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内高压技术成形的摩擦与润滑

发表时间: 2023-06-30 11:48:11

作者: 东莞银通机械

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摩擦力对热压机的壁厚分布、极限膨胀率和缺陷形态有重要影响,如何通过适当的润滑减小摩擦力的影响是热压机的关键问题。

一般来说,对于低碳钢和不锈钢管,摩擦系数在0.02-0.07之间;对于铝合金管,摩擦系数在0.05到0.15之间。对于一个材料零件,摩擦系数的具体值取决于润滑剂、内压、进给速度、进给量、模具硬度和表面处理。

摩擦对壁厚分布情况也有一个重要的影响,对于这个矩形截面的热压机,随着经济摩擦的增加,壁厚不均匀性增加,摩擦越来越大,壁厚不均匀性也越大,过渡区减薄越严重。因此,在实际生产工艺中使用可以适当的润滑剂能够减少贸易摩擦是促进壁厚分布比较均匀的重要保障措施。

有三种常用于内部高压成形的润滑剂:

1固体润滑剂,Mos2和石墨;

②润滑油和石蜡;

③乳化剂和聚合物基润滑剂。

三种不同润滑剂在生产中需要使用的大体发展情况为:固体润滑剂约占40%,润滑油约占30%,乳化剂及高分子基润滑剂约占30%。润滑剂大多都是通过提高喷洒和浸泡涂到管材材料表面。除了润滑油外,在成形之工件加工表面的润滑剂涂层技术要求学生分析干燥和硬化,润滑剂涂层厚度设计要求更加均匀。

图2-31显示了内压对摩擦系数的影响,实验所用材料为低碳钢St37-2,直径70mm,进给速度50mm/s。 在肥皂作为润滑剂的情况下,内部压力对摩擦系数没有影响,摩擦系数在200MPa内保持恒定。 对于使用MoS2作为润滑剂的情况,摩擦系数随着内压的增加而减小。 这是因为MoS2固体润滑剂滑动所需的剪切应力是恒定的,摩擦系数等于剪切应力除以正压力,内部压力越大,可以采取越特殊的措施来降低摩擦系数。 如果在管道外部施加压力液压大,则摩擦系数变小。

图2-31内压对摩擦系数的影响

油膜是降低摩擦的有效措施(图2-32),压力越高,降低摩擦系数的效果越明显。50MPa压力下的摩擦系数约为无油膜时的15%。此外,通过实验还发现,随着进给速度的增加,摩擦系数显著增加,表明热压机后期的摩擦系数显著大于初始阶段。


内高压技术成形的摩擦与润滑
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