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金属热锻成形中,工具和工件间的摩擦会显著影响金属的流动方式,进而影响变形金属的应力应变分布及工件最终的组织和性能。如果摩擦控制不好还会导致缺陷,如金属充型不足、裂纹等。因此摩擦需要进行有效控制,而准确测定摩擦因子一直是热成形中的难题。本文通过对比多种摩擦测试方法,提出了针对热锻过程的摩擦因子测试方法——镦挤测试法。主要研究内容如下: (1)分析了镦挤测试法的测试原理:通过平上模和带有中心孔的下模使试件发生镦挤变形而成为带有中心凸起的圆盘,凸起高度和圆盘半径对摩擦因子敏感,可以用来量化摩擦因子。根据镦挤测试法的测试原理建立了镦挤测试法的摩擦标定曲线。通过有限元分析了实验参数对标定曲线的影响,选出最佳参数,使标定曲线可以灵敏的反应摩擦因子的不同。同时有限元模拟了不同温度、不同压下速率和不同材料的摩擦标定曲线并分析了其对标定曲线的影响。 (2)根据优化出的实验参数设计测试装置。镦挤实验测试不同润滑条件下的摩擦,润滑剂选用水基石墨和玻璃纱润滑。另外还实测了试件在不同变形温度和不同压下速率时的摩擦因子。将实验结果与模拟结果对比,结果显示吻合良好。