平面模具表面不同摩擦条件下圆柱体铝坯镦粗的实验研究

除少数成形工艺如无模拉丝外，摩擦在金属体积成形过程中起着重要的作用。在冷镦粗过程中，模具与工件表面之间存在的摩擦约束直接影响着工件的塑性变形。当圆柱体在上下压板之间轴向受压时，与压板表面接触的工件材料受到不均匀变形，导致圆柱体产生鼓形。接触面之间的摩擦阻碍了工件表面及其邻近区域金属的塑性流动，从而使得圆柱体中相对难变形的金属材料形成锥楔，这部分金属具有很强的应变硬化并导致易变形金属外凸而形成鼓形。本文通过实验研究了圆柱体铝坯镦粗时，平面模具不同的摩擦条件对鼓形产生的影响。在实验中，具有不同表面粗糙度的平面模具是经过不同的机械加工方法，如磨削、铣削、电火花加工、车削后0号晶相砂纸打磨得到的，并且采用了两种相对高度的圆柱体试样。实验结果表明，鼓形曲率半径的测量值与假设鼓形为圆弧时由实验数据所得出的计算值相一致。最后，本文建立了不同摩擦条件下各种鼓形参数，如周向应变、静水压力、几何形状因子以及应力率因子之间的关系。