JPH0457891A - 金属加工潤滑剤 - Google Patents

金属加工潤滑剤

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JPH0457891A
JPH0457891A JP17087790A JP17087790A JPH0457891A JP H0457891 A JPH0457891 A JP H0457891A JP 17087790 A JP17087790 A JP 17087790A JP 17087790 A JP17087790 A JP 17087790A JP H0457891 A JPH0457891 A JP H0457891A
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村田 裕滋
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淳一 浅見
Kazuo Morikawa
和雄 森河
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、線材やバイブ材の引抜き加工や薄板の深絞り
加工のような塑牲変形による加工に使用される金属加工
潤滑剤であって、特に、チタン材のような境付きの大き
い難加工材の加工に最適な金属加工潤滑剤に間する。
[従来の技術] 従来、金属の引抜き加工や絞り加工では、土に鉱物油、
動物油、植物油等に、油性向上剤や極圧剤等を通宜加え
た潤滑油が使用されている。
[発明が解決しようとする課題] 上記、従来の潤滑油1こあってCよ、潤滑i能として一
応の評価は得ているものの、チタン材、ステンレス鋼や
ニッケル器、りOム基、コバルト基等の超合金、その他
の難加工材料の加工に対応できるまでの潤滑性能が無い
、このため、上記難加工材の加工に従来の潤滑油を使用
すると、加工材と金型・工具との境付きが生じ嵩く、高
品質の製品加工が難しいといったことや、金型・工!等
の寿命も短く主産性が悪いといった問題がある。
本発明は、上記点に鑑み潤滑1能を向上させ、難加工材
の加工性の向上と製品の高品質化を図ることを課題とし
た金属加工潤滑剤を提供するものである。
[課題を解決するための手段] 本発明者は上記課題を解決すべく研究を重ねた結果、銅
及び銅合金がチタン材との摩擦状態において他の金属に
比較してはるかに親和性が小ざい(焼付きが生じ難い)
ことを見出して銅を利用することに着目し、本発明を完
成するに至った。
可ち本発明は、潤滑油に、銅粉、銅合金粉、銅をコーテ
ィングしたグラファイト、w4tコーティングした二硫
化モリブデンのいずれ力1]又1よ2以上を添加した構
成とした。
[作 用] 本発明によれば、潤滑油に添加した銅粉、vA合金粉、
銅をコーティングしたグラファイト、銅をコーティング
した二硫化モリブデン等の銅が耐焼付き性となじみ牲を
有し、この綱の持重が高い耐荷重さを発揮するので澗滑
牲能が向上し、そして金属材料と金型・工具との蘭に入
った銅が両者の直接接触を防止するので、金属材料と金
型・工具との闇で焼付きを防止し、高精度の加工を容易
にする。
C実施例J 以下、本発明の実施例を貌明了る。
本発明は、潤滑油に、銅粉、1M合金粉、銅をコーティ
ングしたグラファイト、銅をコーティングした二硫化モ
リブデンのいずれか1又は2以上を添加したものからな
る。
上記潤滑油にあっては、従来金属加工用とじて使用され
ている潤滑油であればよく、特に限定されるものではな
い。
また、銅合金としては、貢銅、リン胃銅、船胃銅、ケル
メツト、アルミニウム青銅が主f二使用される。また、
銅をコーティングしたグラファイト及び二硫化モリブデ
ンにあっては、コーティングした綱の厚さが5μ以上で
あることが好ましい。
また、上記銅粉、W4合金粉、ulをコーティングした
グラファイトや二硫化モリブデンの粒子は、立体的(塊
状)な形状をもち、その大きさ1よ20u〜+80uで
あることが好ましい。
また、潤滑油に、銅粉、銅合金粉、銅をコーティングし
たグラファイト、IMをコーティングした二硫化モリブ
デンのいずれか1又は2以上(以下単に銅固形物という
)を添加する添加量にあっては、その容積量において、
0.1%以上、潤滑油に銅固形物を添加した潤滑剤が金
属加工物の表面に付着可能な粘1j[を保有する範囲で
あれば良いが、顕著な効果を示すのは0.5%〜50%
であり、特に1%〜6%が経済的な面からも最適である
次に、本発明を使用した金属板の加工試験の結果を示し
、本発明の特徴を例証する。
試験方法 (1)被加工材 試験に用いた被加工材は、厚さ1.01−の純チタン板
である。
純チタンは常温において稠密6方晶の結晶体であり、現
付きが主じ易く加工forltあまりよくない。
(2)金型 工具鋼金型を使用した。
(3)fit滑剤 潤滑油(M油)は従来一般に金属加工用として使用され
ている、埋素系および破貢系化合物を主添加剤とした市
鈑油を用いた。
この潤滑油を基油にして、銅粉、綱をコーティングした
グラファイト、銅をコーティングしたこ値化モリブデン
、また比較倒としてグラファイト、二硫化モリブデンを
、容積量で5%をそれぞれ単独で加えた511mの潤滑
剤を試験に供した。
(4)加工条件および分析 先ず、被加工剤のチタン板を円形(ブランク)に打抜き
、これを旋盤で所定の大きさに切削加工した。これらの
円形のチタン板を工具鋼で深絞り加工を行い加工性に及
ぼす潤滑油の影響を調べた。
次に、その結果をもとに絞り比1.875 (ブランク
W1杢:60.−m)の一定の大きざのブランクを用い
て、同一条件で30枚の深絞り加工を行い、そのときの
最大絞り力の変化を測定した。また、加工品の表面状態
は表面粗さ計、走査型電子11111!(SEM)およ
び金属W黴鏡で観察した。
被加工物の金型への焼付き状態は、SEMのエネルギー
分散で面分析した。
試験結果 (1)深絞り加工性 第1図は工具鋼金型を用いて加工したとき、銅粉を添加
した潤滑剤の加工性に及ぼす潤滑剤の影Wを示す。
丁なわ5、この図に示された試験結果によれば、基油に
おける眼界絞り比は+、875であるのに比較して、二
硫化モリブデンを加えた潤滑剤rl$1.900(ブラ
ンク径: 60.8m1) T:ワずかながら向上がみ
られる。グラファイトを加えた潤滑剤で1よ限界絞り比
は2.00 (ブランク径:64.Oam)になる、こ
れに対し、銅粉を加えた潤滑剤では眼界絞つ比が2.0
50 (ブランク径:65.6mm)に達する。この値
は基油に比べて7段階、ブランク径では60.0mmか
ら65゜61まで大きな加工ができ、明かに銅粉を添加
したことによる効果が認められる。
罵2図はグラファイトおよび銅をコーティングしたグラ
ファイトを添加した潤滑剤の加工性に及ぼす影響を示す
すなわち、この図に示された試験結果によれば、グラフ
ァイト粉末を添加えた潤滑剤では、限界絞り比が2.0
00 (ブランク径、64゜0m5)であったが、銅を
コーティングしたグラファイトを添加した潤滑剤では2
.050 (ブランク径 65.6mm)で加工性の向
上がみられ、明かに銅をコーティングしたグラファイト
を添加したことによる効果が認められる。
罵3図は二硫化モリブデンおよびw4をコーティングし
た二硫化モリブデンを添加した潤滑剤の加工性に及ぼす
影響を示す。
すなわち、この図に示された試験結果によれば、二硫化
モリブデンを添加した潤滑剤では、限界絞り比がi、9
00 (ブランク径、60゜8mm)であるが、銅をコ
ーティングした二硫化モリブデンを添加した潤滑剤では
2.050(ブランク径・65.6+v)で加工性の向
上がみられ、明かに銅をコーティングした二硫化モリブ
デンを添加したことによる効果が認められる。
以上のように一般市販油(基油)に銅粉や銅をコーティ
ングしたグラファイト、二硫化モリブデンを添加すると
、加工性が著しく向上することが認められた。
(2)最大絞り力の変化 第4図は工具端金型で加工した時、銅粉を添加した潤滑
剤の最大絞り力の変化に及ぼす影響を示す。
この図に示された試験結果によれば、各潤滑剤とも金型
面にまだ焼付きの無い状態である1個目での加工では絞
り力が小さい、2個面以後では著しく増加する。市販油
(基油)で最大絞り力が最も大きく、約4.7〜4.3
tonfの範囲で変化する0次いで二硫化モリブデンを
添加した潤滑剤で約4.6〜4.3tonfで加工が行
われる。グラファイトを添加した潤滑剤では、約4゜0
〜3.13tonfの範囲で加工が行われる。これに対
し、銅粉を添加した潤滑剤)では約4゜0〜3.8to
nfの範囲で加工が行われる。
即ち、グラファイトを添加した潤滑剤と銅粉を添加した
潤滑剤で最大絞り力が著しく低下し、平均すると銅粉を
添加した潤滑剤で絞り力の低下が最も大きいことが認め
られる。。
篤5図はグラファイトを添加した潤滑剤と銅をコーティ
ングしたグラファイトを添加した潤滑剤で加工した時の
、最大絞り力の変化を示す。
この図に示された試験結果によれば、市販油(基油)で
加工した時には平均的4.5tonf程度、グラファイ
トを添加した潤滑剤では3゜9tonf程の絞り力で加
工が行われる。これに対し、銅をコーティングしたグラ
ファイトを添加した潤滑剤では3al+所突起している
ものを除くと、3.9〜3.8tonf程度の絞り力で
加工されることが認められる。
罵6図は二硫化モリブデンを;祭加した潤滑剤と銅をコ
ーティングした二硫化モリブデンを添加した潤滑剤加工
した時の、最大絞り力の変化を示す。
この図に示された試験結果によれば、市販油(基油)と
二硫化モリブデン添加の潤滑剤では、最大絞り力が約4
.7〜4.3tonfで加工が行われ両者の間で!IW
な違いは無い、これに対し、銅をコーティングした二硫
化モリブデン添加の潤滑剤では約3.8tonfで加工
され、およそ0.5tonfの低下が認められる。
以上のように、最大絞り力の低下は銅粉を添加した潤滑
剤で最も大きく、銅をコーティングしたグラファイト及
び二硫化モリブデンについても絞り力の低下についての
銅の効果が認められた。
(3)加工面の表面粗さ 蔦7図は銅粉を添加した潤滑剤の加工面の表面粗さに及
ぼす影響を示す。
この図に示された試験結果によれば、各潤滑剤とも加工
数が増加するに従い表面粗さの大きさ1.を増加の傾向
にあり、市販性(1&油)を使用した時に最も大きく、
30個目で約6.7μm、グラファイト及び二硫化モリ
ブデン添加の潤滑剤ではそれよりやや小ざい、また、銅
粉を添加した潤滑剤では最も小ざく、30@目で約6.
2μmとなることが認められる。
蔦8図はグラファイト添加の潤滑剤及び銅をコーティン
グしたグラファイトを添加した潤滑剤で加工した時の表
面粗さに及ぼす影響を示す。
この図に示された試験結果によれば、銅をコーティング
したグラファイトにおける加工面のN75は市阪品やグ
ラファイトを加えた潤滑剤より小さく約6.35umで
あることが認められる。
第9図は二硫化モリブデン添加の潤滑剤及び銅をコーテ
ィングした二硫化モリブデンを添加した潤滑剤で加工し
た時の加工面の表面粗さに及ぼす影響を示す。
この図に示された試験結果によれば、市販品(基油)に
比ベニ硫化モリブデン添加の潤滑剤ではわずかにその効
果がみられ30個目の優は6゜6μm程である。これに
対し、銅をコーティングした二硫化モリブデンでは5.
9μmであることが認められる。
以上のように加工面の表面粗さに及ぼす潤滑剤の影響は
銅をコーティングした二硫化モリブデンを添加したもの
である時に最も小ざく、そのほか#I粉、銅をコーティ
ングしたグラファイトなどにその効果が認められ、銅が
有効に関与していることがわかった。
[発明の効果コ 以上のように、本発明に係る潤滑剤によれば、金属加工
をした時に、従来の潤滑油に比べ、加工性が良く、最大
絞り力の変化が小さいので、金属の引抜き加工や絞り加
工のような!!!佐変形による加工を容易に行うことが
でき、そして加工面の表面の粗さが小さく高精度の加工
を行うことができ、更には、従来の潤滑油では加工が困
W視されていた、チタン材のような焼付きの大きい難加
工材であっても容易に且つ高精度の加工をすることがで
きる等、金属加工潤滑剤として優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は銅粉添加の潤滑剤の深絞り加工性に及ぼす影響
を示す特性図、I!2図は銅をコーティングしたグラフ
ァイト添加の潤滑剤の深絞り加工性に及ぼす影響を示す
特性図、N3図は銅をコーティングした二硫化モリブデ
ン添加の潤滑剤の深絞り加工性に及ぼす影響を示す特性
図、第4図は銅粉添加の潤滑剤の最大絞り力の変化に及
ぼす影響を示す特性図、篤5図は銅をコーティングした
グラファイト添加の潤滑剤の最大絞り力の変化に及ぼす
影響を示す特性図、第6図は銅をコーティングした二硫
化モリブデン添加の潤滑剤の最大絞り力の変化に及ぼす
影響を示す特性図、[7図は銅粉添加の潤滑剤の加工面
の表面粗さに及ぼす影響を示す特性図、第8[!i!!
は銅をコーティングしたグラファイト添加の潤滑剤の加
工面の表面粗ざに及ぼす影響を示す特性図、第9図は銅
をコーティングした二硫化モリブデン添加の潤滑剤の加
工面の表面粗さに及ぼす影響を示す特性図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 潤滑油に、銅粉、銅合金粉、銅をコーティングしたグラ
    ファイト、銅をコーティングした二硫化モリブデンのい
    ずれか1又は2以上を添加してなる金属加工潤滑剤。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007016106A (ja) * 2005-07-06 2007-01-25 Toyota Motor Corp 熱間型鍛造方法及び熱間型鍛造用断熱潤滑剤

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