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冲压成形中的摩擦学 版权信息
- ISBN：9787030664198
- 条形码：9787030664198 ; 978-7-03-066419-8
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>>
冲压成形中的摩擦学 内容简介
冲压成形技术广泛应用于汽车生产领域，而优选高强钢冲压成形中随着板料的塑性变形同时也存在模具与板料的摩擦、磨损和擦伤，这正是冲压生产过程中造成废品或模具损耗的重要原因。因此，本书对冲压成形中的摩擦进行科学分析，并通过摩擦耦合变形条件下和额外冷却条件下高温摩擦的研究，更直观和真实地模拟板材在成形过程中板材表面马氏体相变、拉毛损伤行为和板材与模具的摩擦行为及机理，并总结成形过程中的摩擦、磨损的作用规律和影响因素，指出模具表面改性的方法，具有较好的创新性和实际指导意义。本书可作为高校中材料加工工程相关专业的本科生、研究生以及从事金属成形领域和摩擦学领域技术研究、生产或设计等部门的科技人员参考学习。
冲压成形中的摩擦学 目录
目录
前言
第1章 冲压成形中的摩擦学概论 1
1.1 摩擦学基础知识 1
1.1.1 摩擦 1
1.1.2 磨损 1
1.1.3 润滑 2
1.2 冲压成形中的摩擦 2
1.2.1 冲压成形工艺 4
1.2.2 冲压成形中摩擦的特点 5
1.2.3 冲压成形中摩擦的作用 6
1.3 摩擦磨损试验设计 6
1.3.1 摩擦磨损试验设计基础 7
1.3.2 摩擦磨损试验机分类 12
1.3.3 摩擦磨损试验机设计原则 13
1.3.4 测试方法 14
参考文献 17
第2章 耦合变形的板带式摩擦磨损试验方法 18
2.1 试验目的 18
2.2 试验机结构 19
2.2.1 设计构思及原理 19
2.2.2 试验机结构简介 20
2.2.3 试样张紧与加载部分 21
2.2.4 摩擦压头安装与调整结构 21
2.2.5 往复运动与驱动部分 22
2.2.6 试样简介 22
2.3 摩擦系数测量及计算 23
2.3.1 摩擦系数计算原理 23
2.3.2 摩擦力测量 23
2.3.3 正压力计算 25
2.3.4 摩擦系数的计算 27
2.4 试验验证 27
参考文献 28
第3章 摩擦耦合变形条件下的马氏体转变 29
3.1 预应变对奥氏体不锈钢室温拉伸性能的影响 29
3.1.1 预应变条件下的应力 -应变曲线 29
3.1.2 预应变与相变马氏体 31
3.1.3 预应变对加工硬化的影响 34
3.2 摩擦耦合变形过程中的应力有限元模拟 37
3.2.1 有限元模型选择 37
3.2.2 有限元模型的建立 41
3.2.3 隐式 -显式序列求解法 43
3.2.4 摩擦耦合变形有限元模拟结果分析 47
3.3 预应变对奥氏体不锈钢摩擦学性能的影响 50
3.3.1 摩擦系数 50
3.3.2 塑性变形 52
3.3.3 磨损表面形貌 54
3.4 摩擦耦合变形条件下亚稳奥氏体不锈钢的摩擦行为 57
3.4.1 摩擦系数 57
3.4.2 塑性变形 65
3.4.3 磨损表面形貌及磨损机理分析 68
3.4.4 组织结构演化及其与摩擦行为的关系 75
参考文献 80
第4章 摩擦耦合变形条件下热镀锌高强度钢板的拉毛损伤 83
4.1 热镀锌高强度钢板的拉毛行为 83
4.1.1 摩擦系数 83
4.1.2 拉毛损伤机理 86
4.1.3 不同基体钢板的拉毛行为 90
4.2 摩擦耦合变形条件下热镀锌高强度钢板的拉毛损伤机制 92
4.2.1 拉毛萌生过程 92
4.2.2 拉毛损伤机理 96
4.2.3 预应变对拉毛行为的影响机制 98
4.3 热镀锌钢板拉毛萌生的定量判据及动态演化 99
4.3.1 试验方案制定 99
4.3.2 摩擦系数与表面粗糙度变化 100
4.3.3 摩擦表面形貌的动态分析 101
4.3.4 摩擦机制分析 103
参考文献 106
第5章 摩擦耦合变形条件下模具的表面改性 107
5.1 表面渗硼层改性 107
5.1.1 渗硼层表征 108
5.1.2 渗硼层的摩擦磨损性能 109
5.2 表面 TD覆层改性 114
5.2.1 TD覆层表征 115
5.2.2 TD覆层的摩擦磨损性能 116
5.3 表面热喷涂层改性 120
5.3.1 涂层表征 121
5.3.2 涂层的摩擦磨损性能 124
5.4 表面渗氮层改性 128
5.4.1 渗氮层表征 130
5.4.2 渗氮层摩擦磨损性能 131
5.5 表面 PVD涂层改性 135
5.5.1 CrN、CrTiAlN涂层表征 136
5.5.2 CrN、CrTiAlN涂层的摩擦磨损性能 138
参考文献 142
第6章 基于变摩擦系数模型的回弹研究 145
6.1 影响成形件回弹的因素 145
6.1.1 正交试验方案设计 145
6.1.2 正交试验结果及分析 149
6.1.3 工艺参数对回弹的影响趋势分析 151
6.1.4 各工艺参数对回弹的影响显著性分析 154
6.2 不同载荷下变摩擦系数模型的建立 155
6.2.1 金属板材成形中的摩擦行为 155
6.2.2 DP780与 DC53的摩擦系数 157
6.3 变摩擦系数模型 161
6.3.1 变摩擦系数模型建立 161
6.3.2 变摩擦系数模型验证 162
6.4 基于变摩擦系数模型的回弹数值分析 163
6.4.1 数值分析软件简介 163
6.4.2 U形件冲压回弹的有限元模拟模型建立 164
6.4.3 U形件冲压回弹试验与有限元模拟 168
参考文献 173
第7章 硼钢热冲压成形中的高温板带摩擦试验 175
7.1 试验目的 176
7.2 试验机结构系统 177
7.2.1 试验机类型的确定 177
7.2.2 加热系统 178
7.2.3 拉伸系统和力传感器系统 180
7.2.4 加载系统和冷却系统 181
7.2.5 试验机总成 185
7.3 摩擦系数测量及计算 186
7.3.1 加热炉恒温区长度测量及试样冷却速率测量 186
7.3.2 摩擦系数 187
7.4 试验参数 188
7.4.1 冷却方式 188
7.4.2 初始摩擦温度 188
7.4.3 滑动速度 189
7.4.4 法向载荷 189
7.5 额外冷却条件下的高温摩擦行为 189
7.5.1 额外冷却条件对高温摩擦行为的影响 190
7.5.2 初始摩擦温度对高温摩擦行为的影响 191
7.5.3 滑动速度对高温摩擦行为的影响 192
7.5.4 法向载荷对高温摩擦行为的影响 193
7.6 额外冷却条件下的高温摩擦机理 194
7.6.1 额外冷却条件对高温摩擦机理的影响 194
7.6.2 初始摩擦温度对高温摩擦机理的影响 196
7.6.3 滑动速度对高温摩擦机理的影响 198
7.6.4 法向载荷对高温摩擦机理的影响 199
参考文献 201
前言
第1章 冲压成形中的摩擦学概论 1
1.1 摩擦学基础知识 1
1.1.1 摩擦 1
1.1.2 磨损 1
1.1.3 润滑 2
1.2 冲压成形中的摩擦 2
1.2.1 冲压成形工艺 4
1.2.2 冲压成形中摩擦的特点 5
1.2.3 冲压成形中摩擦的作用 6
1.3 摩擦磨损试验设计 6
1.3.1 摩擦磨损试验设计基础 7
1.3.2 摩擦磨损试验机分类 12
1.3.3 摩擦磨损试验机设计原则 13
1.3.4 测试方法 14
参考文献 17
第2章 耦合变形的板带式摩擦磨损试验方法 18
2.1 试验目的 18
2.2 试验机结构 19
2.2.1 设计构思及原理 19
2.2.2 试验机结构简介 20
2.2.3 试样张紧与加载部分 21
2.2.4 摩擦压头安装与调整结构 21
2.2.5 往复运动与驱动部分 22
2.2.6 试样简介 22
2.3 摩擦系数测量及计算 23
2.3.1 摩擦系数计算原理 23
2.3.2 摩擦力测量 23
2.3.3 正压力计算 25
2.3.4 摩擦系数的计算 27
2.4 试验验证 27
参考文献 28
第3章 摩擦耦合变形条件下的马氏体转变 29
3.1 预应变对奥氏体不锈钢室温拉伸性能的影响 29
3.1.1 预应变条件下的应力 -应变曲线 29
3.1.2 预应变与相变马氏体 31
3.1.3 预应变对加工硬化的影响 34
3.2 摩擦耦合变形过程中的应力有限元模拟 37
3.2.1 有限元模型选择 37
3.2.2 有限元模型的建立 41
3.2.3 隐式 -显式序列求解法 43
3.2.4 摩擦耦合变形有限元模拟结果分析 47
3.3 预应变对奥氏体不锈钢摩擦学性能的影响 50
3.3.1 摩擦系数 50
3.3.2 塑性变形 52
3.3.3 磨损表面形貌 54
3.4 摩擦耦合变形条件下亚稳奥氏体不锈钢的摩擦行为 57
3.4.1 摩擦系数 57
3.4.2 塑性变形 65
3.4.3 磨损表面形貌及磨损机理分析 68
3.4.4 组织结构演化及其与摩擦行为的关系 75
参考文献 80
第4章 摩擦耦合变形条件下热镀锌高强度钢板的拉毛损伤 83
4.1 热镀锌高强度钢板的拉毛行为 83
4.1.1 摩擦系数 83
4.1.2 拉毛损伤机理 86
4.1.3 不同基体钢板的拉毛行为 90
4.2 摩擦耦合变形条件下热镀锌高强度钢板的拉毛损伤机制 92
4.2.1 拉毛萌生过程 92
4.2.2 拉毛损伤机理 96
4.2.3 预应变对拉毛行为的影响机制 98
4.3 热镀锌钢板拉毛萌生的定量判据及动态演化 99
4.3.1 试验方案制定 99
4.3.2 摩擦系数与表面粗糙度变化 100
4.3.3 摩擦表面形貌的动态分析 101
4.3.4 摩擦机制分析 103
参考文献 106
第5章 摩擦耦合变形条件下模具的表面改性 107
5.1 表面渗硼层改性 107
5.1.1 渗硼层表征 108
5.1.2 渗硼层的摩擦磨损性能 109
5.2 表面 TD覆层改性 114
5.2.1 TD覆层表征 115
5.2.2 TD覆层的摩擦磨损性能 116
5.3 表面热喷涂层改性 120
5.3.1 涂层表征 121
5.3.2 涂层的摩擦磨损性能 124
5.4 表面渗氮层改性 128
5.4.1 渗氮层表征 130
5.4.2 渗氮层摩擦磨损性能 131
5.5 表面 PVD涂层改性 135
5.5.1 CrN、CrTiAlN涂层表征 136
5.5.2 CrN、CrTiAlN涂层的摩擦磨损性能 138
参考文献 142
第6章 基于变摩擦系数模型的回弹研究 145
6.1 影响成形件回弹的因素 145
6.1.1 正交试验方案设计 145
6.1.2 正交试验结果及分析 149
6.1.3 工艺参数对回弹的影响趋势分析 151
6.1.4 各工艺参数对回弹的影响显著性分析 154
6.2 不同载荷下变摩擦系数模型的建立 155
6.2.1 金属板材成形中的摩擦行为 155
6.2.2 DP780与 DC53的摩擦系数 157
6.3 变摩擦系数模型 161
6.3.1 变摩擦系数模型建立 161
6.3.2 变摩擦系数模型验证 162
6.4 基于变摩擦系数模型的回弹数值分析 163
6.4.1 数值分析软件简介 163
6.4.2 U形件冲压回弹的有限元模拟模型建立 164
6.4.3 U形件冲压回弹试验与有限元模拟 168
参考文献 173
第7章 硼钢热冲压成形中的高温板带摩擦试验 175
7.1 试验目的 176
7.2 试验机结构系统 177
7.2.1 试验机类型的确定 177
7.2.2 加热系统 178
7.2.3 拉伸系统和力传感器系统 180
7.2.4 加载系统和冷却系统 181
7.2.5 试验机总成 185
7.3 摩擦系数测量及计算 186
7.3.1 加热炉恒温区长度测量及试样冷却速率测量 186
7.3.2 摩擦系数 187
7.4 试验参数 188
7.4.1 冷却方式 188
7.4.2 初始摩擦温度 188
7.4.3 滑动速度 189
7.4.4 法向载荷 189
7.5 额外冷却条件下的高温摩擦行为 189
7.5.1 额外冷却条件对高温摩擦行为的影响 190
7.5.2 初始摩擦温度对高温摩擦行为的影响 191
7.5.3 滑动速度对高温摩擦行为的影响 192
7.5.4 法向载荷对高温摩擦行为的影响 193
7.6 额外冷却条件下的高温摩擦机理 194
7.6.1 额外冷却条件对高温摩擦机理的影响 194
7.6.2 初始摩擦温度对高温摩擦机理的影响 196
7.6.3 滑动速度对高温摩擦机理的影响 198
7.6.4 法向载荷对高温摩擦机理的影响 199
参考文献 201
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