JP4436312B2 - Metal material pressing method - Google Patents
Metal material pressing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4436312B2 JP4436312B2 JP2005336999A JP2005336999A JP4436312B2 JP 4436312 B2 JP4436312 B2 JP 4436312B2 JP 2005336999 A JP2005336999 A JP 2005336999A JP 2005336999 A JP2005336999 A JP 2005336999A JP 4436312 B2 JP4436312 B2 JP 4436312B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lubricating oil
- mold
- metal material
- oil
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
- Forging (AREA)
- Lubricants (AREA)
Description
本発明は、金属材料のプレス加工方法に関する。更に詳しくは、金属材料と金型との間に潤滑油を供給した状態で、表面処理を施した金型を使用して金属材料を加工する方法に関する。 The present invention relates to a metal material pressing method. More specifically, the present invention relates to a method of processing a metal material using a surface-treated mold in a state where lubricating oil is supplied between the metal material and the mold.
金属材料のプレス加工方法としては、打抜き加工、半抜き加工、曲げ加工、バーリング加工等の各種の方法が知られている。このような金属材料のプレス加工の際には、金属材料(被加工材料)と金型の間に潤滑油が供給される。これにより、金属材料と金型の間における摩擦熱の発生が防止されるとともに、加工面におけるバリ等の発生が防止されている。また、潤滑油を供給することによって、加工品の加工精度の向上が図られるとともに、ダイスやパンチなどの金型の長寿命化が図られている。 Various methods such as punching, half punching, bending, and burring are known as metal material pressing methods. When such a metal material is pressed, lubricating oil is supplied between the metal material (material to be processed) and the mold. Thereby, the generation of frictional heat between the metal material and the mold is prevented, and the occurrence of burrs and the like on the processed surface is prevented. Further, by supplying the lubricating oil, the processing accuracy of the processed product is improved, and the life of the die such as a die or a punch is extended.
金属材料のプレス加工の際に使用される潤滑油としては、塩素系潤滑油が使用されることが多い。しかし、塩素系潤滑油は、加工時あるいは経時的にその中に含まれる塩素系添加剤成分が分解して被加工材料や金型を錆びさせる問題点が指摘されている。また、塩素系潤滑油は、焼却処理時における有害物質の発生や、焼却炉の腐食・損傷等の問題が指摘されている。したがって、塩素系の物質を含有せず、しかも、塩素系潤滑油と同等かあるいはそれ以上の耐焼付性能や潤滑性能を有するプレス加工用の潤滑油が望まれている。 In many cases, a chlorinated lubricating oil is used as a lubricating oil used in pressing a metal material. However, it has been pointed out that a chlorine-based lubricating oil has a problem that a chlorine-based additive component contained therein is decomposed during processing or over time to rust a material to be processed or a mold. In addition, chlorinated lubricants have been pointed out as problems such as generation of harmful substances during incineration and corrosion / damage of incinerators. Accordingly, there is a demand for a lubricating oil for press working that does not contain a chlorine-based substance and has seizure resistance and lubricating performance equivalent to or higher than that of a chlorine-based lubricating oil.
そこで、塩素系の添加剤を含有しない潤滑油としては、例えば、特許文献1に記載のものが知られている。しかし、特許文献1に記載の潤滑油は、切削加工用の潤滑油であり、耐焼付性能や潤滑性能が十分ではなく、金属材料のプレス加工、特に、精密せん断加工用の潤滑油として使用するためには性能が不十分である。
また、特許文献2及び特許文献3には、過塩基性金属のスルホネートと硫黄系極圧剤等を含有した切削加工油剤組成物が開示されている。しかし、これらの潤滑油は、一般的な金属加工において良好な潤滑性能を発揮するものの、精密せん断加工等の難易度の高いプレス加工では、十分な潤滑性能を発揮できないという問題がある。
Therefore, as a lubricating oil not containing a chlorine-based additive, for example, one described in Patent Document 1 is known. However, the lubricating oil described in Patent Document 1 is a lubricating oil for cutting work, and does not have sufficient seizure resistance and lubricating performance, and is used as a lubricating oil for press working of metal materials, particularly for precision shearing. In order to achieve this, the performance is insufficient.
Patent Documents 2 and 3 disclose a cutting oil composition containing an overbased metal sulfonate, a sulfur-based extreme pressure agent, and the like. However, these lubricating oils exhibit good lubricating performance in general metal processing, but there is a problem that sufficient lubricating performance cannot be exhibited in press processing with high difficulty such as precision shearing.
そこで本発明は、金属材料と金型の間の摩擦をより低減することが可能であり、プレス加工品の加工精度を向上させることが可能になるとともに、従来よりも金型の長寿命化を図ることが可能になる金属材料のプレス加工方法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention can further reduce the friction between the metal material and the mold, improve the processing accuracy of the press-processed product, and extend the life of the mold compared to the conventional one. It is an object of the present invention to provide a method of pressing a metal material that can be achieved.
本発明者らは、金属材料のプレス加工の際に使用する潤滑油と、それに組み合わせて使用する金型の表面処理方法の両方に着目した。その結果、ある特定の組成を有する潤滑油と、ある特定の条件で表面処理を施した金型とを使用した場合に、従来よりも加工品の加工精度を向上させることが可能であり、しかも、金型の長寿命化を図ることが可能になることを見出して、以下の発明を完成するに至ったのである。
第1の発明は、金属材料と金型との間に潤滑油を供給した状態で、表面処理を施した金型を使用して金属材料をプレス加工する方法であって、前記表面処理は、平均粒径30μm以上80μm以下の高速度工具鋼からなる微粒子を、130m/s以上170m/s以下の噴射速度で金型の表面に吹き付けた後に、平均粒径40μm以上70μm以下のセラミックス材料からなる微粒子を、130m/s以上170m/s以下の噴射速度で金型の表面に吹き付ける処理であり、前記潤滑油は、潤滑油基油に、硫黄系極圧剤と、有機亜鉛化合物と、カルシウム系添加剤と、エステル化合物とを配合してなる潤滑油であって、前記硫黄系極圧剤における硫黄含有量が5重量%以上であり、前記有機亜鉛化合物における亜鉛含有量が0.5重量%以上であり、前記カルシウム添加剤におけるカルシウム含有量が0.5重量%以上であり、前記エステル化合物の含有量が1.0重量%以上の潤滑油である(「重量%」は、潤滑油全量を基準とする)、金属材料のプレス加工方法である。
第2の発明は、上記第1の発明において、表面処理を施した金型の表面に、さらに窒化チタンコーティング処理を施した金型を使用して金属材料をプレス加工する、金属材料のプレス加工方法である。
The inventors of the present invention focused on both the lubricating oil used in the press working of the metal material and the surface treatment method of the mold used in combination therewith. As a result, when a lubricating oil having a specific composition and a mold that has been surface-treated under a specific condition are used, it is possible to improve the processing accuracy of the processed product as compared with the prior art. The inventors have found that it is possible to extend the life of the mold, and have completed the following invention.
A first invention is a method of pressing a metal material using a surface-treated mold in a state in which lubricating oil is supplied between the metal material and the mold, and the surface treatment includes: After fine particles made of high-speed tool steel having an average particle size of 30 μm or more and 80 μm or less are sprayed on the surface of the mold at an injection speed of 130 m / s or more and 170 m / s or less, a ceramic material having an average particle size of 40 μm or more and 70 μm or less is formed. This is a treatment in which fine particles are sprayed onto the surface of a mold at an injection speed of 130 m / s or more and 170 m / s or less. The lubricating oil comprises a lubricating base oil, a sulfur-based extreme pressure agent, an organic zinc compound, and a calcium-based material. A lubricating oil comprising an additive and an ester compound, wherein the sulfur-based extreme pressure agent has a sulfur content of 5% by weight or more and the organic zinc compound has a zinc content of 0.5% by weight. Above The calcium additive is a lubricating oil having a calcium content of 0.5% by weight or more and a content of the ester compound of 1.0% by weight or more (“% by weight” is based on the total amount of the lubricating oil). And a metal material press working method.
According to a second invention, in the first invention, the metal material is press-worked by pressing the metal material on the surface of the die that has been surface-treated using a die that has been further subjected to titanium nitride coating treatment. Is the method.
本発明によれば、金属材料のプレス加工において、金属材料と金型の間の摩擦をより低減でき、プレス加工品の加工精度をより向上させることが可能になるとともに、従来よりも金型の長寿命化を図ることが可能になる。 According to the present invention, in the press working of a metal material, it is possible to further reduce the friction between the metal material and the mold, to further improve the processing accuracy of the pressed product, It is possible to extend the service life.
本発明は、金属材料と金型との間に潤滑油を供給した状態で、表面処理を施した金型を使用して金属材料をプレス加工する方法であって、前記表面処理は、平均粒径30μm以上80μm以下の高速度工具鋼からなる微粒子を、130m/s以上170m/s以下の噴射速度で金型の表面に吹き付けた後に、平均粒径40μm以上70μm以下のセラミックス材料からなる微粒子を、130m/s以上170m/s以下の噴射速度で金型の表面に吹き付ける処理であり、前記潤滑油は、潤滑油基油に、硫黄系極圧剤と、有機亜鉛化合物と、カルシウム系添加剤と、エステル化合物とを配合してなる潤滑油であって、前記硫黄系極圧剤における硫黄含有量が5重量%以上であり、前記有機亜鉛化合物における亜鉛含有量が0.5重量%以上であり、前記カルシウム添加剤におけるカルシウム含有量が0.5重量%以上であり、前記エステル化合物の含有量が1.0重量%以上の潤滑油である(「重量%」は、潤滑油全量を基準とする)、金属材料のプレス加工方法である。
以下では、まず、本発明に使用する「潤滑油」について説明し、その次に、金型の表面処理方法について説明する。
The present invention is a method of pressing a metal material using a surface-treated mold in a state in which lubricating oil is supplied between the metal material and the mold, and the surface treatment includes average grains Fine particles made of a high-speed tool steel having a diameter of 30 μm or more and 80 μm or less are sprayed on the mold surface at an injection speed of 130 m / s or more and 170 m / s or less, and then fine particles made of a ceramic material having an average particle size of 40 μm or more and 70 μm or less. , 130 m / s or more and 170 m / s or less spraying the surface of the mold, the lubricating oil is a lubricant base oil, a sulfur-based extreme pressure agent, an organic zinc compound, and a calcium-based additive And an ester compound, wherein the sulfur-based extreme pressure agent has a sulfur content of 5% by weight or more, and the organozinc compound has a zinc content of 0.5% by weight or more. Yes The calcium additive is a lubricating oil having a calcium content of 0.5% by weight or more and a content of the ester compound of 1.0% by weight or more (“% by weight” is based on the total amount of the lubricating oil). ), A metal material press working method.
Below, the "lubricating oil" used for this invention is demonstrated first, and the surface treatment method of a metal mold | die is demonstrated after that.
[潤滑油について]
本発明に使用する潤滑油は、潤滑油基油に、(a)硫黄系極圧剤と、(b)有機亜鉛化合物と、(c)カルシウム系添加剤と、(d)エステル化合物と、を配合してなる金属材料のプレス加工用の潤滑油である。本発明に使用する潤滑油は、塩素系の添加剤を含有せず、しかも、塩素系潤滑油と同等あるいはそれ以上の高い耐焼付性能及び潤滑性能を有している。
[About lubricating oil]
The lubricating oil used in the present invention comprises (a) a sulfur-based extreme pressure agent, (b) an organic zinc compound, (c) a calcium-based additive, and (d) an ester compound. It is a lubricating oil for press working of metallic materials formed by blending. The lubricating oil used in the present invention does not contain a chlorine-based additive, and has high seizure resistance and lubricating performance equal to or higher than that of the chlorine-based lubricating oil.
本発明に係る潤滑油では、鉱油、合成油、及び油脂の中から選ばれる少なくとも1種が潤滑油基油として用いられる。これらの鉱油、合成油、及び油脂については、一般に金属の加工油の基油として用いられているものであればよく、特に制限するものではないが、40℃における動粘度が1mm2 /s以上1000mm2 /s以下の範囲にあるものが好ましく、5mm2 /s以上100mm2 /s以下の範囲にあるものがより好ましい。 In the lubricating oil according to the present invention, at least one selected from mineral oil, synthetic oil, and fat is used as the lubricating base oil. These mineral oils, synthetic oils, and fats and oils are not particularly limited as long as they are generally used as base oils for metal processing oils, but the kinematic viscosity at 40 ° C. is 1 mm 2 / s or more. is preferably one in 1000 mm 2 / s or less in the range, it is more preferably in the following range 5 mm 2 / s or more 100 mm 2 / s.
このような鉱油、合成油、及び油脂には各種のものがあり、用途などに応じて適宜選定すればよい。
鉱油としては、例えば、石油精製業の潤滑油製造プロセスで常法を用いて精製される鉱油を使用することができる。より具体的には、例えば、原油を常圧蒸留および減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理などの処理を1つ以上行って精製したものが挙げられる。
There are various types of such mineral oils, synthetic oils, and fats and oils, and they may be appropriately selected according to the use.
As mineral oil, the mineral oil refine | purified using a conventional method in the lubricating oil manufacturing process of a petroleum refinery industry can be used, for example. More specifically, for example, a lubricating oil fraction obtained by subjecting crude oil to atmospheric distillation and vacuum distillation is subjected to solvent removal, solvent extraction, hydrocracking, solvent dewaxing, catalytic dewaxing, hydrorefining, A purified product obtained by performing one or more treatments such as sulfuric acid washing and clay treatment.
合成油としては、例えば、ポリα−オレフィン、α−オレフィンコポリマー、ポリブテン、アルキルベンゼン、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレングリコールエーテル、シリコーンオイルなどを挙げることができる。 Examples of the synthetic oil include poly α-olefin, α-olefin copolymer, polybutene, alkylbenzene, polyoxyalkylene glycol, polyoxyalkylene glycol ether, and silicone oil.
また、油脂の具体例としては、牛脂、豚脂、大豆油、菜種油、米ぬか油、ヤシ油、パーム油、パーム核油、並びにこれらの水素化物などを挙げることができる。 Specific examples of fats and oils include beef tallow, lard, soybean oil, rapeseed oil, rice bran oil, coconut oil, palm oil, palm kernel oil, and hydrides thereof.
本発明に係る潤滑油においては、上記基油のうちの1種のみを単独で用いてもよく、2種以上の基油を混合して用いてもよい。 In the lubricating oil according to the present invention, only one of the above base oils may be used alone, or two or more base oils may be mixed and used.
つぎに、潤滑油基油に配合される4つの成分、すなわち、(a)硫黄系極圧剤、(b)有機亜鉛化合物、(c)カルシウム系添加剤、及び(d)エステル化合物、について説明する。 Next, four components blended in the lubricating base oil, that is, (a) a sulfur-based extreme pressure agent, (b) an organic zinc compound, (c) a calcium-based additive, and (d) an ester compound are described. To do.
(a)硫黄系極圧剤について
硫黄系極圧剤としては、硫黄原子を有し、極圧効果を発揮しうるものを使用することができる。硫黄系極圧剤の具体例としては、例えば、硫化油脂、硫化脂肪酸、硫化エステル、硫化オレフィン、ポリサルファイド類、チオカーバメート類、硫化鉱油などを挙げることができる。ここで、硫化油脂は硫黄と油脂(ラード油,鯨油,植物油,魚油等)を反応させて得られるものである。その具体例としては、硫化ラード、硫化なたね油、硫化ひまし油、硫化大豆油などを挙げることができる。硫化脂肪酸の例としては、硫化オレイン酸などを、硫化エステルの例としては、硫化オレイン酸メチルや硫化米ぬか脂肪酸オクチルなどを挙げることができる。
(A) About sulfur type extreme pressure agent As a sulfur type extreme pressure agent, what has a sulfur atom and can exhibit an extreme pressure effect can be used. Specific examples of the sulfur-based extreme pressure agent include sulfurized fats and oils, sulfurized fatty acids, sulfurized esters, sulfurized olefins, polysulfides, thiocarbamates, and sulfurized mineral oils. Here, sulfurized fats and oils are obtained by reacting sulfur with fats and oils (lard oil, whale oil, vegetable oil, fish oil, etc.). Specific examples thereof include sulfurized lard, sulfurized rapeseed oil, sulfurized castor oil, and sulfurized soybean oil. Examples of the sulfurized fatty acid include sulfurized oleic acid, and examples of the sulfurized ester include sulfurized methyl oleate and sulfurized rice bran fatty acid octyl.
硫化オレフィンは、炭素数2〜15のオレフィン又はその2〜4量体を、硫黄、塩化硫黄等の硫化剤と反応させることによって得られる。 The sulfurized olefin is obtained by reacting an olefin having 2 to 15 carbon atoms or a dimer or tetramer thereof with a sulfurizing agent such as sulfur or sulfur chloride.
ポリサルファイド類の具体例としては、ジベンジルポリサルファイド、ジ−tert−ノニルポリサルファイド、ジドデシルポリサルファイド、ジ−tert−ブチルポリサルファイド、ジオクチルポリサルファイド、ジフェニルポリサルファイド、ジシクロヘキシルポリサルファイドなどを挙げることができる。 Specific examples of the polysulfides include dibenzyl polysulfide, di-tert-nonyl polysulfide, didodecyl polysulfide, di-tert-butyl polysulfide, dioctyl polysulfide, diphenyl polysulfide, and dicyclohexyl polysulfide.
チオカーバメート類の具体例としては、ジンクジチオカーバメート、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネートなどを挙げることができる。 Specific examples of thiocarbamates include zinc dithiocarbamate, dilauryl thiodipropionate, distearyl thiodipropionate, and the like.
硫化鉱油とは、鉱油に単体硫黄を溶解させたものをいう。単体硫黄を溶解させる鉱油は特に制限はないが、例えば、上記基油の説明において例示された鉱油系潤滑油基油を使用することができる。 Sulfided mineral oil refers to one obtained by dissolving elemental sulfur in mineral oil. The mineral oil that dissolves the elemental sulfur is not particularly limited, and for example, the mineral oil base oil exemplified in the description of the base oil can be used.
本発明において、上記(a)成分は一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その硫黄含有量は、潤滑油全量基準で、好ましくは1重量%以上50重量%以下、より好ましくは、5重量%以上30重量%以下の範囲である。この範囲よりも少なすぎると、潤滑性能を維持できない場合があり、この範囲よりも多すぎると、配合量に見合う効果の向上が得られないので好ましくない。なお、ここでいう「硫黄含有量」とは、(a)成分における硫黄原子の含有量のことであり、硫黄の原子量に基づいて計算により求めることが可能である。 In the present invention, the component (a) may be used singly or in combination of two or more. The sulfur content is preferably in the range of 1% by weight to 50% by weight, more preferably 5% by weight to 30% by weight, based on the total amount of the lubricating oil. If the amount is less than this range, the lubrication performance may not be maintained. If the amount is more than this range, the effect corresponding to the blending amount cannot be improved. The “sulfur content” herein refers to the content of sulfur atoms in the component (a), and can be obtained by calculation based on the atomic weight of sulfur.
(b)有機亜鉛化合物について
有機亜鉛化合物の好ましいものとしては、ジアルキルジチオリン酸亜鉛(以下、ZnDTPという。)、及び、ジアルキルジチオカルバミン酸亜鉛(以下、ZnDTCという。)を挙げることができる。ZnDTP、及び、ZnDTCのアルキル基は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。すなわち、ZnDTPの構造式では、リン原子に対して酸素原子を介して2つのアルキル基が結合しているが、これらのアルキル基は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また、ZnDTCの構造式では、窒素原子に対して2つのアルキル基が結合しているが、これらのアルキル基は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ZnDTP及びZnDTCのアルキル基は、炭素数3以上のアルキル基又はアリール基が好ましい。
(B) About an organic zinc compound As a preferable thing of an organic zinc compound, dialkyl dithiophosphate zinc (henceforth ZnDTP) and dialkyl dithiocarbamate zinc (henceforth ZnDTC) can be mentioned. The alkyl groups of ZnDTP and ZnDTC may be the same or different. That is, in the structural formula of ZnDTP, two alkyl groups are bonded to the phosphorus atom via an oxygen atom, and these alkyl groups may be the same or different. In the structural formula of ZnDTC, two alkyl groups are bonded to the nitrogen atom, but these alkyl groups may be the same or different. The alkyl group of ZnDTP and ZnDTC is preferably an alkyl group having 3 or more carbon atoms or an aryl group.
本発明においては、上記(b)成分は一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その亜鉛含有量は、潤滑油全量基準で、好ましくは0.01重量%以上10重量%以下、より好ましくは、0.5重量%以上5重量%以下の範囲である。この範囲よりも少なすぎると、潤滑性能を維持できない場合があり、この範囲よりも多すぎると、配合量に見合う効果の向上が得られないので好ましくない。なお、ここでいう「亜鉛含有量」とは、(b)成分における亜鉛原子の含有量のことであり、亜鉛の原子量に基づいて計算により求めることが可能である。 In the present invention, the component (b) may be used singly or in combination of two or more. Further, the zinc content is preferably 0.01% by weight or more and 10% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or more and 5% by weight or less, based on the total amount of the lubricating oil. If the amount is less than this range, the lubrication performance may not be maintained. If the amount is more than this range, the effect corresponding to the blending amount cannot be improved. Here, the “zinc content” is the content of zinc atoms in the component (b), and can be obtained by calculation based on the atomic weight of zinc.
(c)カルシウム系添加剤
カルシウム系添加剤の好ましいものとして、カルシウムスルフォネート、カルシウムサリシレート、カルシウムフェネートが挙げられる。特に動粘度、価格の点より、カルシウムスルフォネートが好ましい。より好ましくは、塩基性カルシウムスルフォネートである。更に好ましくは、塩基価が300mgKOH/g以上の塩基性カルシウムスルフォネートである。
(C) Calcium-based additive Preferable calcium-based additives include calcium sulfonate, calcium salicylate, and calcium phenate. In particular, calcium sulfonate is preferable from the viewpoint of kinematic viscosity and price. More preferably, it is a basic calcium sulfonate. More preferably, it is a basic calcium sulfonate having a base number of 300 mgKOH / g or more.
本発明においては、上記(c)成分は一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、そのカルシウム含有量は、潤滑油全量基準で、好ましくは0.01重量%以上10重量%以下、より好ましくは、0.5重量%以上5重量%以下の範囲である。この範囲よりも少なすぎると、潤滑性能を維持できない場合があり、この範囲よりも多すぎると、配合量に見合う効果の向上が得られないので好ましくない。なお、ここでいう「カルシウム含有量」とは、(c)成分におけるカルシウム原子の含有量のことであり、カルシウムの原子量に基づいて計算により求めることが可能である。 In the present invention, the component (c) may be used singly or in combination of two or more. The calcium content is preferably in the range of 0.01 wt% to 10 wt%, more preferably 0.5 wt% to 5 wt%, based on the total amount of the lubricating oil. If the amount is less than this range, the lubrication performance may not be maintained. If the amount is more than this range, the effect corresponding to the blending amount cannot be improved. The “calcium content” here is the content of calcium atoms in the component (c), and can be obtained by calculation based on the atomic weight of calcium.
(d)エステル化合物
エステル化合物の好ましいものとして、ポリオールエステルと、コンプレックスエステルを挙げることができる。潤滑油基油に対しては、これらのうち1種のみを配合してもよく、2種以上を配合してもよい。
ポリオールエステルとは、脂肪族多価アルコールと直鎖状又は分岐状の脂肪酸とのポリオールエステル類のことである。ポリオールエステル類を形成する脂肪族多価アルコールとしては、例えば、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ジトリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール等を挙げることができる。また、上記脂肪族多価アルコールと直鎖状又は分岐状の脂肪酸との部分エステル類も使用できる。
コンプレックスエステルとは、脂肪族多価アルコールと直鎖状又は分岐状の脂肪酸、及び直鎖状又は分岐状の脂肪族二塩基酸とのコンプレックスエステル類のことである。脂肪族多価アルコール成分としては、例えば、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等を挙げることができる。また、脂肪酸成分としては、例えば、脂肪族カルボン酸、例えばヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸等を挙げることができる。二塩基酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、ペメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、カルボキシオクタデカン酸、カルボキシメチルオクタデカン酸、ドコサン二酸等を挙げることができる。
(D) Ester compound Preferred examples of the ester compound include a polyol ester and a complex ester. Only 1 type may be mix | blended with respect to lubricating base oil, and 2 or more types may be mix | blended.
The polyol ester is a polyol ester of an aliphatic polyhydric alcohol and a linear or branched fatty acid. Examples of aliphatic polyhydric alcohols that form polyol esters include neopentyl glycol, trimethylol propane, ditrimethylol propane, trimethylol ethane, ditrimethylol ethane, pentaerythritol, dipentaerythritol, and tripentaerythritol. Can do. In addition, partial esters of the above aliphatic polyhydric alcohols and linear or branched fatty acids can also be used.
The complex ester is a complex ester of an aliphatic polyhydric alcohol, a linear or branched fatty acid, and a linear or branched aliphatic dibasic acid. Examples of the aliphatic polyhydric alcohol component include trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, dipentaerythritol, and the like. Examples of the fatty acid component include aliphatic carboxylic acids such as heptadecyl acid, stearic acid, nonadecanoic acid, arachidic acid, behenic acid, and lignoceric acid. Examples of dibasic acids include succinic acid, adipic acid, pemelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, carboxyoctadecanoic acid, carboxymethyloctadecanoic acid, docosanedioic acid and the like. Can do.
エステル化合物は、100℃での動粘度が100mm2 /s以上10000mm2 /s以下の範囲にあるものが好ましく、1000mm2 /s以上5000mm2 /s以下の範囲にあるものがより好ましい。
エステル化合物の含有量は、潤滑油全量を基準として、0.5重量%以上40重量%以下であることが好ましい。より好ましくは、1.0重量%以上20重量%以下である。エステル化合物の含有量がこの範囲よりも少なすぎると、耐焼付き性能が低下する傾向があり、この範囲よりも多すぎると、潤滑油が高粘度になり取り扱い性が悪化する。
Ester compound, kinematic viscosity is preferable in the range of 100 mm 2 / s or more 10000 mm 2 / s, which is in the range of 1000 mm 2 / s or more 5000 mm 2 / s and more preferably at 100 ° C..
The content of the ester compound is preferably 0.5% by weight or more and 40% by weight or less based on the total amount of the lubricating oil. More preferably, it is 1.0 wt% or more and 20 wt% or less. If the content of the ester compound is too much less than this range, the seizure resistance tends to be lowered. If it is more than this range, the lubricating oil becomes highly viscous and the handleability deteriorates.
本発明に係る潤滑油は、潤滑油基油に上記(a)〜(d)成分を配合することにより得られるが、プレス加工油としての基本的な性能を維持するために、本発明の目的を阻害しない範囲で、各種公知の添加剤等を適宜配合することができる。 The lubricating oil according to the present invention can be obtained by blending the above components (a) to (d) with the lubricating base oil, but the purpose of the present invention is to maintain the basic performance as a pressing oil. Various known additives and the like can be appropriately blended within a range that does not inhibit the above.
上記各種公知の添加剤としては、防錆剤、酸化防止剤、防食剤、着色剤、消泡剤、香料等が挙げられる。上記防錆剤としては、カルシウム系防錆剤、バリウム系防錆剤、ワックス系防錆剤等を、上記酸化防止剤としては、アミン系化合物、フェノール系化合物等を、上記防食剤としては、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾール等を、必要に応じて適宜添加することができる。上記着色剤としては、染料や顔料等を用いることができる。 Examples of the various known additives include rust preventives, antioxidants, anticorrosives, colorants, antifoaming agents, and fragrances. As the rust preventive agent, calcium-based rust preventive agent, barium-based rust preventive agent, wax-based rust preventive agent and the like, as the antioxidant, amine-based compound, phenolic compound and the like, as the anticorrosive agent, Benzotriazole, tolyltriazole, mercaptobenzothiazole and the like can be appropriately added as necessary. As the colorant, a dye or a pigment can be used.
本発明において、金型の表面に微粒子を吹き付けるための装置は、重力式のブラスト装置を使用しても良い。 In the present invention, a gravity blasting device may be used as the device for spraying the fine particles on the surface of the mold.
本発明において、金型の表面に噴射する微粒子は、(A)平均粒径が30μm以上80μm以下の高速度工具鋼(ハイス)からなるほぼ球形の微粒子と、(B)平均粒径が40μm以上70μm以下のセラミックス材料からなるほぼ球形の微粒子の2種類を使用する。なお、ここでいう平均粒径とは、ふるいで分けたときに粉末の重量が二分される径、すなわちメジアン径(d50)のことである。
上記(A)高速度工具鋼からなる微粒子は、JIS規格でSKHに相当する高速度工具鋼からなる微粒子であり、吹き付ける対象となる金型の硬度よりも高い硬度のものを用いると良い。
上記(B)セラミックス材料からなる微粒子は、一般にセラミックスと呼ばれることのある材料からなる微粒子であり、吹き付ける対象となる金型の硬度よりも高い硬度のものを用いると良い。
In the present invention, the fine particles sprayed onto the surface of the mold are (A) substantially spherical fine particles made of high-speed tool steel (high speed) having an average particle size of 30 μm or more and 80 μm or less, and (B) an average particle size of 40 μm or more. Two types of substantially spherical fine particles made of a ceramic material of 70 μm or less are used. Here, the average particle diameter is a diameter by which the weight of the powder is divided into two when divided by a sieve, that is, a median diameter (d50).
The fine particles made of the (A) high-speed tool steel are fine particles made of a high-speed tool steel corresponding to SKH in JIS standards, and it is preferable to use particles having a hardness higher than the hardness of the mold to be sprayed.
The fine particles made of the ceramic material (B) are fine particles made of a material generally called ceramics, and it is preferable to use particles having a hardness higher than the hardness of the mold to be sprayed.
金型の表面に表面処理を施すことによって、金型の表面においてA3変態点以上の急熱及び急冷が繰り返されるので、圧縮残留応力の発生に伴う表面の加工硬化、疲労強度の増加といった効果を同時に得ることができる。なお、このような表面処理による金属表面の硬化処理方法自体は、特公平2−17607等によって既に公知となっている技術である。 By applying surface treatment to the surface of the mold, rapid heating and rapid cooling above the A3 transformation point are repeated on the surface of the mold, so that effects such as surface work hardening and increased fatigue strength due to the occurrence of compressive residual stress are obtained. Can be obtained at the same time. In addition, the hardening method itself of the metal surface by such a surface treatment is a technique already known by Japanese Patent Publication No. 2-17607.
また、金型の表面に表面処理を施すことによって、金型の表面には微細な凹部が無数に形成される。この凹部は微細な凹部であり、この凹部が潤滑油を溜めておくための「油溜まり」の機能を果たすことになる。この結果、金属材料を金型によってプレス加工したときに、金型の表面には潤滑油が保持されやすくなるので、油切れが防止され、金型の表面における摩擦が著しく低減されることになる。なお、金型の表面の摩擦をより低減するためには、形状が球形あるいはほぼ球形の微粒子を使用するのが好ましい。形状が球形の微粒子を使用した場合、金型の表面には断面が円弧状の凹部が形成されるので、その結果、潤滑油の表面張力が作用しやすくなり、金型の表面に潤滑油がより保持されやすくなるからである。 Further, by applying a surface treatment to the surface of the mold, an infinite number of fine concave portions are formed on the surface of the mold. This concave portion is a fine concave portion, and the concave portion functions as an “oil reservoir” for storing lubricating oil. As a result, when the metal material is pressed by a mold, the lubricating oil is easily held on the surface of the mold, so that oil shortage is prevented and friction on the surface of the mold is remarkably reduced. . In order to further reduce the friction on the surface of the mold, it is preferable to use fine particles having a spherical shape or a substantially spherical shape. When spherical fine particles are used, a concave portion having an arc-shaped cross section is formed on the surface of the mold. As a result, the surface tension of the lubricating oil tends to act, and the lubricating oil is applied to the surface of the mold. It is because it becomes easier to hold.
[金属材料のプレス加工方法について]
本発明に係る金属材料のプレス加工方法は、上記で説明した「潤滑油」を使用することが一つ目の特徴であり、上記で説明した「表面処理」を施した金型を使用することが二つ目の特徴である。つまり、上記で説明したある特定の組成を有する「潤滑油」と、上記で説明したある特定の条件の「表面処理」とを組み合わせることによって、それぞれを単独で実施した場合よりも優れた効果を得ることができる。
[Pressing method for metal materials]
The first feature of the metal material pressing method according to the present invention is to use the “lubricating oil” described above, and to use a die that has been subjected to the “surface treatment” described above. Is the second feature. That is, by combining the “lubricating oil” having a specific composition described above with the “surface treatment” under a specific condition described above, an effect superior to the case where each of them is carried out alone is obtained. Obtainable.
金型の表面に表面処理を施した後に、金型の表面に窒化チタンコーティング処理(TiNコーティング処理)を施すことによって、金型の表面硬度が向上する。これにより、金型の使用寿命をより長くすることが可能である。なお、窒化チタンコーティングの方法は特に制限するものではなく、各種公知のコーティング方法を用いることが可能である。例えば、PVD法(物理蒸着法)による窒化チタンコーティング処理を施すことが可能である。 After surface treatment is performed on the surface of the mold, the surface hardness of the mold is improved by performing titanium nitride coating treatment (TiN coating treatment) on the surface of the mold. Thereby, it is possible to extend the service life of the mold. The titanium nitride coating method is not particularly limited, and various known coating methods can be used. For example, a titanium nitride coating process by a PVD method (physical vapor deposition method) can be performed.
本発明に係る金属材料のプレス加工方法は、打抜き加工や穴あけ加工等のせん断加工や、ファインブランキング加工(FB加工)等のプレス加工に適用した場合に特に優れた効果を発揮する。 The metal material press working method according to the present invention exhibits particularly excellent effects when applied to press working such as shearing such as punching and drilling and fine blanking (FB processing).
物
本発明に係る金属材料のプレス加工方法は、いかなる金属材料に対しても適用可能である。例えば、本発明を使用して、ステンレス鋼、合金鋼、炭素鋼、アルミニウム合金等をプレス加工することが可能である。本発明は、特に、炭素鋼や合金鋼に対して優れた効果を発揮する。
The metal material pressing method according to the present invention can be applied to any metal material. For example, the present invention can be used to press stainless steel, alloy steel, carbon steel, aluminum alloy and the like. The present invention exhibits an excellent effect particularly on carbon steel and alloy steel.
また、本発明に使用する上記で説明した潤滑油は、塩素成分を含有しないため、製品や金型の発錆の問題を回避することができる。本発明に使用する潤滑油は、被加工材料である金属の種類に限定されることなく用いることができる。例えば、ステンレス鋼、合金鋼、炭素鋼、アルミニウム合金等に対して使用することができる。本発明に使用する潤滑油は、このうち特に炭素鋼、合金鋼に対して優れた効果を発揮する。 Moreover, since the lubricating oil demonstrated above used for this invention does not contain a chlorine component, the problem of the rusting of a product or a metal mold | die can be avoided. The lubricating oil used in the present invention can be used without being limited to the type of metal that is the work material. For example, it can be used for stainless steel, alloy steel, carbon steel, aluminum alloy and the like. Of these, the lubricating oil used in the present invention exhibits an excellent effect particularly on carbon steel and alloy steel.
本発明に係る金属材料のプレス加工方法によれば、金属材料のプレス加工精度が向上する。潤滑油の供給方法は特に制限するものではないが、例えば、ローラーによる金属材料表面への塗布、スプレーによる金属材料表面への塗布、などの方法を採用することが可能である。あるいは、被加工材料である金属材料の表面ではなく、金型の表面に対して潤滑油を塗布してもよい。金属材料と金型との間に潤滑油を供給することによって、金型の錆びや損傷を防止することができるので、金型の使用寿命を長くすることができる。また、金属材料と金型の間の摩擦を低減できるので、プレス加工面におけるバリ等の発生を防止でき、金属材料のプレス加工精度を向上させることが可能である。 According to the metal material pressing method of the present invention, the metal material pressing accuracy is improved. The method for supplying the lubricating oil is not particularly limited, and for example, a method such as application to the surface of the metal material by a roller or application to the surface of the metal material by spraying can be employed. Or you may apply | coat lubricating oil with respect to the surface of a metal mold | die instead of the surface of the metal material which is a workpiece material. By supplying lubricating oil between the metal material and the mold, it is possible to prevent the mold from being rusted and damaged, so that the service life of the mold can be extended. Further, since the friction between the metal material and the mold can be reduced, it is possible to prevent the occurrence of burrs and the like on the press-worked surface and improve the press work accuracy of the metal material.
以下、本発明に係る金属材料のプレス加工方法の具体的な実施例について説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Specific examples of the metal material pressing method according to the present invention will be described below. The present invention is not limited to the following examples.
まず、以下に示す基油及び各種の添加剤成分を用いて、表1に示す組成を有する潤滑油1〜8を調製した。
(基油)
基油1:パラフィン系鉱油(40℃における動粘度:450mm2/s)
基油2:ナフテン系鉱油(40℃における動粘度:46mm2/s)
基油3:パラフィン系鉱油(40℃における動粘度:10mm2/s)
(a)成分
a1:ポリサルファイド(硫黄含有量:37重量%)
a2:ポリサルファイド(硫黄含有量:32重量%)
a3:硫化油脂(硫黄含有量:15重量%)
a4:硫化油脂(硫黄含有量:11重量%)
(b)成分
b1:ZnDTP(亜鉛含有量:9重量% 硫黄含有量:16質量%)
b2:ZnDTP(亜鉛含有量:5重量% 硫黄含有量:11質量%)
b3:ZnDTP(亜鉛含有量:9重量% 硫黄含有量:15質量%)
(c)成分
c1:カルシウムスルフォネート(カルシウム含有量:15重量%)
(d)成分
d1:ポリオールエステル及び/又はコンプレックスエステル
(その他の成分)
e1:塩素化パラフィン(塩素含有量:50重量%)
e2:植物系油脂
e3:合成油
First, lubricating oils 1 to 8 having the compositions shown in Table 1 were prepared using the following base oil and various additive components.
(Base oil)
Base oil 1: paraffinic mineral oil (kinematic viscosity at 40 ° C .: 450 mm 2 / s)
Base oil 2: Naphthenic mineral oil (kinematic viscosity at 40 ° C .: 46 mm 2 / s)
Base oil 3: paraffinic mineral oil (kinematic viscosity at 40 ° C .: 10 mm 2 / s)
(A) Component a1: Polysulfide (Sulfur content: 37% by weight)
a2: Polysulfide (sulfur content: 32% by weight)
a3: Sulfurized oil (sulfur content: 15% by weight)
a4: Sulfurized oil and fat (sulfur content: 11% by weight)
(B) Component b1: ZnDTP (Zinc content: 9% by weight Sulfur content: 16% by mass)
b2: ZnDTP (zinc content: 5% by weight, sulfur content: 11% by mass)
b3: ZnDTP (zinc content: 9% by weight, sulfur content: 15% by weight)
(C) component c1: calcium sulfonate (calcium content: 15% by weight)
(D) Component d1: Polyol ester and / or complex ester (other components)
e1: Chlorinated paraffin (chlorine content: 50% by weight)
e2: Vegetable oil and fat e3: Synthetic oil
表1に示す組成にて調製した潤滑油1〜8について、以下の装置・方法を用いて性能評価を行った。
(評価試験装置)
プレス機:AIDA リンクプレス VL−6000(生産速度:70spm)
材料送り:23.5mm
被加工材料:SPH440(板幅:70mm 板厚:4.6mm)
潤滑油の供給方法:樹脂ロールにて被加工材料表面に均一に供給
パンチ1:SKD11
パンチ2:SKD11+TiNコーティング
ダイス :SKD11
About the lubricating oils 1-8 prepared with the composition shown in Table 1, performance evaluation was performed using the following apparatuses and methods.
(Evaluation test equipment)
Press machine: AIDA Link press VL-6000 (Production speed: 70 spm)
Material feed: 23.5mm
Work material: SPH440 (plate width: 70 mm, plate thickness: 4.6 mm)
Lubricating oil supply method: Supply uniformly to the surface of the work material with a resin roll Punch 1: SKD11
Punch 2: SKD11 + TiN coating Dies: SKD11
(評価方法)
表1の組成にて調製した潤滑油1〜8を、被加工材料の表面に対して樹脂ロールにて均一に供給した後に、2種類のパンチにて、縦10mm×横12mm×深さ4.6mmの穴を2箇所に同時に打抜きした。そして、パンチによる打抜きに要したプレス荷重を測定するとともに、打抜き後のパンチ表面の状態を目視にて観察して評価を行った。また、打抜き後の穴のせん断面の状態を目視にて観察して評価を行った。
(Evaluation methods)
Lubricating oils 1 to 8 prepared with the composition shown in Table 1 are uniformly supplied to the surface of the material to be processed by a resin roll, and then 10 mm long × 12 mm wide × depth 4 by two types of punches. A 6 mm hole was simultaneously punched into two locations. And while measuring the press load required for the punching with a punch, it evaluated by visually observing the state of the punch surface after punching. Moreover, the state of the shearing surface of the hole after punching was evaluated by visual observation.
表1では、潤滑油1〜8の組成を重量部で表している。また、「硫黄分(%)」とあるのは、潤滑油全量を基準としたときの、(a)成分に含まれる硫黄分(硫黄原子)の割合(重量%)を示している。「亜鉛分(%)」とあるのは、潤滑油全量を基準としたときの、(b)成分に含まれる亜鉛分(亜鉛原子)の割合(重量%)示している。「カルシウム分(%)」とあるのは、潤滑油全量を基準としたときの、(c)成分に含まれるカルシウム分(カルシウム原子)の割合(重量%)を示している。「エステル分(%)」とあるのは、潤滑油全量を基準としたときの、(d)成分の割合(重量%)を示している。 In Table 1, the compositions of the lubricating oils 1 to 8 are expressed in parts by weight. “Sulfur content (%)” indicates the ratio (% by weight) of the sulfur content (sulfur atom) contained in the component (a) based on the total amount of the lubricating oil. “Zinc content (%)” indicates the ratio (% by weight) of zinc content (zinc atom) contained in the component (b) based on the total amount of lubricating oil. “Calcium content (%)” indicates the ratio (% by weight) of the calcium content (calcium atoms) contained in the component (c), based on the total amount of the lubricating oil. “Ester content (%)” indicates the ratio (% by weight) of component (d) based on the total amount of lubricating oil.
表1の結果を見れば分かるように、潤滑油7を使用した場合には、打抜き加工後のパンチ表面の状態が良好であった。具体的には、パンチの表面における焼付きや損傷等が全く確認されず、また、SKD11の材質にTiNコーティングを施したパンチを用いた場合でも、コーティングの脱落や剥離等は全く確認されなかった。パンチにより打抜きされた穴のせん断面の状態も極めて良好であり、穴の周囲におけるバリやダレが少なく、予定した寸法通りの精密な穴が形成されていた。これに対して、潤滑油1〜6,8を使用した場合には、パンチの表面及び穴のせん断面の状態は概ね良好ではあるものの、パンチによる打抜き加工に要するプレス荷重が増大する結果となった。
以上の結果より、本発明に係る金属材料のプレス加工方法において使用する潤滑油(潤滑油7)は、潤滑油それ自体でも高い性能を有していることが判明した。
As can be seen from the results in Table 1, when the lubricant 7 was used, the punch surface after punching was in good condition. Specifically, no seizure, damage, or the like on the surface of the punch was confirmed, and even when a punch having a TiN coating applied to the material of SKD11 was used, no dropout or peeling of the coating was confirmed. . The state of the sheared surface of the hole punched out by the punch was very good, and there were few burrs and sagging around the hole, and a precise hole as planned was formed. On the other hand, when the lubricating oils 1 to 6 and 8 are used, the surface of the punch and the shearing surface of the hole are generally good, but the press load required for punching by the punch increases. It was.
From the above results, it was found that the lubricating oil (lubricating oil 7) used in the metal material pressing method according to the present invention has high performance even in the lubricating oil itself.
次に、以下の条件で、金型の使用寿命を評価するための試験を行った。
(評価試験装置)
プレス機:AIDA リンクプレス VL−6000(生産速度:70spm)
材料送り:23.5mm
被加工材料:SPH440(板幅:70mm 板厚:4.6mm)
潤滑油:表1の「潤滑油7」
潤滑油の供給方法:樹脂ロールにて被加工材料表面に均一に塗布
パンチ1:SKD11
パンチ2:SKD11+TiNコーティング
パンチ3:SKD11+TiAlNコーティング
パンチ4:SKD11+TiCNコーティング
ダイス :SKD11
Next, a test for evaluating the service life of the mold was performed under the following conditions.
(Evaluation test equipment)
Press machine: AIDA Link press VL-6000 (Production speed: 70 spm)
Material feed: 23.5mm
Work material: SPH440 (plate width: 70 mm, plate thickness: 4.6 mm)
Lubricating oil: “Lubricating oil 7” in Table 1
Lubricating oil supply method: Evenly applied to the surface of the work material with a resin roll Punch 1: SKD11
Punch 2: SKD11 + TiN coating Punch 3: SKD11 + TiAlN coating Punch 4: SKD11 + TiCN coating Dies: SKD11
(評価方法)
表1の「潤滑油7」の組成を有する潤滑油を、被加工材料の表面に対して樹脂ロールを用いて均一に供給した後に、パンチ1〜4を使用して、縦10mm×横12mm×深さ4.6mmの穴を2箇所に同時に打抜きした。そして、パンチによる打抜きに要したプレス荷重を測定するとともに、パンチ損傷が何回にて発生するか評価を行った。結果を以下の表2に示す。
(Evaluation methods)
After the lubricating oil having the composition of “Lubricating oil 7” in Table 1 is uniformly supplied to the surface of the material to be processed using a resin roll, the punches 1 to 4 are used to make a length of 10 mm × width 12 mm × A hole with a depth of 4.6 mm was simultaneously punched into two places. And while measuring the press load required for the punching by punch, it evaluated how many times punch damage generate | occur | produces. The results are shown in Table 2 below.
表2の結果を見れば分かるように、SKD11にTiNコーティング処理を施したパンチの使用寿命が一番長いことが判明した。 As can be seen from the results in Table 2, it has been found that the service life of the punch in which SKD11 is subjected to TiN coating treatment is the longest.
次に、表面処理を施したパンチを使用して同様の試験を行った。具体的には、SKD11のパンチの表面に、平均粒径60μmの球状の高速度工具鋼(ハイス)からなる微粒子を、130m/s以上170m/s以下の噴射速度で吹き付けた後に、平均粒径60μmの球状のセラミック材料からなる微粒子を、130m/s以上170m/s以下の噴射速度で吹き付けた。表面処理の後、さらに、パンチの表面にPVD法にて窒化チタンコーティング処理を施した(これを「パンチ5」とする)。パンチ5を使用して、パンチによる打抜きに要したプレス荷重を測定するとともに、パンチ損傷が何回にて発生するか評価を行った。結果を以下の表3に示す。 Next, a similar test was performed using a surface-treated punch. Specifically, fine particles made of spherical high-speed tool steel (high speed) having an average particle diameter of 60 μm are sprayed on the surface of the punch of SKD11 at a spray speed of 130 m / s to 170 m / s, and then the average particle diameter Fine particles made of a spherical ceramic material of 60 μm were sprayed at a spray speed of 130 m / s to 170 m / s. After the surface treatment, the surface of the punch was further subjected to titanium nitride coating treatment by the PVD method (this is referred to as “punch 5”). The punch 5 was used to measure the press load required for punching, and to evaluate how many times punch damage occurred. The results are shown in Table 3 below.
表3に示す結果を見ればわかるように、SKD11に表面処理を施した後に窒化チタンコーティング処理を施した金型(パンチ5)の場合には、単にSKD11に窒化チタンコーティングを施した金型(パンチ2)よりも、パンチによる打抜き加工に要するプレス荷重が小さくなることが判明した。 As can be seen from the results shown in Table 3, in the case of a die (punch 5) having been subjected to a surface treatment on SKD11 and then subjected to a titanium nitride coating treatment, the die simply having a titanium nitride coating applied to SKD11 ( It was found that the press load required for punching with a punch is smaller than that of the punch 2).
次に、以下の生産装置において金型の使用寿命を評価した。結果を表4に示す。
(生産装置)
プレス機:ファインツール製 油圧プレス機(生産速度:25spm)
被加工材料:SPH440(板幅:70mm 板圧:4.6mm)
生産部品:自動車シート用リクライニング部品
使用する潤滑油:潤滑油7(本発明)、及び、潤滑油8(比較例)
潤滑油の供給方法:樹脂ロールにて被加工材料の表面に均一に塗布
使用するパンチ:パンチ5(本発明)、及び、パンチ2(比較例)
Next, the service life of the mold was evaluated in the following production apparatus. The results are shown in Table 4.
(Production equipment)
Press machine: Fine tool hydraulic press machine (Production speed: 25 spm)
Work material: SPH440 (plate width: 70 mm, plate pressure: 4.6 mm)
Production parts: Reclining parts for automobile seats Lubricating oil used: Lubricating oil 7 (present invention) and Lubricating oil 8 (comparative example)
Lubricating oil supply method: Evenly applied to the surface of the work material with a resin roll Punch used: Punch 5 (present invention) and Punch 2 (comparative example)
表4に示す結果を見れば分かるように、パンチ5と潤滑油7とを組み合わせることによって、プレス加工品のせん断面の状態が極めて良好になることが判明した。また、パンチ5と潤滑油7とを組み合わせることによって、パンチ損傷回数が約10万回となり、パンチの使用寿命が飛躍的にアップすることが判明した。
つまり、この結果から、ある特定の組成を有する潤滑油(潤滑油7)と、ある特定の条件で表面処理を施した金型(パンチ5)を使用して金属材料をプレス加工することによって、プレス加工品の加工精度を向上させることが可能になるとともに、従来の方法よりも金型の長寿命化を図ることが可能になることを実証できた。
As can be seen from the results shown in Table 4, it was found that by combining the punch 5 and the lubricating oil 7, the state of the sheared surface of the press-processed product becomes extremely good. Further, it was found that by combining the punch 5 and the lubricating oil 7, the number of punch damages was about 100,000 times, and the service life of the punch was dramatically increased.
That is, from this result, by pressing a metal material using a lubricating oil (lubricating oil 7) having a specific composition and a die (punch 5) subjected to surface treatment under a specific condition, It has been demonstrated that it is possible to improve the processing accuracy of the press-processed product and to extend the life of the mold compared to the conventional method.
Claims (2)
前記表面処理は、平均粒径30μm以上80μm以下の高速度工具鋼からなる微粒子を、130m/s以上170m/s以下の噴射速度で金型の表面に吹き付けた後に、平均粒径40μm以上70μm以下のセラミックス材料からなる微粒子を、130m/s以上170m/s以下の噴射速度で金型の表面に吹き付ける処理であり、
前記潤滑油は、潤滑油基油に、硫黄系極圧剤と、有機亜鉛化合物と、カルシウム系添加剤と、エステル化合物とを配合してなる潤滑油であって、前記硫黄系極圧剤における硫黄含有量が5重量%以上であり、前記有機亜鉛化合物における亜鉛含有量が0.5重量%以上であり、前記カルシウム添加剤におけるカルシウム含有量が0.5重量%以上であり、前記エステル化合物の含有量が1.0重量%以上の潤滑油である(「重量%」は、潤滑油全量を基準とする)、金属材料のプレス加工方法。 A method of pressing a metal material using a surface-treated mold in a state where lubricating oil is supplied between the metal material and the mold,
In the surface treatment, fine particles made of high-speed tool steel having an average particle size of 30 μm or more and 80 μm or less are sprayed on the surface of the mold at an injection speed of 130 m / s or more and 170 m / s or less, and then the average particle size is 40 μm or more and 70 μm or less. A process of spraying fine particles made of the ceramic material on the surface of the mold at an injection speed of 130 m / s or more and 170 m / s or less,
The lubricating oil is a lubricating oil obtained by blending a lubricating base oil with a sulfur-based extreme pressure agent, an organic zinc compound, a calcium-based additive, and an ester compound, and in the sulfur-based extreme pressure agent The sulfur content is 5% by weight or more, the zinc content in the organic zinc compound is 0.5% by weight or more, the calcium content in the calcium additive is 0.5% by weight or more, and the ester compound A metal material press working method in which the content of is a lubricating oil of 1.0 wt% or more (“wt%” is based on the total amount of lubricating oil).
The metal material pressing method according to claim 1, wherein the metal material is pressed on the surface of the surface-treated metal mold using a metal mold further subjected to titanium nitride coating.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005336999A JP4436312B2 (en) | 2005-11-22 | 2005-11-22 | Metal material pressing method |
US11/817,480 US8367592B2 (en) | 2005-03-11 | 2006-03-13 | Lubricant for metallic material working and a method of press working a metallic material |
CN2006800076822A CN101155901B (en) | 2005-03-11 | 2006-03-13 | Lubricant for metallic material working and a method of press working a metallic material |
PCT/JP2006/305334 WO2006095931A2 (en) | 2005-03-11 | 2006-03-13 | Lubricant for metallic material working and a method of press working a metallic material |
EP06729324.1A EP1859015B1 (en) | 2005-03-11 | 2006-03-13 | Method of press working a metallic material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005336999A JP4436312B2 (en) | 2005-11-22 | 2005-11-22 | Metal material pressing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008055426A JP2008055426A (en) | 2008-03-13 |
JP4436312B2 true JP4436312B2 (en) | 2010-03-24 |
Family
ID=39238793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005336999A Active JP4436312B2 (en) | 2005-03-11 | 2005-11-22 | Metal material pressing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4436312B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5570683B2 (en) * | 2007-02-09 | 2014-08-13 | トヨタ紡織株式会社 | Lubricating oil for metal material press working and metal material press working method using the same |
JP5433356B2 (en) | 2009-09-16 | 2014-03-05 | 日本航空電子工業株式会社 | Mold and mold surface processing method |
JP5669414B2 (en) * | 2010-03-12 | 2015-02-12 | アイダエンジニアリング株式会社 | Press machine |
JP5668135B2 (en) * | 2011-03-29 | 2015-02-12 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | Lubricant composition for plastic working |
JP7033399B2 (en) * | 2017-05-15 | 2022-03-10 | 日産自動車株式会社 | Sliding mechanism |
-
2005
- 2005-11-22 JP JP2005336999A patent/JP4436312B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008055426A (en) | 2008-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5570683B2 (en) | Lubricating oil for metal material press working and metal material press working method using the same | |
CN101528412B (en) | Minimum quantity lubrication cutting/grinding machining method and oil composition for use in the method | |
TWI467007B (en) | Spray oil composition for precision blanking | |
JP5202848B2 (en) | Lubricating oil for processing metal material and method for processing metal material using the same | |
JP6196558B2 (en) | Lubricant composition and metal working method using the same | |
US20190106653A1 (en) | Metalworking oil composition | |
EP1702972A1 (en) | Metalworking fluid | |
JP5329070B2 (en) | Lubricating oil for processing metal materials | |
JP4619266B2 (en) | Lubricating oil for press working of high-tensile steel sheets for automobiles | |
JP2008050518A (en) | Lubrication oil for press processing and method for press processing metallic material using the same | |
JP4769426B2 (en) | Metalworking oil composition | |
Puhan | Lubricant and lubricant additives | |
JP4436312B2 (en) | Metal material pressing method | |
EP1859015B1 (en) | Method of press working a metallic material | |
CN101155901B (en) | Lubricant for metallic material working and a method of press working a metallic material | |
JP4684951B2 (en) | Lubricating oil for processing metal material and method for processing metal material using the same | |
JP2011056518A (en) | Oily release agent for die casting | |
WO2005095563A1 (en) | Lubricant composition for plastic working | |
JP2004323563A (en) | Lubricant for plastic working and method for plastic working | |
JP5148224B2 (en) | Lubricating oil for press working and press working method of metal material using the same | |
JP6957145B2 (en) | Metalworking oil composition | |
JP4094641B2 (en) | Mold lubricant for warm hot forging | |
JP2007191609A (en) | Oily lubricant for plastic working, plastic working method and warm plastic working method using the same | |
CN110168059A (en) | Grease composition, method for producing the same, and method for using the same | |
JP2014101524A (en) | Lubricant composition for fine blanking processing and fine blanking processing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091201 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091225 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4436312 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130108 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130108 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140108 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R154 | Certificate of patent or utility model (reissue) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R154 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |