔隙，孔由于位错

20、塞积群的弹性应力场中的拉应力而产生小孔隙，孔隙积累而形成微裂纹。隙积累而形成微裂纹。n试验表明在简洁造成位错客积的地方，如晶界；亚晶界、试验表明在简洁造成位错客积的地方，如晶界；亚晶界、孪晶界、夹杂物或其次相与其体相交界面等处，通常会首先孪晶界、夹杂物或其次相与其体相交界面等处，通常会首先形成微裂纹。形成微裂纹。n塑性加工中金属的断裂塑性加工中金属的断裂塑性成形中的摩擦特点：1、接触面单位压力高塑性成形时的摩擦接触面上压力很高，热塑性时达500MPa，钢冷挤压时高达2500MPa。而机械传动中重载轴承的工作压力一般为2040MPa。接触面压力愈高，润滑剂易挤出和失效，降低了润滑效果。2、伴随着

21、塑性变形塑性成形的摩擦接触面因金属的塑性流淌，接触状态不断变更，同时会产生新的接触面。而机械传动是接触面不变的弹性接触。3、在高温下进行钢材热塑性加工温度一般为8001200，这时，接触表面会产生金属氧化、模具软化、润滑剂分解等困难的物理化学变更。第四节第四节金属塑性成形中的摩擦和润滑金属塑性成形中的摩擦和润滑一、金属塑性成形中摩擦的特点及其影响1.变更应力状态，增大变形抗力变更应力状态，增大变形抗力例例如如单单向向压压缩缩时时，若若工工具具与与坯坯料料无无摩摩擦擦存存在在，则则坯坯料料受受单单向向应应力力状状态态；若若存存在在摩摩擦擦时时，则则变变成成三三向向应应力力状状态态，且且使使端端面

22、面压压应应力力增增加加才才能能屈屈服服，因因而变形抗力增加。而变形抗力增加。2.引起不匀整变形，产生附加应力和残余应力引起不匀整变形，产生附加应力和残余应力在在挤挤压压杆杆件件时时，由由于于挤挤压压筒筒壁壁摩摩擦擦力力的的影影响响，使使坯坯料料边边缘缘处处的的流流淌淌比中间慢，造成边缘受拉伸而中间受压缩的附加应力。比中间慢，造成边缘受拉伸而中间受压缩的附加应力。3.降低模具寿命降低模具寿命摩摩擦擦必必定定带带来来磨磨损损，同同时时摩摩擦擦热热引引起起模模具具软软化化，以以及及变变形形抗抗力力增增加加使使模具工作应力增加，都会降低模具寿命。模具工作应力增加，都会降低模具寿命。在多数状况下是有害的

23、，具体表现如下：在多数状况下是有害的，具体表现如下：塑性成形中的摩擦的作用塑性成形中的摩擦的作用 但是在塑性成形中也常常应用摩擦的有益作用。例如，模锻中利用飞边槽桥部的摩擦力来保证模膛充溢，滚锻和轧制时依靠足够的摩擦使坯料被咬入轧辊。二、塑性成形中的摩擦分类及机理二、塑性成形中的摩擦分类及机理（一）塑性成形中的摩擦分类（一）塑性成形中的摩擦分类依据塑性成形中坯料与工具表面之间的润滑状态的不同，摩擦可分为三类，即干摩擦、边界摩擦和流体摩擦，由此还可以派生出混合型摩擦。1、干摩擦通常所说的干摩擦是指不加任何润滑剂的摩擦。2、边边界界摩摩擦擦 接接触触表表面面之之间间存存在在很很薄薄的的润润滑滑膜膜

24、，凸凸凹凹不不平平的的坯坯料料表表面面凸凸起起部部分分被被压压平平，润润滑滑剂剂被被压压入入凹凹坑坑中中，被被封封存存在在里里面面，如如图图18-8b18-8b。大大多多数数塑塑性性成形的摩擦属于边界摩擦。成形的摩擦属于边界摩擦。3、流体摩擦 两表面的微观凸凹部分不干脆接触，完全被润滑剂隔开的润滑叫流体润滑，该状态下的摩擦叫流体摩擦，如图18-8c。流体摩擦与干摩擦和边界摩擦有着本质的区分，其摩擦特征与所加润滑剂的性质和相对速度有关，而与接触表面的状态无关。图图18-818-8摩擦分类示意图摩擦分类示意图a)干摩擦干摩擦b)边界边界摩擦摩擦c)流体摩擦流体摩擦塑塑性性成成形形过过程程中中的的摩

25、摩擦擦是是特特别别困困难难的的，目目前前关关于于摩摩擦擦机机理理（即摩擦产生的缘由）有三种学说。（即摩擦产生的缘由）有三种学说。图18-9接触表面凹凸不平机械咬合机理示意图（二）摩擦机理（二）摩擦机理1 1、表面凹凸学说、表面凹凸学说 摩擦是由接触面上凹凸形态引起的。经过机械加工的表面并非确定平坦光滑，都有不同程度的微观凸峰和凹坑，当微观粗糙的两表面接触时，一个表面的凸峰可能会陷入另一表面的凹坑，产朝气械咬合，2.分子吸附学说分子吸附学说摩擦是接触面上分子相互吸引的结果。摩擦是接触面上分子相互吸引的结果。两两接接触触面面越越光光滑滑，实实际际接接触触面面积积就就越越大大，分分子子吸吸引引力力就

26、就越越强强，则则摩摩擦擦力力就就越越大大。该该学学说说说说明明白白凸凸凹凹学学说说无无法法说说明明的的表面越光滑，摩擦力不降低反而提高的现象。表面越光滑，摩擦力不降低反而提高的现象。3.粘附理论粘附理论摩擦是接触面上粘接或焊合的结果。摩擦是接触面上粘接或焊合的结果。两两表表面面接接触触时时，若若接接触触面面上上某某些些接接触触点点处处压压力力很很大大，以以致致发发生生粘粘接接或或焊焊合合，当当两两表表面面有有相相对对运运动动时时，需需切切断断粘粘接接或焊合点而产生相对滑动。或焊合点而产生相对滑动。现代摩擦学理论认为：摩擦力不仅包含有剪切接触面上机械咬合所产生的阻力，而且包含有表面分子吸附作用的

27、吸引力及切断粘接点所产生的阻力。对于流体摩擦，摩擦力主要表现在润滑剂层之间的流淌阻力。三、塑性成形时摩擦力的计算三、塑性成形时摩擦力的计算 1.库伦摩擦条件 不考虑接触表面的粘合现象，认为单位面积上的摩擦力与接触面上的正应力成正比，即实际上摩擦切应力不能随的增大而无限地增大，当时接触面将产生塑性流动。此时的极限值为材料真实应力应变曲线上的屈服应力。根据Mises屈服准则，故由式（18-1）可确定摩擦系数的 极限值为 。式（18-1）适合正压力不太大、变形量较小的的冷成形工序。（18-1）2.最大摩擦力条件当接触表面没有相对滑动，完全处于粘合状态时，摩擦的应力等于坯料塑性流淌时的最大切应力，即（

28、18-2）式中，为坯料的流动应力，即屈服应力。根据Mises屈服准则，在轴对称的情况下，在平面变形条件下，式（18-2）适合于热变形3.摩擦力不变条件 认为接触面上的摩擦力不变，是一个常数，即（18-3）式中，称为摩擦因子，上式与式（18-2）相比，当 时，两条件一致。式（18-3）适合于摩擦系数低于最大值的三向应力显著的塑性成形过程，如挤压、变形量大的镦粗、模锻等。1.金属的种类和化学成分材料的硬度、强度越高，摩擦系数就越小。2.工具表面状态工具表面越光滑，摩擦系数就越小。若接触表面都特别光滑，分子吸附作用增加，反而会引起摩擦系数的增加，但这种状况，在塑性成形中并不常见。3.变形温度变形温度

29、对摩擦系数的影响很困难。因为变形温度变更时，材料的强度、硬度及接触面上氧化膜的性能都会发生变更。一般认为，起先时摩擦系数随温度上升而增加，达到最大值后又随温度上升而降低。4.变形速度很多试验结果表明，摩擦系数随变形速度增加而有所下降。5.接触面上的单位压力单位压力较小时，表面分子吸附作用不明显，摩擦系数保持不变，与正压力无关。四、影响摩擦系数的主要因素四、影响摩擦系数的主要因素 由于摩擦的困难多变性，目前还难以定量化描述各种因素对摩擦系数的影响，只能接受试验的方法推算某特定环境工况的摩擦系数。常用夹钳轧制法、圆环镦粗法，下面介绍圆环镦粗法。五、塑性成形的摩擦系数的测定方法五、塑性成形的摩擦系数

30、的测定方法a)变形前c)摩擦系数大于临界值b)摩擦系数很小或无摩擦圆环镦粗法测定摩擦系数的标定曲线依据试验探讨和塑性理论的分析，可将不同摩擦系数下的圆环压缩量与内外径变更关系绘制成曲线，称为摩擦系数标定曲线，（一）塑性成形对润滑剂的要求1）应有良好的耐压性能，在高压下能吸附在接触表面上，保持良好的润滑状态。2）应有良好的耐热性能，在高温下不分解，不失效。3）兼有冷却模具作用，降低模具温度，避开热失效。4）应无腐蚀作用，不应腐蚀金属坯料和模具。5）应对人体无毒，不污染环境。6）应运用、清理便利，来源丰富，价格便宜。六、塑性成形中的润滑六、塑性成形中的润滑润滑是减小摩擦对塑性成形过程不良影响的最有

31、效的措施。润滑的目的是降低接触面上的摩擦力，提高模具寿命（减小磨损，冷却模具）；便于脱模和获得光滑的制品；减小金属不匀整变形，提高金属充溢模膛的实力。为实现上述目的，必需接受合适的润滑方式和润滑剂。用于塑性成形的润滑剂有液体润滑剂和固体润滑剂两大类。（二）塑性成形常用润滑剂（二）塑性成形常用润滑剂1、液体润滑剂包括动物油、植物油、矿物油和乳化液等（2）软（熔）化固体润滑剂，在工作温度超过其软（熔）化点时就会变软或熔化，但不会燃烧，不会逸出有害的气体。主要有玻璃、珐琅、自然矿物及无机盐等。此外，皂类和蜡类等有机盐和硬脂酸钠，硬脂酸锌及一般肥皂也常用来作润滑剂。固体润滑剂可以用粉末，但多数制成糊状

32、或悬浮液。2、固体润滑剂 在常温下呈固态。（1）干性固体润滑剂，在变形过程中不变更自身的聚集状态，如石墨、二硫化钼等。1.流体润滑法 坯料与工具之间不干脆接触，中间形成足够的润滑膜。在线材拉拔、挤压、轧制时，当模具结构与工艺参数合适，能够产生流体润滑。2.表面磷化皂化处理 当压力很高时，即使加入添加剂，润滑剂还是会遭到破坏或被挤掉，而失去润滑作用。因此，须将坯料表面进行磷化处理，即在坯料表面用化学方法制成一层磷酸盐或草酸盐膜，这种磷化膜是由细小片状的无机盐结晶组成的，呈多孔状态，对润滑剂有吸附作用。膜厚一般约为1020m，与金属结合力强且有塑性，可与金属坯料一起变形。磷化后进行润滑处理，常用硬脂酸钠、肥皂等，故称为皂化。3.表面镀软金属 对于变形抗力大的金属坯料，一般的润滑剂易挤出，这时可在金属表面电镀一薄层软金属，如铜或锌，它与金属结合好、变形抗力小、延长性好，在变形过程中可将坯料与工具隔开，起润滑作用，但成本较高。（四）塑性成形的润滑方法（四）塑性成形的润滑方法