第1章金属塑性成形中的摩擦与润滑特点1

1.1概述1

1.2金属材料塑性成形工艺中的摩擦及其润滑特点3

1.2.1金属材料塑性成形中的摩擦特点3

1.2.2金属材料塑性成形中的摩擦机理分析4

1.2.3关于建立流体润滑摩擦的讨论19

1.3适用于金属材料塑性成形工艺的平均摩擦系数概念25

1.4金属材料塑性成形中的润滑剂27

1.4.1金属材料塑性成形工艺对润滑剂的要求27

1.4.2金属材料塑性成形常用润滑剂的选用原则28

1.5金属材料塑性成形用润滑剂配方分类29

1.5.1液体润滑剂29

1.5.2半固体润滑剂润滑脂30

1.5.3液液型、液固型润滑剂32

1.5.4固体润滑剂35

1.5.5高分子材料薄膜润滑剂36

1.5.6其他润滑剂常用添加剂36

第2章金属塑性成形用润滑剂的性能指标及其测试方法38

2.1概述38

2.2金属塑性成形润滑剂的物理性能指标及其测试方法39

2.2.1常规物理性能指标39

2.2.2润滑剂的黏度52

2.3润滑剂的化学性能指标59

2.3.1润滑剂一般的化学性能指标59

2.3.2润滑剂的氧化指标64

2.3.3润滑剂的腐蚀性68

2.3.4润滑剂的抗污染性69

2.4润滑剂的安全性能指标及其测试方法70

2.4.1润滑油的闪点与燃点70

2.4.2润滑油的自燃点71

2.5金属材料塑性成形用润滑剂工艺润滑性能指标及其测试方法72

2.5.1润滑剂的油性、抗磨损性和极压性性能指标73

2.5.2润滑剂的油性和极压性能测量74

2.5.3金属表面上形成的润滑剂薄膜74

2.5.4接触面之间润滑剂薄膜厚度的理论研究79

2.5.5润滑剂薄膜厚度的测试方法81

2.5.6金属塑性成形中摩擦系数的测试方法82

第3章金属塑性成形润滑剂使用性能测定方法及测定设备86

3.1概述86

3.2金属塑性成形润滑剂基础性能测定87

3.3面积成形用润滑剂的测试95

3.3.1板料平面滑动变形试验96

3.3.2拉弯试验98

3.3.3新型的面积成形用摩擦测试装置99

3.4金属材料体积成形润滑剂性能测试104

3.4.1轧制过程中的摩擦测试104

3.4.2锻造时摩擦系数的确定方法111

3.4.3拉拔工艺的摩擦力测量114

3.5通过对金属材料表面的磨损变化确定润滑剂的润滑性能117

3.5.1磨损量的测量117

3.5.2通过摩擦表面的变化判断润滑剂的使用性能119

第4章塑性成形润滑剂常用动植物油(油性剂)的物理化学性能122

4.1动植物油在金属塑性成形中的应用122

4.2常用动物油的物理化学性能123

4.2.1猪油124

4.2.2牛油125

4.2.3羊油125

4.2.4鲸油126

4.2.5羊毛脂128

4.3在塑性成形中已明确应用的植物油及其物理化学性能128

4.3.1大豆油128

4.3.2菜籽油130

4.3.3棉籽油131

4.3.4橄榄油132

4.3.5蓖麻油132

4.3.6棕榈油和棕榈仁油133

4.3.7亚麻籽油135

4.3.8芫荽籽油136

4.4其他未明确用作润滑剂的植物油及其物理化学性能136

4.4.1花生油136

4.4.2葵花籽油138

4.4.3芝麻油139

4.4.4米糠油140

4.4.5椰子油141

4.4.6红花籽油142

4.4.7茶籽油143

4.4.8杏仁油144

4.4.9罂粟油144

4.4.10核桃油144

4.4.11玉米油145

第5章塑性成形常用矿物油(基油)的物理化学性能146

5.1矿物油在金属塑性成形中的作用及种类146

5.2常用矿物油的物理化学性能147

5.2.1汽缸油147

5.2.2变压器油149

5.2.3齿轮油151

5.2.4锭子油156

5.2.5机油157

5.2.6硅油159

5.2.7地蜡和凡士林162

5.2.8液体石蜡163

5.2.9硫化切削油164

5.2.10沥青164

5.2.11轴承油167

5.2.12甘油和重油169

第6章塑性成形润滑剂常用乳化剂及其性能170

6.1乳化剂作用原理及其分类170

6.2阴离子型乳化剂174

6.3非离子型乳化剂180

6.3.1酯类180

6.3.2醚类189

6.3.3胺类和酰胺类190

6.3.4聚氧乙烯蓖麻油191

第7章塑性成形润滑剂常用极压剂及其性能194

7.1极压剂的作用原理及分类194

7.1.1极压剂的作用原理194

7.1.2极压剂分类195

7.2常用极压剂及其性能196

7.2.1硫系极压剂196

7.2.2磷系极压剂197

7.2.3氯系极压剂201

7.2.4有机金属盐极压剂202

7.2.5硼系极压剂203

第8章塑性成形常用润滑脂的润滑性能205

8.1润滑脂的作用原理及主要成分205

8.1.1液体润滑油(基础油)206

8.1.2稠化剂208

8.1.3润滑脂中的常用添加剂210

8.2常用润滑脂分类及其性能212

8.2.1润滑脂分类212

8.2.2常用的几种润滑脂213

8.3常用润滑脂的性能及其测试方法221

8.3.1润滑脂流变性能及其评价方法221

8.3.2润滑脂高温性能、轴承性能及其评价方法223

8.3.3润滑脂的润滑性能及其评价方法227

8.3.4润滑脂防护性能、其他性能及其评价方法229

第9章其他塑性成形润滑剂常用添加剂及其性能232

9.1黏度添加剂232

9.1.1黏度添加剂的作用机理233

9.1.2主要黏度添加剂235

9.2消泡剂238

9.2.1消泡剂作用机理238

9.2.2主要消泡剂的结构、性能及用途239

9.3抗氧防腐剂240

9.3.1抗氧防腐剂作用机理240

9.3.2主要抗氧防腐剂241

9.4清净剂244

9.4.1清净剂作用机理244

9.4.2主要清净剂245

9.5分散剂249

9.5.1分散剂的作用机理250

9.5.2目前使用的主要分散剂250

9.6降凝剂252

9.6.1降凝剂作用机理252

9.6.2目前主要使用的降凝剂253

9.7防锈剂255

9.7.1防锈剂作用机理256

9.7.2主要防锈剂的结构、性能及用途257

9.8使用添加剂时应注意的几个问题261

第10章塑性成形用高分子润滑剂的物理化学性能262

10.1高分子材料概述262

10.2高分子润滑材料在金属塑性成形中的作用及种类262

10.3常用高分子润滑材料的物理化学性能266

10.3.1聚四氟乙烯(PTFE)266

10.3.2尼龙273

10.3.3聚对羟基苯甲酸酯275

10.3.4聚酰亚胺(Polyimide)277

10.3.5聚醚醚酮281

10.3.6聚苯硫醚281

10.3.7聚乙烯282

第11章塑性成形常用固体润滑剂的润滑性能284

11.1固体润滑剂的润滑机理及分类284

11.1.1固体润滑剂的基本性能284

11.1.2固体润滑剂的润滑机理及其分类284

11.2金属塑性成形中常用的固体润滑剂286

11.2.1石墨类润滑剂286

11.2.2二硫化钼291

11.2.3氮化硼293

11.2.4其他固体润滑材料295

11.3金属基固体润滑剂298

11.3.1软金属润滑剂概述298

11.3.2金属基复合固体润滑材料299

11.4熔体润滑剂302

参考文献305 2100433B

本书在简要介绍金属材料塑性成形工艺的摩擦特点的基础上，主要介绍了金属材料塑性成形工艺中使用润滑剂的物理化学性能指标及测定方法，润滑剂的主要类型，润滑剂使用性能的测定方法及测定装置，以及常用润滑剂配方中主要组分（润滑材料）及其物理-化学性能。

本书可供研究、生产及使用润滑剂的技术人员和技术工人使用，亦可作为大专院校金属塑性成形专业的师生参考用书。

本书为机械工业部重点教材，全书阐述金属塑性成形过程模拟基本理论和实施方法，内容包括金属塑性变形力学基础，塑性成形过程的上限元模拟、刚塑性和刚黏塑性有限元模拟、小应变弹塑性和有限应变弹塑性有限元模拟、动力分析方法和塑性成形过程的物理模拟等；有两章分别讨论体积成形的有限元模拟和板料成形的有限元模拟；在附录中给出了一个完整的刚塑性有限元模拟的教学程序。书中也反映了当前上述各种塑性成形模拟方法的新成果和最新进展。 本书为高等院校金属材料工程专业和材料成型与控制工程专业本科生教材，也可作为材料加工工程等有关专业研究生教材，并可供从事金属塑性成形和模具CAD的科技人员参考。

前言

主要符号

第一章 绪论

第一节 金属塑性成形过程模拟方法模拟

第二节 金属塑性成形过程模拟课程的目的和任务

参考文献

第二章 金属塑性变形力学基础

第一节 应节

第二节 应力

第三节 本构方程

第四节 基本方程和原理

参考文献

第三章 金属塑性成形的上限元（UBET）模拟

第一节 概述

第二节 单元模型

第三节 总上限功率

第四节 正向模拟

第五节 反向模拟

第六节 模拟实例

参考文献

第四章 金属塑性成形的刚塑性有限元分析

第一节 概述

第二节 理论基础

第三节 刚塑性变形的广义变分原理

第四节 刚塑性有限元列式

第五节 刚黏塑性有限元法

第六节 数值计算中的几个特殊问题

第七节 耦合热变形分析

参考文献

第五章 金属塑性成形的弹塑性有限元分析

第一节 概述

第二节 小应变弹塑性有限元分析

第三节 有限应变弹塑性有限元分析

第四节 动力分析方法

参考文献

第六章 金属体积成形的有限元模拟

第一节 概述

第二节 平面变形和轴对称问题

第三节 三维问题

第四节 接触边界条件的处理

第五节 刚塑性有限元模拟分析步骤

第六节 程序设计

第七节 模拟实例

参考文献

第七章 金属板料成形的有限元模拟

第一节 板壳单元

第二节 膜单元

第三节 板料成形模拟中的几个问题

第四节 缺陷分析

第五节 有限元模拟计算步骤

第六节 程序设计

第七节 板料成形模拟实例

第八节 晶体塑性模型的应用

参考文献

第八章 塑性成形过程的物理模拟

第一节 概述

第二节 相似原理

第三节 网格法

第四节 云纹法

第五节 光塑性法

参考文献

附录 刚塑性有限元模拟程序

A-1 程序功能和特点

A-2 程序使用说明

A-3 计算例题

A-3 源程序清单2100433B

《金属塑性成形CAE应用：DYNAFORM》以基于板料成形有限元分析软件DYNAFORM5.9软件为平台，在详细介绍板料冲压成形CAE分析涉及的基础理论及DYNAFORM5.9软件的基本特点等内容基础上，结合作者多年从事相关领域的教研经验和丰富实践经验，选取8个典型板料冲压成形模拟实例及4个先进冲压成形模拟实例，对具体零件冲压成形CAE分析的具体操作步骤及工艺设置等进行了详细讲解 ，以引导读者掌握应用DYNAFORM5.9软件解决板料冲压成形工程实际问题的能力和技能。

《金属塑性成形CAE应用：DYNAFORM》可作为从事板料冲压成形方向CAE分析的工程技术人员学习和培训DYNAFORM5.9软件的初/中级应用教程，也可作为国内各大专院校的本、专科以及硕士研究生等材料加工工程专业的专业特色课程的主讲教材或参考教材。