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在金属加工过程中,摩擦效果越好,锻件的质量越好,所需的载荷越低。但是针对不同的锻件,不同的材料,不同的加工过程,润滑作用的机理和效果是相当复杂的。摩擦力不仅取决于压力的大小,还与锻造速度,变形程度和表面参数等因素有关,如何描述锻造过程中的摩擦力,本身就是一个很复杂的难题。而且,在铝合金等温锻造成型过程的润滑工艺中,具有润滑剂不能连续导入;润滑剂对制品外形、尺寸精度、表面质量影响较大;同时要求润滑剂有助与锻件脱模等特点。等温锻造润滑工艺的特点又决定了锻造过程中润滑剂会发生流失、聚集,而这个过程是有限元模拟无法预测的。同时,而使用有限元软件进行轮毅成形仿真,由于轮毅成形过程中金属变形量高,导致仿真过程中会出现剧烈的网格畸变和频繁的网格再划分,导致在仿真过程中坯料的体积损失,更加难以对润滑效果进行评估。
更为准确的金属充填规律,认为在锻造过程中形成三个闭合腔室,润滑剂在锻造过程中向这三个闭合腔室聚集,导致锻造过程中的不均匀润滑,见图4-196;而在实际情况中,锻件刚脱模时的表面情况(图4-20 ),残留润滑剂主要分布在这三个闭合腔室,验证了仿真作出的猜测。
本文中使用有限元法中对摩擦润滑是根据大量仿真数据和实验情况,取的一个估算数值,本文中仿真过程中假设均匀润滑,摩擦系数取0.5。
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