JPH06220471A - アルミニウム及びアルミニウム合金の低温加工用潤滑剤及び低温加工方法 - Google Patents
アルミニウム及びアルミニウム合金の低温加工用潤滑剤及び低温加工方法Info
- Publication number
- JPH06220471A JPH06220471A JP5032811A JP3281193A JPH06220471A JP H06220471 A JPH06220471 A JP H06220471A JP 5032811 A JP5032811 A JP 5032811A JP 3281193 A JP3281193 A JP 3281193A JP H06220471 A JPH06220471 A JP H06220471A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低温加工に適した特性を有する潤滑剤を提供
し、かゝる潤滑剤を用いて低温加工する方法を提供す
る。 【構成】 この低温加工用潤滑剤は、動粘度が50cSt
/40℃未満で、かつ流動点が−40℃以上に調整されて
いる潤滑油である。アルミニウム及びアルミニウム合金
の板表面に、予め前記潤滑油を塗布した後、−30℃未
満の温度に板を冷却して潤滑性の皮膜を形成した後、プ
レス加工する。加工の厳しいアルミニウム部品、例えば
自動車部品を始めとし、電気機器部品、航空機部品など
において加工が厳しく複雑な形状のアルミニウム製品に
対して有効である。
し、かゝる潤滑剤を用いて低温加工する方法を提供す
る。 【構成】 この低温加工用潤滑剤は、動粘度が50cSt
/40℃未満で、かつ流動点が−40℃以上に調整されて
いる潤滑油である。アルミニウム及びアルミニウム合金
の板表面に、予め前記潤滑油を塗布した後、−30℃未
満の温度に板を冷却して潤滑性の皮膜を形成した後、プ
レス加工する。加工の厳しいアルミニウム部品、例えば
自動車部品を始めとし、電気機器部品、航空機部品など
において加工が厳しく複雑な形状のアルミニウム製品に
対して有効である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウム及びアルミ
ニウム合金板の加工に関し、より詳しくは、加工の厳し
いアルミニウム部品、例えば自動車部品を始めとし、電
気機器部品、航空機部品などにおいて加工が厳しく複雑
な形状のアルミニウム製品に対して有効な成形技術に関
するものである。
ニウム合金板の加工に関し、より詳しくは、加工の厳し
いアルミニウム部品、例えば自動車部品を始めとし、電
気機器部品、航空機部品などにおいて加工が厳しく複雑
な形状のアルミニウム製品に対して有効な成形技術に関
するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】アルミ
ニウム及びアルミニウム合金は、その軽量性の他に耐食
性、成形性に優れているため、鉄鋼材料に次ぐ汎用金属
材料として、自動車を始め、様々な産業分野で多用され
ている。
ニウム及びアルミニウム合金は、その軽量性の他に耐食
性、成形性に優れているため、鉄鋼材料に次ぐ汎用金属
材料として、自動車を始め、様々な産業分野で多用され
ている。
【0003】最近、自動車の軽量化を図るためにアルミ
ニウム及びアルミニウム合金板の使用が次第に増えつつ
あるが、アルミニウム及びアルミニウム合金板は鋼板に
比較して成形性に劣るため、成形時の割れの発生や、設
計時に形状が制限されるなど、問題が大きい。そのた
め、成形性の観点から、延性に優れた材料の開発(例、
特開昭63−89649号)が進められている。しか
し、鋼板に比較すると、なお劣ることから、加工面での
改善が必要とされている。
ニウム及びアルミニウム合金板の使用が次第に増えつつ
あるが、アルミニウム及びアルミニウム合金板は鋼板に
比較して成形性に劣るため、成形時の割れの発生や、設
計時に形状が制限されるなど、問題が大きい。そのた
め、成形性の観点から、延性に優れた材料の開発(例、
特開昭63−89649号)が進められている。しか
し、鋼板に比較すると、なお劣ることから、加工面での
改善が必要とされている。
【0004】この観点から、本発明者らは、アルミニウ
ム及びアルミニウム合金に適した加工法の改善を進めて
きた結果、先に低温加工法を開発し提案した(特願平2
−416279号)。これは、低温領域におけるアルミ
ニウム及びアルミニウム合金の伸びの向上を利用して成
形性向上を果たすものであり、更に詳細には、低温用の
潤滑剤を用いて板を低温加工する方法である。しかし、
この方法によっても潤滑剤の要求特性が不明確であり、
潤滑剤の種類により、成形性のばらつきがあり、鋼板に
比較すると成形性が劣る場合があった。
ム及びアルミニウム合金に適した加工法の改善を進めて
きた結果、先に低温加工法を開発し提案した(特願平2
−416279号)。これは、低温領域におけるアルミ
ニウム及びアルミニウム合金の伸びの向上を利用して成
形性向上を果たすものであり、更に詳細には、低温用の
潤滑剤を用いて板を低温加工する方法である。しかし、
この方法によっても潤滑剤の要求特性が不明確であり、
潤滑剤の種類により、成形性のばらつきがあり、鋼板に
比較すると成形性が劣る場合があった。
【0005】本発明は、上記従来技術の問題点を解決し
て、低温加工に適した特性を有する潤滑剤を提供すると
共に、そのような潤滑剤を用いて低温加工する方法を提
供することを目的とするものである。
て、低温加工に適した特性を有する潤滑剤を提供すると
共に、そのような潤滑剤を用いて低温加工する方法を提
供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するために、アルミニウム及びアルミニウム合金
の低温加工時に適した潤滑剤の特性が不明確であるこ
と、これに起因して成形時に割れが発生する成形不良
や、製品形状の制限或いは工程数の増加という問題点を
解決し得る方策について鋭意研究を重ねた結果、潤滑剤
の特性及び成形条件を調整することにより解決できるこ
とを見い出し、ここに本発明をなしたものである。
解決するために、アルミニウム及びアルミニウム合金
の低温加工時に適した潤滑剤の特性が不明確であるこ
と、これに起因して成形時に割れが発生する成形不良
や、製品形状の制限或いは工程数の増加という問題点を
解決し得る方策について鋭意研究を重ねた結果、潤滑剤
の特性及び成形条件を調整することにより解決できるこ
とを見い出し、ここに本発明をなしたものである。
【0007】すなわち、本発明は、アルミニウム及びア
ルミニウム合金を−30℃未満の低温においてプレス加
工する際に用いる潤滑剤において、動粘度が50cSt/
40℃未満で、かつ流動点が−40℃以上に調整されてい
る潤滑油であることを特徴とするアルミニウム及びアル
ミニウム合金の低温加工用潤滑剤を要旨としている。
ルミニウム合金を−30℃未満の低温においてプレス加
工する際に用いる潤滑剤において、動粘度が50cSt/
40℃未満で、かつ流動点が−40℃以上に調整されてい
る潤滑油であることを特徴とするアルミニウム及びアル
ミニウム合金の低温加工用潤滑剤を要旨としている。
【0008】また、他の本発明は、アルミニウム及びア
ルミニウム合金の板表面に、予め前記潤滑油を塗布した
後、−30℃未満の温度に板を冷却して潤滑性の皮膜を
形成した後、プレス加工することを特徴とするアルミニ
ウム及びアルミニウム合金の低温加工方法を要旨として
いる。
ルミニウム合金の板表面に、予め前記潤滑油を塗布した
後、−30℃未満の温度に板を冷却して潤滑性の皮膜を
形成した後、プレス加工することを特徴とするアルミニ
ウム及びアルミニウム合金の低温加工方法を要旨として
いる。
【0009】以下に本発明を更に詳細に説明する。
【0010】
【0011】本発明の潤滑剤の特性の限定理由は以下の
とおりである。
とおりである。
【0012】潤滑剤の特性:動粘度
【0013】一般に粘度が大きいほど、潤滑性がよく、
大きな成形性が得られるが、低温加工時には、温度低下
による粘度向上効果が得られるために粘度の向上は必要
でない。むしろ逆に、動粘度が50cSt/40℃以上の場
合は、成形後の脱脂工程において脱脂不良を生じ易く、
後工程の塗装工程で塗装不良の原因にもなる。またプレ
ス前の板への塗油作業において、粘度が高すぎると均一
に塗油が難しく、かつ塗油した板同士を重ね合わせると
剥がしにくい等の作業上の問題がある。したがって、潤
滑油は動粘度が50cSt以下のものとする。なお、動粘
度はJIS K2283により測定される。
大きな成形性が得られるが、低温加工時には、温度低下
による粘度向上効果が得られるために粘度の向上は必要
でない。むしろ逆に、動粘度が50cSt/40℃以上の場
合は、成形後の脱脂工程において脱脂不良を生じ易く、
後工程の塗装工程で塗装不良の原因にもなる。またプレ
ス前の板への塗油作業において、粘度が高すぎると均一
に塗油が難しく、かつ塗油した板同士を重ね合わせると
剥がしにくい等の作業上の問題がある。したがって、潤
滑油は動粘度が50cSt以下のものとする。なお、動粘
度はJIS K2283により測定される。
【0014】潤滑剤の特性:流動点
【0015】上述のように、粘度については室温におい
てできるだけ低い粘度を持つ潤滑油であることが望まし
いが、プレス加工温度(−30℃未満)においては、逆に
粘度が上昇して流動が無くなり、半固体状又は固体状に
なることが必要である。そのためには、−40℃以上の
流動点を持つ潤滑油であれば、低温加工時(−30℃未
満)には、ゲル状の半固体或いは固形潤滑剤の如く作用
して成形性の向上効果が得られる。しかし、−40℃未
満の低温においても流動性を持つような潤滑油を用いる
と、低温加工温度において充分な潤滑効果が得られず、
成形性が劣る。したがって、潤滑油は流動点が−40℃
以上のものとする。なお、流動点はJIS K2269
により測定される。
てできるだけ低い粘度を持つ潤滑油であることが望まし
いが、プレス加工温度(−30℃未満)においては、逆に
粘度が上昇して流動が無くなり、半固体状又は固体状に
なることが必要である。そのためには、−40℃以上の
流動点を持つ潤滑油であれば、低温加工時(−30℃未
満)には、ゲル状の半固体或いは固形潤滑剤の如く作用
して成形性の向上効果が得られる。しかし、−40℃未
満の低温においても流動性を持つような潤滑油を用いる
と、低温加工温度において充分な潤滑効果が得られず、
成形性が劣る。したがって、潤滑油は流動点が−40℃
以上のものとする。なお、流動点はJIS K2269
により測定される。
【0016】なお、潤滑剤としては、上記及びの各
特性(動粘度及び流動点)を有する潤滑油であれば、その
組成に関しては特に制限はない。例えば、液体パラフィ
ン、アロマ系鉱物油、α−オレフィン、ポリエーテル
油、シリコーン油や、これらの混合油を用いて上記、
の特性を備えるべく調整することができる。またこれ
らをベースに使用目的に応じて、潤滑油に一般に配合さ
れる添加剤、すなわち、油性向上剤、極圧剤、酸化防止
材、ステイン防止剤、防食剤等を添加しても構わない。
特性(動粘度及び流動点)を有する潤滑油であれば、その
組成に関しては特に制限はない。例えば、液体パラフィ
ン、アロマ系鉱物油、α−オレフィン、ポリエーテル
油、シリコーン油や、これらの混合油を用いて上記、
の特性を備えるべく調整することができる。またこれ
らをベースに使用目的に応じて、潤滑油に一般に配合さ
れる添加剤、すなわち、油性向上剤、極圧剤、酸化防止
材、ステイン防止剤、防食剤等を添加しても構わない。
【0017】次に本発明の加工条件について説明する。
【0018】プレス加工前にアルミニウム及びアルミニ
ウム合金板表面に予め上記特性を有する潤滑剤を塗布す
る。板表面に潤滑膜を形成させるためには、予め板表面
に上記潤滑油を塗布したものを−30℃未満に冷却する
ことが必要である。
ウム合金板表面に予め上記特性を有する潤滑剤を塗布す
る。板表面に潤滑膜を形成させるためには、予め板表面
に上記潤滑油を塗布したものを−30℃未満に冷却する
ことが必要である。
【0019】潤滑油を加工時に冷却板表面に噴射して
も、均一に皮膜を作ることができず、場所によっては潤
滑性不良或いは潤滑性過多の状態を生ずるため、充分な
成形性が得られない。この点、−30℃未満に冷却する
と、固形皮膜状の潤滑剤が形成され、これが断熱膜の働
きを発揮して、冷却から加工までの時間による温度上昇
が防止されるため、冷却効率を上げることができる。
も、均一に皮膜を作ることができず、場所によっては潤
滑性不良或いは潤滑性過多の状態を生ずるため、充分な
成形性が得られない。この点、−30℃未満に冷却する
と、固形皮膜状の潤滑剤が形成され、これが断熱膜の働
きを発揮して、冷却から加工までの時間による温度上昇
が防止されるため、冷却効率を上げることができる。
【0020】プレス加工温度は−30℃未満とする。ア
ルミニウム及びアルミニウム合金は低温にするほど、強
度、伸びの向上が得られ、成形性が向上することが知ら
れている。−30℃以上では効果は少ない。少なくとも
−30℃未満、好ましくは−50℃以下が望ましい。
ルミニウム及びアルミニウム合金は低温にするほど、強
度、伸びの向上が得られ、成形性が向上することが知ら
れている。−30℃以上では効果は少ない。少なくとも
−30℃未満、好ましくは−50℃以下が望ましい。
【0021】なお、冷却方法については、如何なる方法
を用いてもよい。例えば、液体窒素に浸漬することによ
り容易に目標温度まで冷却できる。−196℃以下にな
ると液体ヘリウム等の冷媒が必要になり、コストを考慮
した場合、望ましくない。
を用いてもよい。例えば、液体窒素に浸漬することによ
り容易に目標温度まで冷却できる。−196℃以下にな
ると液体ヘリウム等の冷媒が必要になり、コストを考慮
した場合、望ましくない。
【0022】本発明が適用される材料であるアルミニウ
ム及びアルミニウム合金の材質等については特に制限は
なく、最終製品の要求性能により、適宜の成分系及び組
成のものを選択すればよい。例えば、強度の高いものが
必要な場合には、Al−高Mg(3〜6%Mg)系が望まし
い。
ム及びアルミニウム合金の材質等については特に制限は
なく、最終製品の要求性能により、適宜の成分系及び組
成のものを選択すればよい。例えば、強度の高いものが
必要な場合には、Al−高Mg(3〜6%Mg)系が望まし
い。
【0023】次に本発明の実施例を示す。
【0024】
【0025】表1に示す各種潤滑剤を調整し、それを供
試材(JIS5182−O材、板厚1.0mm)の表面に塗
布(約1g/m2)した後、液体窒素に浸漬し、取り出し、
各種の所定温度になった後、成形試験に供して成形性、
脱脂性を評価した。その結果を表1に併記する。
試材(JIS5182−O材、板厚1.0mm)の表面に塗
布(約1g/m2)した後、液体窒素に浸漬し、取り出し、
各種の所定温度になった後、成形試験に供して成形性、
脱脂性を評価した。その結果を表1に併記する。
【0026】成形性は、80tonクランク試験プレスを
用いて、下記条件で成形を行い、割れの生ずるまでの最
大成形高さにより評価した。
用いて、下記条件で成形を行い、割れの生ずるまでの最
大成形高さにより評価した。
【0027】球頭張出:ポンチ径 50mmφ、 ブランク径 120mmφ、 しわ押さえ力 6.5トン。 円筒絞り:ポンチ径 50mmφ、 ブランク径 120mmφ、 しわ押さえ力 0.65トン。
【0028】脱脂性は、板表面に潤滑剤を塗油したもの
を用い、以下に示す条件で脱脂試験を行い、水濡れ性を
水濡れ面積率(%)で評価した。試験はn=3で実施し、
その平均値を用いた。
を用い、以下に示す条件で脱脂試験を行い、水濡れ性を
水濡れ面積率(%)で評価した。試験はn=3で実施し、
その平均値を用いた。
【0029】塗油条件:直前にはけ塗り 脱 脂 液:市販アルカリ脱脂液(PH11) 脱脂条件:40℃脱脂液に2分間静止浸漬 洗 浄:水道流水 1分間。
【0030】表1より明らかなように、所定の特性を有
する潤滑油を用いて−30℃未満の成形温度で成形する
と、割れがなく優れた成形性が得られ、また脱脂性もよ
い。すなわち、試験No.1〜4より、所定の特性を有す
る潤滑油を用いても、比較例No.1のように成形温度が
適切でないと成形性が得られないことがわかる。試験N
o.5及びNo.6に示すように添加剤の添加或いは混合油
でも、所定の特性の潤滑油であれば優れた成形性が得ら
れる。試験No.7に比べて、試験No.1とNo.8〜9に
示すように特性が本発明範囲外の潤滑油では成形性又は
脱脂性のいずれかが劣る。
する潤滑油を用いて−30℃未満の成形温度で成形する
と、割れがなく優れた成形性が得られ、また脱脂性もよ
い。すなわち、試験No.1〜4より、所定の特性を有す
る潤滑油を用いても、比較例No.1のように成形温度が
適切でないと成形性が得られないことがわかる。試験N
o.5及びNo.6に示すように添加剤の添加或いは混合油
でも、所定の特性の潤滑油であれば優れた成形性が得ら
れる。試験No.7に比べて、試験No.1とNo.8〜9に
示すように特性が本発明範囲外の潤滑油では成形性又は
脱脂性のいずれかが劣る。
【0031】
【表1】
【0032】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
成形性の大幅な向上が図られ、従来成形できなかった形
状でも成形可能になる。また成形性の向上により、従来
の工程数の低減が可能になり、生産性の向上が得られ
る。したがって、アルミニウム及びアルミニウム合金材
の適用範囲が広がり、自動車部品の軽量化の達成に伴う
省エネルギー、廃棄ガスによる環境劣化の防止等の効果
も得られる。
成形性の大幅な向上が図られ、従来成形できなかった形
状でも成形可能になる。また成形性の向上により、従来
の工程数の低減が可能になり、生産性の向上が得られ
る。したがって、アルミニウム及びアルミニウム合金材
の適用範囲が広がり、自動車部品の軽量化の達成に伴う
省エネルギー、廃棄ガスによる環境劣化の防止等の効果
も得られる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22F 1/04 //(C10M 111/02 101:02 105:72 105:04) C10N 20:00 A 8217−4H 20:02 8217−4H 40:24 A 8217−4H
Claims (3)
- 【請求項1】 アルミニウム及びアルミニウム合金を−
30℃未満の低温においてプレス加工する際に用いる潤
滑剤において、動粘度が50cSt/40℃未満で、かつ流
動点が−40℃以上に調整されている潤滑油であること
を特徴とするアルミニウム及びアルミニウム合金の低温
加工用潤滑剤。 - 【請求項2】 アルミニウム及びアルミニウム合金の板
表面に、予め請求項1に記載の潤滑油を塗布した後、−
30℃未満の温度に板を冷却して潤滑性の皮膜を形成し
た後、プレス加工することを特徴とするアルミニウム及
びアルミニウム合金の低温加工方法。 - 【請求項3】 請求項2に記載の低温加工方法により成
形されたアルミニウム及びアルミニウム合金からなる脱
脂性に優れたプレス製品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5032811A JPH06220471A (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | アルミニウム及びアルミニウム合金の低温加工用潤滑剤及び低温加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5032811A JPH06220471A (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | アルミニウム及びアルミニウム合金の低温加工用潤滑剤及び低温加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06220471A true JPH06220471A (ja) | 1994-08-09 |
Family
ID=12369225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5032811A Pending JPH06220471A (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | アルミニウム及びアルミニウム合金の低温加工用潤滑剤及び低温加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06220471A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101642287B1 (ko) * | 2015-09-10 | 2016-07-27 | (주)알루코 | 경금속 외장재 제조방법 |
-
1993
- 1993-01-28 JP JP5032811A patent/JPH06220471A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101642287B1 (ko) * | 2015-09-10 | 2016-07-27 | (주)알루코 | 경금속 외장재 제조방법 |
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