摩擦是一种自然现象,几乎影响所有运动中的物体。在塑性加工成形过程中,由模具与工件之间的塑性变形引起的摩擦比机械驱动的摩擦更复杂。摩擦的影响因素和摩擦特性成为摩擦学和塑性加工领域的研究热点。许多研究人员表明,Amontons和Coulomb提出的经典库伦摩擦模型或剪切摩擦模型等无法准确描述塑性成形过程中的摩擦。因此各国学者通过有限元法建立新的摩擦模型进行分析。有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)是一种广泛使用的方法,为塑性加工过程开发和优化提供了强有力的工具。用于预测各种成形过程的结果,并通过替换昂贵的实验工具来降低开发成本。模拟的准确性至关重要地取决于边界条件。因此,摩擦建模在塑性成形过程中起着重要作用。本文以刚塑性有限元为理论基础建立一种基于切变速率的三维塑性摩擦模型,并通过Fortran程序语言编写新模型计算程序。新模型的程序系统运行原理为将实验测得的节点水平位移换算为位移速度,将位移速度作为初始边界条件输入到程序系统中,计算出摩擦切应力和切应变速率。采用实验与数值计算想结合验证摩擦新模型的准确性。本文采用1060铝合金材料作为实验材料,制定5种不同高度,相同截面积的立方体试件进行镦粗实验。相同高度不同粗糙度试件两种用以对比。以1mm为理论压下量,对每次下压后中性面上相互垂直的两条线的节点坐标进行测量,将得的节点坐标换算成位移速度后输入到新模型程序中,最终得到试件接触面上的摩擦切应力和切应变速率,并研究两者之间的关系。