RU2072389C1

RU2072389C1 - Lubricating material for cold working of metals by pressure

Info

Publication number: RU2072389C1
Application number: RU94008113A
Authority: RU
Inventors: Н.П. Барыкин; А.Х. Кильдибаева
Original assignee: Институт проблем сверхпластичности металлов РАН
Priority date: 1994-03-05
Filing date: 1994-03-05
Publication date: 1997-01-27

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: claimed lubricating material comprises (%): 0.1-0.5 copper chloride; 20-30 paraffin; 0.5-5 sulfaminic acid and up to 100 mineral oil. EFFECT: improved properties of the lubricating material.

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности штамповкой, прессованием в холодном состоянии. The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular by stamping, cold pressing.

В настоящее время процессы холодной деформации широко используются при изготовлении изделий из конструкционных, инструментальных и труднодеформируемых сталей и сплавов. Проведение таких процессов требует использования смазочных материалов. Currently, cold deformation processes are widely used in the manufacture of products from structural, tool and difficult to deform steels and alloys. Carrying out such processes requires the use of lubricants.

Известна технологическая схема, содержащая вермикулит и цилиндровое масло, включающее парафины и животный жир. Указанная смазка применяется в процессах прессования и штамповки, улучшает качество изделий, повышает стойкость инструмента [1]
Известно применение масел в качестве дисперсионной среды при изготовлении смазок, также известно использование восков и парафинов в качестве высокоэффективных загустителей, обладающих антифрикционными, противоизносными и противозадирными свойствами [2, 3]
Известен технологический смазочный материал ШС-3 для холодной обработки металлов давлением, содержащий кориандровое масло и шерстный воск (ланолин) [4] Данная смазка позволяет обеспечить отсутствие схватывания заготовки с инструментом и низкий коэффициент трения.Known technological scheme containing vermiculite and cylinder oil, including paraffins and animal fat. The specified lubricant is used in the processes of pressing and stamping, improves the quality of products, increases tool life [1]
The use of oils as a dispersion medium in the manufacture of lubricants is known, the use of waxes and paraffins as highly effective thickeners with anti-friction, anti-wear and extreme pressure properties is also known [2, 3]
Known technological lubricant SHS-3 for cold metal forming, containing coriander oil and wool wax (lanolin) [4] This grease allows to ensure the absence of setting of the workpiece with the tool and a low coefficient of friction.

Задача изобретения снижение расхода смазочного материала и повышение его эргономических показателей, в частности устранение неприятного запаха. The objective of the invention is to reduce the consumption of lubricant and increase its ergonomic indicators, in particular the elimination of unpleasant odors.

Задача решается посредством смазочного материала, который в качестве базовой основы содержит минеральное масло и парафин и, дополнительно содержит хлорид меди и сульфаминовую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас. The problem is solved by means of a lubricant, which as a base base contains mineral oil and paraffin and additionally contains copper chloride and sulfamic acid in the following ratio of components, wt.

Парафин 20 30
Хлорид меди 0,1 0,5
Сульфаминовая кислота 0,5 5
Масло минеральное До 100
При совместном использовании в качестве базовой основы указанных компонентов обеспечивается снижение расхода смазочного материала и исключение неприятного запаха, по сравнению с [4] Полученный результат обусловлен также наличием в смазочной композиции хлорида меди и сульфаминовой кислоты, образующих в процессе деформации при данном количественном и качественном сочетаниях компонентов разделительную смазочную пленку, обладающую более высокими адгезионными свойствами. Наличие части этих же компонентов, например, в [2, 3] не обеспечивает необходимых адгезионных свойств.Paraffin 20 30
Copper Chloride 0.1 0.5
Sulfamic acid 0.5 5
Mineral oil Up to 100
When these components are used together as a basic basis, the lubricant consumption is reduced and the unpleasant odor is eliminated, as compared to [4]. The result is also due to the presence of copper chloride and sulfamic acid in the lubricant composition, which form components during deformation with this quantitative and qualitative combination release lubricant film with higher adhesive properties. The presence of some of these components, for example, in [2, 3] does not provide the necessary adhesive properties.

Пределы содержания компонентов в предлагаемой смазке обосновываются ниже. The limits of the content of components in the proposed lubricant are justified below.

Снижение содержания парафина ниже 20 приводит к ухудшению качества обрабатываемой поверхности. A decrease in paraffin content below 20 leads to a deterioration in the quality of the treated surface.

Увеличение количества парафина свыше 30 приводит к заметному повышению вязкости, что затрудняет процесс нанесения смазочного материала и снижает адгезию смазочного слоя. An increase in the amount of paraffin over 30 leads to a noticeable increase in viscosity, which complicates the process of applying the lubricant and reduces the adhesion of the lubricant layer.

Снижение содержания хлорида меди ниже 0,1 не обеспечивает высокое качество обрабатываемой поверхности, увеличение содержания выше 0,5 не приводит к повышению эффективности смазочного слоя. The decrease in the content of copper chloride below 0.1 does not provide high quality of the treated surface, the increase in the content above 0.5 does not increase the efficiency of the lubricant layer.

Использование сульфаминовой кислоты в количестве меньшем, чем 0,5 приводит к ухудшению качества обрабатываемой поверхности вследствие образования несплошной смазочной пленки, увеличение свыше 5 приводит к загущению смазочной композиции без роста эффективности. The use of sulfamic acid in an amount less than 0.5 leads to a deterioration in the quality of the treated surface due to the formation of a non-continuous lubricating film, an increase of more than 5 leads to a thickening of the lubricating composition without increasing efficiency.

Смазку готовят следующим образом: парафин растапливают до жидкого состояния. Отдельно в минеральном масле вязкостью 18 22 мм²/с при 100^oС диспергируют хлорид меди и сульфаминовую кислоту. Образующуюся дисперсию вводят постепенно в подогретый парафин и тщательно перемешивают при нагревании.Lubrication is prepared as follows: paraffin is melted to a liquid state. Separately, in a mineral oil with a viscosity of 18 22 mm ² / s at 100 ^o With dispersed copper chloride and sulfamic acid. The resulting dispersion is introduced gradually into heated paraffin and mixed thoroughly with heating.

Были приготовлены следующие составы смазок (см. табл. 1). The following lubricant compositions were prepared (see table. 1).

Для сравнения была использована смазка-прототип ШС-2. For comparison, the lubricant prototype SHS-2 was used.

Оценка эффективности смазки осуществлялась путем определения коэффициента трения (μ) между рабочей поверхностью инструмента и деформируемым сплавом при осадке кольцевых образцов по известной методике [5] Образцы были изготовлены из холодно-катанного пруткового материала механической обработкой в виде кольца с наружным диаметром 18,00±0,02 мм; внутренним 9,00±0,02 мм и высотой 6,00±0,02 мм. Испытания осуществляли на кривошипном прессе с помощью бойков. Степень деформации составляла 0,54. Среднестатистические значения коэффициента трения вычисленные по результатам пяти измерений, приведены в табл. 2. Evaluation of the effectiveness of the lubricant was carried out by determining the coefficient of friction (μ) between the working surface of the tool and the wrought alloy during upsetting of the ring samples according to the known method [5] The samples were made of cold rolled rod material by machining in the form of a ring with an outer diameter of 18.00 ± 0 , 02 mm; internal 9.00 ± 0.02 mm and a height of 6.00 ± 0.02 mm. The tests were carried out on a crank press using strikers. The degree of deformation was 0.54. The average values of the coefficient of friction calculated by the results of five measurements are given in table. 2.

Оценку расхода смазки осуществляли следующим образом: смазочную композицию наносили на инструмент и определяли количество деталей при штамповке со стабильным коэффициентом трения и высоким качеством поверхности. Результаты испытаний приведены в табл. 2. The lubricant consumption was estimated as follows: the lubricant composition was applied to the tool and the number of parts was determined during stamping with a stable coefficient of friction and high surface quality. The test results are given in table. 2.

Проведенные испытания показали, что предлагаемая смазка обеспечивает средние значения коэффициента трения 0,045, как и испытанная в качестве эталона смазка-прототип ШС-2. The tests showed that the proposed lubricant provides average values of the coefficient of friction of 0.045, as well as the lubricant prototype SHS-2 tested as a reference.

Опытно-промышленные испытания осуществляли при штамповке кузовных деталей автомобиля на предприятии Ижмаш. Использование смазки взамен ШС-2 обеспечивает снижение расхода на 20 и отсутствие неприятного запаха. Также обеспечивается требуемый уровень качества изделий и ресурса формообразующего инструмента. Pilot tests were carried out during stamping of car body parts at the Izhmash enterprise. The use of grease instead of ШС-2 provides a reduction in consumption by 20 and the absence of an unpleasant smell. The required level of product quality and the life of the forming tool is also provided.

Claims

A lubricant for cold metal forming containing a base base, characterized in that the base material contains mineral oil and paraffin and additionally contains copper chloride and sulfamic acid in the following ratio, wt.

Copper Chloride 0.1 0.5
Sulfamic acid 0.5 5.0
Paraffin 20 30
Mineral oil Up to 100s