[发明专利]一种拉拔变形摩擦系数的测试方法

说明书

一种拉拔变形摩擦系数的测试方法，测试步骤为：（1）在不同法向载荷和温度条件下，测试在有润滑的条件下金属试样与模具对偶件之间产生相对滑动时的摩擦系数；把各温度下的摩擦系数除以基准条件下所测的摩擦系数，得到在不同法向载荷、不同温度条件下摩擦系数的修正系数K_T，未测试条件下的修正系数采用插值法计算得到；（2）采用改进的分模法测试拉拔变形测得在基准条件下的摩擦系数。该方法原理简单，适用性强。

技术领域

本发明涉及到一种摩擦系数的测试方法，尤其涉及到一种拉拔变形摩擦系数的测试方法。

背景技术

拉拔成形具有制品尺寸精确，表面光洁度高；设备简单，维修方便，在一台设备上可以生产多种品种、规格的制品；适合于各种金属及合金的细丝和薄壁管生产，规格范围大。因此，拉拔法被广泛应用于有色金属管、线、型材的生产。而拉拔的润滑状态对制品表面质量及变形均匀性影响甚大；由于拉拔变形区应力分布特点，表现为拉拔入口模具的法向应力大于出口的法向应力，变形热导致的温升和法向载荷的变化，导致润滑剂在整个变形区很难保持为一个较为稳定的物理特性。

由于塑性变形受高压、界面性质变化等因素，其摩擦性质复杂，目前，金属塑性变形时摩擦系数的测定方法如锥形压头镦粗法、分断拉模法、圆环镦粗法均未考虑变形热以及应力分布的不均衡的特点。例如最为合适拉拔变形摩擦系数测试的分断拉模法，只是把模具法向应力简单作为一个合力，假定一个摩擦系数，依据静力平衡来计算模具与坯料之间的摩擦系数，其实所测的摩擦系数只是整个变形区摩擦力等效的结果，对认识整个变形区摩擦的性质作用不大。

针对以上不足，本发明提供一种充分考虑变形热导致温度不均及法向应力分布不均影响下拉拔变形摩擦系数的测试方法。

发明内容

本发明提供了一种拉拔变形摩擦系数的测试方法，其步骤为：

1). 利用牵引法，在不同法向载荷和温度条件下，测试金属试样与模具对偶件之间产生相对滑动时的摩擦系数；把各温度下的摩擦系数除以基准条件下所测的摩擦系数，得到在不同压力、不同温度条件下，摩擦系数的修正系数K_T，未测试条件下的修正系数采用插值法计算得到；

所述金属试样与模具对偶件的相互接触面为平面，模具对偶件采用平板结构，金属试样在滑动面法向所施的载荷，优选为金属试样材料屈服强度的0.5-1倍；

所述的牵引法，金属试样在牵引力F的作用下，测得金属试样的加速度为α米，金属试样与模具对偶件之间的接触面积为S，金属垂直施加载荷和自身质量之和为M 千克，金属试样滑动面法向载荷为N 牛顿，则各温度下的摩擦系数为，与基准温度下所测得的摩擦系数相比，得到各条件下摩擦系数的修正系数;

所述的模具对偶件，通过加热装置和温度控制系统，测试时模具对偶件滑动面温度在室温至600℃的范围内可调可控。

采用改进的分模法测试拉拔变形的摩擦系数，

所述改进的分断拉模法，其特征在于，采用两半拉模拼合成的锥形拉拔模具作为测试机构，拉拔模具出口端采用拉力计作为夹头与驱动装置之间的连接件，测试其拉拔力为T；

所述分断拉模的特征，半模角θ优选为6-15°；

所述两半拉模，其特征在于：在由模具入口至出口的模具表面沿不同线路分段设置压力传感器和温度传感器，其设置特征在于，每一压力传感器在同一横断面设置有温度传感器设置；