摘要：本文将结合金属压力加工中摩擦与润滑的重要性，结合金属压力加工中摩擦的特点和影响因素，明确金属压力加工中润滑剂的分类及使用内容，以期能够为业内人士提供理论参考。
关键词：金属加工；摩擦；润滑；重要性
前言：通常来说，金属压力加工就是指在对模具或者胚料加工过程中，通过外力作用，其分离或者变形的一种金属加工方式。在实际金属压力加工中，在冲压、挤压、轧制、锻造等方式的影响下，金属会产生塑性变形，并逐渐朝着模具的定向方向流动，此过程中将会导致金属与模具之间产生摩擦，而该种摩擦将会影响到金属压力加工质量，严重的甚至会导致金属出现变形或者不均匀问题，且会在一定程度上损伤磨具，常用的解决方法便是通过润滑技术来降低摩擦，所以摩擦与润滑效果将会直接影响到金属压力加工，需要对相关内容进行研究分析。
一、金属压力加工中摩擦与润滑的机理及重要性
现如今，在实际金属压力加工所遇到的摩擦大致可以划分为吸附摩擦、干摩擦、液体摩擦以及混合摩擦（半液体摩擦和半干摩擦）四大类。在加工过程中，受压力的影响，金属工件中的晶体将会出现滑移现象[1]。在宏观的视角下对此滑移现象进行分析研究后发现，在金属压力加工下，金属工件所产生的属性变形其实是在滑移单元协同作用下实现的。因此，金属压力加工中的金属工件的塑性变形就是金属剪切流动变形的一个过程。也就是说，在金属压力加工中，克服摩擦的过程也可以视作为克服金属剪切变形的过程。
在实际金属压力加工过程中，需要将润滑剂直接加入到模具和金属工件之间的空隙处，如此不仅可以在加工过程中，降低模具与金属工件之间的摩擦载荷，还可以确保金属工件的应力处于低水平状态中。具体来说就是，通过润滑剂可以在模具和金属工件之间形成一层氧化膜，其可以从物理和化学两方面达成对金属工件和模具的保护效果。其中化学保护会形成化学吸附，结合物理保护所形成的保护膜，两者共同作用下将可以有效降低金属工件和模具接触过程中的摩擦力，避免因摩擦力过大而导致的金属变形、不均匀或者模具损坏等问题。
虽然润滑剂可以吸附在金属工件表面，且其自身的剪切阻力小于金属工件，但由于模具和金属工件之间的平滑顺直效果无法达到理想状态，所以在金属压力加工过程中，便可能会出现加工破坏润滑剂吸附层，引发半干摩擦问题。另外，润滑剂与金属工件之间还会存在分子作用力，为能够确保润滑剂的润滑效果，需要抵消此作用力，其需要吸附层中的分子排列为定向排列，当分子定向排列增强后，再加上润滑剂中存在着表面活性分子式，若是在润滑剂中加入非极性价值，将可以有效改善润滑剂的实际润滑效果[2]。
二、金属压力加工中摩擦的特点及影响因素
（一）摩擦的特点
相比较传统的机械传动摩擦，金属压力加工中摩擦具有以下几个特点：
（1）当金属压力加工中的压力数值大且金属工件与模具之间的接触面比较大时，当单位压力达到一定的数值后，金属工件与模具之间的摩擦系数将会逐渐稳定；而当压力数值小时，压力与金属工件与模具之间的摩擦系数无明显相关性；金属工件的材料将会直接影响到金属工件与模具之间的接触面积大小，进而影响到摩擦系数。通常来说，随着金属工件与模具之间的接触面积加大，摩擦系数也将会逐渐上升。
（2）在金属压力加工过程中，随着金属工件中晶体的滑动速度提升，金属工件与模具之间接触面的温度也会逐步提升，且该种提升并非是均匀提升。在该些因素的影响下，金属工件与模具之间的摩擦系数也会逐步提升，但由于温度提升的非均匀性特点，导致摩擦系数的提升也具有非均匀性特征。不过当温度达到一定数值时，即便是金属工件中晶体的滑动速度持续增加，金属工件与模具之间的摩擦系数也不会再持续增加，反而会持续下降[3]。
（二）摩擦的影响因素
（1）在金属压力加工中，采用的工具不同，金属工件与模具之间的摩擦系数也不尽相同。因为，在压力的影响下，工具表面将会在金属工件塑性变形过程中，与金属工件紧密贴合在一起，进而随着压力的持续增加，金属工件与模具之间的摩擦系数也将会受到影响。
（2）随着金属工件变形速度的持续增加，金属工件与模具之间的摩擦系数将会持续下降。
（3）随着变形温度的持续增加，金属工件与模具之间的摩擦系统将会出现两种截然不同的情况。其一是随着变形温度的增加，金属工件的变形应力降低，促使摩擦系数降低；其二是在常态环境下，金属表面易形成氧化层，该氧化层会增加摩擦系数。
三、金属压力加工中润滑剂分类及使用
（一）润滑剂分类
（1）液体润滑剂
液体润滑剂大多由矿物油和动植物油制作，其在实际金属压力加工中可以在金属工件表面形成一层边界膜，但若是金属变形温度偏高，还需要在液体润滑油中加入添加剂，如此便可以将液体润滑剂所形成的物理吸附膜转变为化学吸附膜，降低金属工件与模具之间接触面的摩擦力。
（2）固体润滑剂
如今金属压力加工中所使用的固体润滑剂大多呈现层状结构，多为石墨、玻璃粉、二硫化钼等材料。其中石墨材料可以在538℃以下保持着较高的润滑效果，若是高于此温度界限，就需要将石墨材料同其他材料制成固体润滑剂。例如温度处于871-1927℃时，可选用石墨和金属氧化物以1：4的比例混合，直接制成润滑剂，并应用到实际金属压力加工过程中。二硫化钼属于鳞片状固体粉剂，其本身具有较高的热稳定性，在温度处于以525℃以下时，由于二硫化钼未能够完全转化为三硫化钼，所以其仍然具有较好的润滑效果，但当温度达到800℃时，转化速度便会加快，润滑效果持续下降[4]。在高温下，玻璃粉软化后会吸附在金属工件表面，从而起到润滑作用。温度在450-2200℃之间时，玻璃粉均可以发挥出较好的润滑作用，且不会与模具以及金属工件之间发生化学反应，拥有优越的绝热性能，所以多用于热拔拉、热模压的加工中使用。
（二）润滑剂的使用
在金属拔拉过程中，液体润滑剂和固体润滑剂的使用方法也有着一定差异性其中固体润滑剂需要将润滑剂非常均匀地分布在金属工件和模具之间，使两者表面隔离，并通过润滑剂结合力脚轮的层间滑动而达成降低摩擦力的效果。液体润滑剂在加入极压剂或者油性剂后，将具有油性好、油膜强度高特点，在高温高压条件下易与金属工件发生化学反应，形成具有难溶性特征的软金属化物的极压膜进而起到保护金属工件与模具接触面，降低金属工件表面能量，是位错表面易于活动，进而起到降低摩擦系数，防止烧结并减少模具磨损的效果。
总结：综上所述，在金属压力加工过程中，金属工件与模具之间的摩擦问题将是难以避免的，为能够最大限度降低摩擦系数，防止烧结并减少模具磨损，需要在进行金属压力加工过程中采用润滑剂。结合实际情况来看，润滑剂的使用不仅可以减少模具磨损，防止烧结，还能够有效提高加工稳定性，确保金属工件能够按照设计预期加工成为相应的成品，提高金属压力加工的加工效率及效果。因此，随着工业技术的不断发展，当今企业和科研院所还需要对金属压力加工中所使用的润滑剂进行相关研究，提高润滑效果，丰富润滑剂种类，为后续金属压力加工技术的发展提供良好的基础技术支持。
参考文献
[1]孙文强.拉拔材料润滑领域专利技术综述[J].山东工业技术,2016(08):285.
[2]苏忠伟,卢维霞,赵红卫,周俊芳. 冷轧的工艺润滑原理与维护[C].2017中国铜加工产业年度大会文集:中国有色金属加工工业协会,2017:272-280.
[3]王忠国,许强,郑诗剑.钛焊丝拉制润滑剂的选用及性能对比[J].中国包装工业,2015(22):13.
[4]付括,臧勇,郜志英.冷轧过程中的混合润滑特性[J].东北大学学报(自然科学版),2014,35(07):1005-1009+1014.