JPH0651875B2 - アルミニウム冷間鍛造用潤滑剤 - Google Patents
アルミニウム冷間鍛造用潤滑剤Info
- Publication number
- 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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- Japan
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- processing
- lubricant
- cold forging
- aluminum
- oil
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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。
間鍛造用潤滑剤に関する。
〔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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
性向上剤、極圧剤などを配合することができる。
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。
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。
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。
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。
加工条件及び加工性能の測定は次の通りである。
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。
〜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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
〔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。
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。
───────────────────────────────────────────────────── 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)
Claims (1)
- 【請求項１】鉱油及び／又は合成油からなる潤滑油に、
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12249285A JPH0651875B2 (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | アルミニウム冷間鍛造用潤滑剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12249285A JPH0651875B2 (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | アルミニウム冷間鍛造用潤滑剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61281200A JPS61281200A (ja) | 1986-12-11 |
| JPH0651875B2 true JPH0651875B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=14837181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12249285A Expired - Lifetime JPH0651875B2 (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | アルミニウム冷間鍛造用潤滑剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0651875B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5856018B2 (ja) * | 2012-06-29 | 2016-02-09 | 八弘綱油株式会社 | 高滴点の半固体状組成物 |
-
1985
- 1985-06-07 JP JP12249285A patent/JPH0651875B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61281200A (ja) | 1986-12-11 |
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