JPH0651875B2 - Aluminum cold forging lubricant - Google Patents
Aluminum cold forging lubricantInfo
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- JPH0651875B2 JPH0651875B2 JP12249285A JP12249285A JPH0651875B2 JP H0651875 B2 JPH0651875 B2 JP H0651875B2 JP 12249285 A JP12249285 A JP 12249285A JP 12249285 A JP12249285 A JP 12249285A JP H0651875 B2 JPH0651875 B2 JP H0651875B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の冷
間鍛造用潤滑剤に関する。The present invention relates to a lubricant for cold forging of aluminum or aluminum alloy.
〔発明の背景〕 アルミニウムあるいはその合金は、軽量で外観品質がよ
いことからサツシ、飲食用缶、あるいはVTRなどの家
電品などに広く用いられている。これら製品に内蔵され
ている部品のほとんどは生産性の高い塑性加工によつて
製造されている。部品の構造、加工率などによつて塑性
加工の方法が異なるが、経済性の面でメリツトの多い冷
間鍛造が主流になりつつある。一般にアルミニウムある
いはアルミニウム合金部品は、外観を重要視するため表
面状態(光沢性)、寸法精度などに対する要求が高い。
冷間鍛造に用いられる潤滑剤として、鉱油をベース油と
し、脂肪酸、脂肪酸エステル、高級アルコールなどの油
性向上剤やトリクレジルホスフアイト、トリラウリルホ
スフアイト等の極圧剤またはグラフアイト、二硫化モリ
ブデン等の固体潤滑剤等を配合した加工油が使用されて
いる。これらの潤滑油は、加工後の表面状態を重視して
考えられた組成であり、塑性変形量の少ないいわゆる加
工率の低い加工部品に適用し得るにすぎず、高面圧とな
る加工率の高い部品や複雑な形状の加工部品を作る場合
には潤滑剤の耐荷重性、潤滑性などが不十分なため、加
工部品の表面に線条痕、割れ、肌荒れ、焼付き、付均一
な変形による偏肉等が発生し適用に限界がある。BACKGROUND OF THE INVENTION Aluminum or its alloys are widely used in sashes, food and drink cans, home electric appliances such as VTRs, etc. because of their light weight and good appearance quality. Most of the parts built into these products are manufactured by highly productive plastic working. Although the method of plastic working differs depending on the structure and working rate of parts, cold forging, which has many advantages in terms of economy, is becoming the mainstream. In general, aluminum or aluminum alloy parts place a high demand on the surface condition (glossiness), dimensional accuracy, etc., because the appearance is important.
As a lubricant used for cold forging, mineral oil as a base oil, oiliness improver such as fatty acid, fatty acid ester, higher alcohol, extreme pressure agent such as tricresyl phosphite, trilauryl phosphite or graphite, disulfide Processing oil containing a solid lubricant such as molybdenum is used. These lubricating oils have a composition that was considered with emphasis on the surface condition after processing, and can only be applied to machined parts with a small amount of plastic deformation, so-called low machining rate, and have a high surface pressure. When making high parts or processed parts with complicated shapes, the load bearing capacity and lubricity of the lubricant are insufficient, so line marks, cracks, rough skin, seizure, and even deformation on the surface of the processed parts Due to uneven thickness, etc., the application is limited.
冷間鍛造用潤滑剤の大きな役割の一つである耐焼付き性
を向上させるため加工時に金型加工面と素材間の摩擦面
に取り込まれる油量を多くする方法がとられる。In order to improve the seizure resistance, which is one of the important roles of the cold forging lubricant, a method of increasing the amount of oil taken into the friction surface between the die working surface and the material during processing is adopted.
すなわち、素材に対するぬれ性及び付着性を改善する。
このような例として、ポリオキシアルキレンアルキルエ
ーテルまたは、ポリオキシアルキレンアルキルフエニル
エーテルのモノもしくはジ燐酸エステルの1種以上と炭
素数12〜18の飽和もしくは不飽和脂肪酸エステルま
たは高級アルコールの1種以上と金属石けんの1種以上
と鉱油に配合したアルミニウム加工用潤滑剤(特開昭5
4−36303 号、米国特許第1,087,247 号)やポリオキシ
アルキレン誘導体に多価アルコールの高級カルボン酸部
分エステルまたは、高級アルコールのいずれか単独また
は両者の混合物と燐化合物を配合した潤滑剤(特開昭5
6−26997 号)がある。しかし、これら、従来の潤滑剤
で加工した場合加工率が高く複雑な形状の部品を加工す
ると加工表面の状態の悪化や線条痕、割れ、偏肉、焼付
きが発生する。一方、素材表面に化成皮膜処理などの前
処理を施した後、その表面に金属石けんを付着し加工す
る方法がある。この場合は加工率が高い加工においても
焼付きが起らないが表面が着色するなど外観が悪くなり
機械加工による仕上げが必要となる。また、この場合の
潤滑前処理は煩雑な工程を必要としかつ、処理液の保守
管理に多くの費用を要する。That is, the wettability and adhesion to the material are improved.
As such an example, one or more monooxy or diphosphoric acid ester of polyoxyalkylene alkyl ether or polyoxyalkylene alkyl phenyl ether and one or more saturated or unsaturated fatty acid ester having 12 to 18 carbon atoms or higher alcohol. And one or more kinds of metal soap and a lubricant for processing aluminum, which is blended with mineral oil (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 5
4-36303, U.S. Pat. No. 1,087,247) and polyoxyalkylene derivatives, a higher carboxylic acid partial ester of a polyhydric alcohol, a higher alcohol alone or a mixture of both, and a phosphorus compound (Japanese Patent Application Laid-Open No. S60-187200). 5
6-26997). However, when machining with these conventional lubricants, the machining rate is high, and when a complex-shaped part is machined, the state of the machined surface is deteriorated and line marks, cracks, uneven thickness, and seizure occur. On the other hand, there is a method in which a pretreatment such as a chemical conversion film treatment is applied to the surface of the material, and then metallic soap is attached to the surface of the material to process it. In this case, seizure does not occur even in the processing with a high processing rate, but the appearance is deteriorated such as the surface being colored, and finishing by machining is required. In addition, the pre-lubrication treatment in this case requires a complicated process and requires a lot of cost for maintenance and management of the treatment liquid.
本発明の目的は、素材に塗布するのみで加工率の高い冷
間鍛造においても良好な潤滑性、耐焼付き性を発揮する
アルミニウム及びアルミニウム合金の冷間鍛造用潤滑剤
を提供するものである。An object of the present invention is to provide a lubricant for cold forging of aluminum and aluminum alloy, which exhibits good lubricity and seizure resistance even in cold forging having a high working rate by only applying to a raw material.
本発明の潤滑剤は、鉱油、合成油またはこれらの混合ベ
ース油に粒径が67〜74μm以上を有する有機滑剤を
配合したことに特徴がある。The lubricant of the present invention is characterized in that a mineral oil, a synthetic oil or a mixed base oil thereof is blended with an organic lubricant having a particle size of 67 to 74 μm or more.
本発明に用いる有機滑剤としては、脂肪酸のリチウム,
カルシウム,亜鉛,ナトリウム,アルミニウムまたはバ
リウム塩からなる金属石けん、例えば、ステアリン酸リ
チウム、12ヒドロキシステアリン酸リチウム、ステア
リン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸ナト
リウム、リチウムコンプレツクス石けん、カルシウムコ
ンプレツクス石けん、アルミニウムコンプレツクス石け
んなどの金属石けん類、または、脂肪酸とN−アルキル
アミン,脂肪酸とN,N−ジアルキルアミン(但し、ア
ルキルアミンのアルキル基の炭素数が2〜18)からな
る合成ワツクス、例えば、N−ヒドロキシエチル12ヒ
ドロキシステアリルアミド、N,N′−エチレンビスオ
レイルアミド、N,N′−エチレンビスリシノイルアミ
ド、N,N′−エチレンビスオクタデカジエニルアミ
ド、N,N′−エチレンビスステアリルアミド、N,
N′−ヘキサメチレンビスリシノイルアミド、N,N′
−ヘキサメチレンビス12ヒドロキシステアリルアミド
などの合成ワツクスである。これらの金属石けんまたは
合成ワツクスは、潤滑油中に粉末またはミセル状に分散
させるものであり、その配合量は加工部品の形状、加工
度に応じて任意に選択すべきであるが通常の加工におい
て好ましい配合量は2〜15重量%である。The organic lubricant used in the present invention includes fatty acid lithium,
Metal soap consisting of calcium, zinc, sodium, aluminum or barium salt, such as lithium stearate, lithium 12-hydroxystearate, calcium stearate, zinc stearate, sodium oleate, lithium complex soap, calcium complex soap, aluminum complex Synthetic waxes such as metal soaps such as Sox soap, or fatty acids and N-alkylamines, fatty acids and N, N-dialkylamines (however, the alkyl group of alkylamine has 2 to 18 carbon atoms), for example, N- Hydroxyethyl 12-hydroxy stearyl amide, N, N'-ethylenebisoleylamide, N, N'-ethylenebisricinoylamide, N, N'-ethylenebisoctadecadienylamide, N, N'-ethyl Emissions bisstearylamide, N,
N'-hexamethylenebisricinoylamide, N, N '
-A synthetic wax such as hexamethylene bis 12 hydroxy stearyl amide. These metal soaps or synthetic waxes are powders or micelles dispersed in a lubricating oil, and the compounding amount should be arbitrarily selected according to the shape of the processed parts and the degree of processing, but in normal processing The preferable blending amount is 2 to 15% by weight.
上記の金属石けん、合成ワツクスを配合する潤滑油は鉱
油の他、αオレフイン油、エステル油、ポリブデン油、
ポリグリコール油、ケイ酸エステル油、シリコーン油な
どの合成油及びこれらの混合油が用いられる。潤滑油の
性状は、加工条件、作業条件に応じて任意に選択するこ
とができるが、40℃における粘度が5mm2/s(cst)
以上であることが好ましい。Lubricating oils containing the above metal soaps and synthetic waxes are mineral oils, α-olefin oils, ester oils, polybutene oils,
Synthetic oils such as polyglycol oil, silicate oil, silicone oil, and mixed oils thereof are used. The properties of the lubricating oil can be arbitrarily selected according to the processing conditions and working conditions, but the viscosity at 40 ° C is 5 mm 2 / s (cst).
The above is preferable.
本発明に用いられる金属石けん及び合成ワツクスの作用
について述べると概略以下の通りである。すなわち、潤
滑油中に分散した金属石けんまたは合成ワツクスの粉末
または繊維構造のミセルは、加工時に素材表面または金
型加工面と素材間に閉じ込められる。閉じ込められた金
属石けんまたは合成ワツクスは、素材の変形と共に摩擦
面に送り込まれ、変形熱や摩擦熱によつて潤滑被膜を形
成し焼付きを防止するものである。金属石けんまたは合
成ワツクスの配合量が少ない場合には、閉じ込められる
金属石けんまたは合成ワツクスが少なくなるので摩擦面
に形成される潤滑被膜も薄くなり金属接触が起る。ま
た、多過ぎてもそれ以上の効果が認められないので、上
記したような割合が好ましい。The actions of the metallic soap and synthetic wax used in the present invention are described below. That is, the powder of the metallic soap or the synthetic wax dispersed in the lubricating oil or the micelle of the fiber structure is confined between the material surface or the mold surface and the material during processing. The confined metal soap or synthetic wax is sent to the friction surface as the material is deformed, and a deformation film or friction heat forms a lubricating film to prevent seizure. When the amount of the metallic soap or synthetic wax is small, the amount of the metallic soap or synthetic wax trapped is small, so that the lubricating coating formed on the friction surface becomes thin and metal contact occurs. Further, if the amount is too large, no further effect is observed, so the above-mentioned ratio is preferable.
なお、本発明の目的を損なわない範囲で酸化防止剤、油
性向上剤、極圧剤などを配合することができる。In addition, an antioxidant, an oiliness improver, an extreme pressure agent and the like can be added within a range that does not impair the object of the present invention.
本発明のアルミニウムおよびアルミニウム合金の冷間鍛
造用潤滑剤は、深絞り、引抜き、伸線、圧延及び各種の
押出加工などに適用できる。また、加工する際に用いる
金型材質は、特に限定しないが合金工具鋼、合金工具表
面に硬質処理した金型においても良好な加工品が得られ
る。The aluminum and aluminum alloy cold forging lubricant of the present invention can be applied to deep drawing, drawing, wire drawing, rolling and various extrusion processes. Further, the material of the die used for processing is not particularly limited, but a good processed product can be obtained even with an alloy tool steel or a die having a hard treatment on the surface of the alloy tool.
実施例1〜13 潤滑油の粘度が40℃で10mm2/s(cst)の鉱油を用
い、第1表に示した粒径63〜74μmの金属石けん及
び合成ワツクスを10重量%油中に分散配合した本発明
の冷間鍛造用潤滑剤を得た。この冷間鍛造用潤滑剤をア
ルミニウム合金(JIS A5056)素材表面に塗布
した後、下記の条件で前方押出し加工法及び後方押出し
加工法により加工性能、加工後の表面状態などを調べ
た。結果を第1表に示した。Examples 1 to 13 Using a mineral oil having a viscosity of 10 mm 2 / s (cst) at 40 ° C., a metal soap having a particle size of 63 to 74 μm shown in Table 1 and a synthetic wax were dispersed in 10% by weight of oil. The blended cold forging lubricant of the present invention was obtained. After applying the lubricant for cold forging to the surface of an aluminum alloy (JIS A5056) material, the processing performance, the surface condition after processing, and the like were examined by the forward extrusion processing method and the backward extrusion processing method under the following conditions. The results are shown in Table 1.
加工条件及び加工性能の測定は次の通りである。The processing conditions and the measurement of the processing performance are as follows.
1. 加工条件 1.1 前方押出加工用素材 材質:アルミニウム合金(JIS A5056) 寸法:外形9.9mm、長さ30mm 表面あらさ:max2.0μm (2) 後方押出加工用素材 材質:アルミニウム合金(JIS A5056) 寸法:外形19.9mm、長さ20mm 表面あらさ:max2.0μm 1.2 金型の主要寸法 (1) 前方押出用 材質:合金工具鋼SKD11 コンテナ径:10mm 押出角:120度 絞り径:6mm(加工率64%) (2) 後方押出用 材質:合金工具鋼SKD11 コンテナ径:20mm パンチ径:16mm(SKD11材) 加工率:63.9% 2. 加工性能評価法 金型に加熱用バンドヒーターを取り付け、金型温度を5
〜20℃ずつ段階的に上げ、各温度で潤滑剤を塗布した
素材を加工速度14mm/sの条件で10個ずつ加工し、
加工面の表面状態および焼付きが生じないで加工できる
金型の最高温度を測定した。この温度が高い程、素材表
面に形成される潤滑被膜の耐熱性、潤滑性にすぐれてい
る。1. Processing conditions 1.1 Material for front extrusion processing Material: Aluminum alloy (JIS A5056) Dimension: Outer shape 9.9 mm, length 30 mm Surface roughness: max 2.0 μm (2) Material for rear extrusion processing Material: Aluminum alloy (JIS A5056) Dimensions: Outer diameter 19.9 mm, length 20 mm Surface roughness: max 2.0 μm 1.2 Main mold dimensions (1) For forward extrusion Material: Alloy tool steel SKD11 Container diameter: 10 mm Extrusion angle: 120 degrees Drawing diameter: 6mm (Processing rate 64%) (2) For backward extrusion Material: Alloy tool steel SKD11 Container diameter: 20mm Punch diameter: 16mm (SKD11 material) Processing rate: 63.9% 2. Machining performance evaluation method Attach a heater and set the mold temperature to 5
Gradually raise by ~ 20 ℃, and process 10 materials each with lubricant applied at each temperature at a processing speed of 14 mm / s.
The surface condition of the machined surface and the maximum temperature of the mold that can be machined without seizure were measured. The higher this temperature, the better the heat resistance and lubricity of the lubricating coating formed on the surface of the material.
比較例潤滑剤の組成 比較例1 比較例2 第1表の結果から明らかなように、本発明の冷間鍛造用
潤滑剤は、加工後の素材表面は良好でかつ、加工性能も
比較例のものに比しすぐれていることが明らかである。Comparative Example Lubricant Composition Comparative Example 1 Comparative example 2 As is clear from the results in Table 1, it is clear that the cold forging lubricant of the present invention has a good material surface after processing and has excellent processing performance as compared with the comparative example. .
実施例14〜25 粒径63〜74μmのN−ヒドロキシエチル12ヒドロ
キシステアリルアミドおよびステアリン酸ナトリウムを
第2表に示した合成油に10重量%分散配合した本発明
の冷間鍛造用潤滑剤を得た。これを実施例と同じ条件で
加工し、加工後の表面状態及び加工性能を測定した。結
果を第2表に示した。Examples 14 to 25 N-hydroxyethyl 12-hydroxystearyl amide having a particle size of 63 to 74 μm and sodium stearate are blended in the synthetic oil shown in Table 2 in an amount of 10% by weight to obtain a lubricant for cold forging according to the present invention. It was This was processed under the same conditions as in the example, and the surface condition and processing performance after processing were measured. The results are shown in Table 2.
第2表の結果から明らかなように、本発明の冷間鍛造用
潤滑剤は加工後の表面状態及び加工性能にすぐれている
ことが分る。As is clear from the results shown in Table 2, the lubricant for cold forging according to the present invention is excellent in the surface condition after processing and the processing performance.
〔発明の効果〕 本発明のアルミニウム及びアルミニウム合金用の冷間鍛
造潤滑剤は、以上の実施例から明らかなように、素材表
面に塗布するのみで、加工時の摩擦面に潤滑被膜を形成
し焼付き防止するので、加工工程の簡略化、低コスト化
に大きく貢献する。 [Effect of the Invention] As is clear from the above examples, the cold forging lubricant for aluminum and aluminum alloys of the present invention forms a lubricating coating on the friction surface during processing only by applying it to the surface of the material. Since it prevents seizure, it greatly contributes to simplification of processing steps and cost reduction.
───────────────────────────────────────────────────── 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 C10N 10:06 20:06 Z 8217−4H 30:06 40:24 A 8217−4H (72)発明者 中野 文雄 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 奈良原 俊和 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−192795(JP,A)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Internal reference number FI Technical indication C10N 10:06 20:06 Z 8217-4H 30:06 40:24 A 8217-4H (72) Invention Fumio Nakano 4026 Kuji Town, Hitachi City, Ibaraki Prefecture, Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor, Toshikazu Narahara 4026 Kuji Town, Hitachi City, Ibaraki Prefecture, Hitachi Research Laboratory, Hitachi Ltd. (56) References 60-192795 (JP, A)
Claims (1)
脂肪酸のリチウム,カルシウム,亜鉛,ナトリウム,ア
ルミニウムまたはバリウム塩からなる金属石けん,脂肪
酸とN−アルキルアミン,脂肪酸とN,N−ジアルキル
アミン(但し、アルキルアミンのアルキル基の炭素数が
2〜18)からなる合成ワックスから選ばれる粒径が6
3〜74μmの有機滑剤の1種以上を2〜15重量%配
合したことを特徴とするアルミニウム冷間鍛造用潤滑
剤。1. A lubricating oil comprising mineral oil and / or synthetic oil,
Metallic soap consisting of lithium, calcium, zinc, sodium, aluminum or barium salt of fatty acid, fatty acid and N-alkylamine, fatty acid and N, N-dialkylamine (however, the alkyl group of alkylamine has 2 to 18 carbon atoms) Particle size selected from synthetic wax consisting of 6
A lubricant for cold forging of aluminum, comprising 2 to 15% by weight of one or more organic lubricants having a size of 3 to 74 μm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12249285A JPH0651875B2 (en) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Aluminum cold forging lubricant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12249285A JPH0651875B2 (en) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Aluminum cold forging lubricant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61281200A JPS61281200A (en) | 1986-12-11 |
| JPH0651875B2 true JPH0651875B2 (en) | 1994-07-06 |
Family
ID=14837181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12249285A Expired - Lifetime JPH0651875B2 (en) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Aluminum cold forging lubricant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0651875B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5856018B2 (en) * | 2012-06-29 | 2016-02-09 | 八弘綱油株式会社 | High drop point semi-solid composition |
-
1985
- 1985-06-07 JP JP12249285A patent/JPH0651875B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61281200A (en) | 1986-12-11 |
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