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一、 金屬成型加工工序的類別及金屬塑性加工工藝用潤滑劑的分類： 1、 金屬成型加工工序的類別：金屬成型過程分為初級(jí)成型和二次成型過程的，在成型加工中從熔融金屬到成品零件的完成一般的加工工序是：鑄模成型、熱軋、熱壓、冷軋、拉拔或冷壓。熱加工過程通常用于初級(jí)加工或大變形加工過程。這部分過程通常包括：鍛造、軋制、擠壓、拉桿、拉絲、制造無縫管。二次成型過程主要指薄板成型過程（含沖壓），涉及一系列的零件形狀，該過程可以按許多方式分類，在此不做詳細(xì)說明。 2、 金屬成型潤滑劑的分類： ISO于1986年通過IS06743/7，按油基、水基將加工液分為 MH和 MA兩大類，又根據(jù)每類的化學(xué)組成、應(yīng)用各分為8類和9類，共17類，該標(biāo)準(zhǔn)將目前眾多的金屬加工液的品種均可包含進(jìn)去，我國已等效采用了該標(biāo)準(zhǔn)，制定了 GB7631.5。以下的分類是根據(jù)溶液介質(zhì)狀態(tài)進(jìn)行分類。 1）、純油型： 包括礦物油、動(dòng)植物油及其混合物，通常加入含硫、磷、氯的極壓抗磨添加劑，具有良好的潤滑性，用在負(fù)荷大的工序，但冷卻性能較差。從環(huán)保的角度，現(xiàn)在惰性極壓添加劑（PEP）有取代含磷硫添加劑的趨勢(shì)。 2）、可溶性油： 含80%以上的油，加入乳化劑、添加劑和水，形成不透明的乳化液，膠體顆粒大于1微米，既具有純油性潤滑劑的良好潤滑性，也具有水溶液的良好的冷卻性，而且能減少著火的危險(xiǎn)，使用時(shí)需稀釋，比例大約是20：1，缺點(diǎn)是容易被細(xì)菌污染變質(zhì)。同時(shí)可用于有色金屬的加工，PH值保持在8-9之間。 3）、半合成液： 基本上是水溶液，含有少量的油（10-30%），乳化顆粒很少（0.05-1.0微米）,半合成液化的冷卻性能比可溶性油好但潤滑性則不如可溶性油.外觀與乳化顆粒大小有關(guān),使用時(shí)需要稀釋. 4)、合成液： 不含油的透明水溶液，添加劑加入量可達(dá)50%，使用時(shí)需要稀釋成2-10%水溶液。具有極好的冷卻和清潔作用，滑性因添加劑不同有很大區(qū)別。缺點(diǎn)是廢液不容易處理。 二、 金屬成型潤滑劑的作用及性能： 1、 金屬成型潤滑劑的的作用有如下幾個(gè)方面： 1）、減少摩擦，對(duì)被加工金屬和模具起到潤滑、冷卻的作用，從而減少動(dòng)力消耗； 2）、減少模具磨損，延長工模具的使用壽命； 3）、改善加工金屬表面的質(zhì)量及精度，提高光潔度； 4）、控制溫度、控制加工工件在加工過程中的熱損失所造成的溫度梯度以減少加工變形，并起散熱和隔熱的作用，一防止工件急冷和模具的熱沖擊； 5）、保護(hù)加工金屬表面不受氧化或繡蝕。 2、 金屬成型加工潤滑劑的性能特點(diǎn)： 金屬潤滑劑的性能特點(diǎn)因不同的成型操作方式而異，以下按金屬成型加工工序：鍛造、軋制、擠壓、拉拔和薄板成型五個(gè)工序來作出說明： 1）、鍛造潤滑劑 鍛造的定義：在開式模中壓縮或鐓粗以及在閉式模中使粗胚成型的過程。作為鍛造潤滑劑應(yīng)具備以下特性： A：均勻的濕潤表面以防局部無潤滑； B：不能有殘?jiān)拇嬖冢瑫?huì)影響表面質(zhì)量和加工精度； C：不能腐蝕模具，同時(shí)給模具提供保護(hù)涂層； D：具有一定的冷卻作用； E：適合用于自動(dòng)給料，最好適合用于噴涂方式； F：不污染環(huán)境，不形成對(duì)身體有害的物質(zhì)； G：存儲(chǔ)安定性好； H：濃縮型潤滑劑可稀釋成滿足不同潤滑要求的鍛造工藝。 鍛造過程中的潤滑劑的使用方法主要是噴涂或用刷子刷涂，固體層狀潤滑劑（C或MOS2）也可以和聚合物一起用于模具表面。自動(dòng)噴涂設(shè)備的發(fā)展能均勻有效的應(yīng)用潤滑劑。以下按鍛造的方式分別簡述潤滑劑的使用： 冷鍛：一般用復(fù)合潤滑劑，如果金屬變形小，如鐓或壓的的情況下，則用高粘度流體，如沖擊速度高，則采用底粘度潤滑劑。典型的使用：磷酸鹽涂層適用與碳鋼或低合金鋼，草算鹽涂層適用于不繡鋼。 溫鍛：受溫度的限制，大多數(shù)有機(jī)類潤滑劑不能使用，而必須以固體潤滑劑或無機(jī)鹽。 熱鍛：溫度400-1650度，潤滑劑通常是油基或水再添加固體潤滑劑。對(duì)于鎳合金、高熔點(diǎn)合金和鈦，由于溫度高需要用玻璃涂層，潤滑的同時(shí)起到防止氧化。對(duì)于活性金屬或粉末金屬的鍛造則要用包覆工藝。 旋鍛：冷鍛的一種，利用潤滑劑膜可以延長模具的使用壽命和增加表面光潔度。西班牙老鷹Brugarolas公司的BESTRIL65 AG、75 AG含石墨添加劑，廣泛用于銅和鋼的鍛造和沖壓。 2）、軋制 軋制分為冷軋和熱軋，以再結(jié)晶溫度為區(qū)分點(diǎn)。軋制中的潤滑劑的主要功能是減少摩擦和軋輥的磨損。控制溫度是潤滑劑的另一個(gè)功能。 冷軋：冷軋一般用于生產(chǎn)帶材，其軋速較高，在軋輥與軋件之間形成、保持一定厚度的潤滑劑膜是進(jìn)行有效潤滑的必要條件，楔形油層靠軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)而形成油膜，通常為混合潤滑狀態(tài)，該狀態(tài)是不穩(wěn)定的隨軋制過程工藝參數(shù)的變化而變化。主要因素是軋輥直徑、軋制速度、軋輥粗糙度及道次壓下量。 潤滑劑的選擇不僅取決與設(shè)備和產(chǎn)品的質(zhì)量要求，還取決于對(duì)潤滑作用或冷卻作用所需控制的方式。但對(duì)潤滑劑的最基本的要求能顯著減低摩擦，保證軋件的表面光潔度同時(shí)具有較強(qiáng)的冷卻作用。現(xiàn)在水基型潤滑劑有取代油型的趨勢(shì)。 板材熱軋：熱軋的溫度與鍛造的溫度相近，熱軋潤滑時(shí)一般屬邊界潤滑狀態(tài)，鋼材可以干軋。熱軋鋁材不能干軋，因?yàn)楦绍垥r(shí)軋輥會(huì)粘上鋁及其氧化物，使軋制作業(yè)不能正常進(jìn)行。鋼材熱軋時(shí)溫度在800-1250之間，變形區(qū)的輥面溫度高達(dá)450-550，必須不斷的用大量的水冷卻軋輥，所以潤滑劑必須具有以下特性：A：對(duì)輥面有良好的附著力，不易被水沖洗； B：高溫下有良好的熱穩(wěn)定性； C：對(duì)環(huán)境無污染。 型材的軋制：型材的復(fù)雜面使軋輥與軋件接觸面之間產(chǎn)生高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)，雖然潤滑劑的使用和板材的軋制類似，但由于操作條件更加苛刻，因此在供給系統(tǒng)上要采取一些特殊的措施。管材熱軋用石墨懸浮液、鹽溶液或其他用于熱軋的潤滑劑，冷彎型材和管材冷軋時(shí)，使用冷軋潤滑劑，但冷彎型材要特別注意潤滑劑的防銹功能。西班牙老鷹Brugarolas公司用于金屬成型的BESTRIL系列潤滑劑，在有色金屬和合金的軋制工藝中有良好的表現(xiàn)，如：BESTRIL 190 、BESTRIL 192 、BESTRIL 710，不含氯，用于銅及青銅的軋制。 3）、擠壓： 擠壓的定義；是金屬材料的截面作顯著的改變，并迫使其沿正向或反向通過一定形狀和尺寸模孔的工藝過程。擠壓工藝特別適合用于加工高精度和復(fù)雜截面的型材，如：齒輪、精密管材和型材、鉆頭等。只需要做少量加工或不需再加工。 采用擠壓潤滑劑可減少摩擦應(yīng)力，使金屬更加均勻的流動(dòng)，可增加模具的使用壽命和降低溫升。用于鍛造潤滑的眾多潤滑劑也適用于擠壓，由于工件材料有高的強(qiáng)度，因此模具中的應(yīng)力很高，所以冷擠壓對(duì)潤滑較高，常用潤滑劑有石墨或草算類涂層，隨后用皂、蠟或聚合物做潤滑劑。 熱擠壓溫度高達(dá)2200度，石墨的潤滑效果很難滿足要求，一般采用玻璃作潤滑劑，玻璃的熔點(diǎn)必須與熱擠壓溫度相適應(yīng)。 4）、拉拔： 拉拔的定義：將圓柱形毛胚拉過錐形模孔而使其截面縮減和長度增加的過程。通常是冷加工過程。拉絲是一個(gè)連續(xù)和穩(wěn)定的過程，拉管才和桿材是間歇作業(yè)。 潤滑劑可降低拉拔應(yīng)力和能耗，減少模具拉裂和保持較低溫度。由于拉制產(chǎn)品的表面的光潔度是一項(xiàng)很重要的指標(biāo)，為保持潤滑膜的厚度，選擇合適的潤滑油的粘度是非常關(guān)鍵。拉拔作業(yè)有兩種基本的潤滑方法：干式和濕式： 干式拉伸：固體或半固體潤滑劑加在石灰涂層或轉(zhuǎn)化涂層上，再涂覆到進(jìn)入模具的材料表面； 濕式拉伸：整個(gè)系統(tǒng)浸在潤滑劑中，潤滑很充分，一般用乳化液，有良好的冷卻效果。 管材拉拔：拉管的過程中，潤滑是極關(guān)鍵的因素。固定頂頭拉伸時(shí)，通常不希望有摩擦力；游動(dòng)頂頭拉伸時(shí)希望有適當(dāng)?shù)哪Σ亮σ詼p少軸向拉應(yīng)力作用下拉斷的傾向。 線材拉拔：由于金屬絲與模具間的快速相對(duì)運(yùn)動(dòng)，潤滑劑通過降低應(yīng)力減少金屬絲的粘著，塞滯和斷裂的傾向，同時(shí)提高模具的壽命，降 低設(shè)備功率的消耗。潤滑劑一般含有極壓添加劑的乳化液，以及固體潤滑劑：石墨，MOS2、滑石等。 彎管：在用彎管時(shí)，管的內(nèi)外表面需要不同的潤滑劑，。頂頭與內(nèi)表面之間一般用粘稠的礦物油或膏壯物作為潤滑劑；管的外表面與模具之間需要用低粘度潤滑劑。在潤滑劑的選擇時(shí)要考慮減少清洗的困難。 西班牙老鷹Brugarolas公司的BESTRIL 248、BESTRIL260、BESTRIL540、BESTRIL590粘度低，易揮發(fā)，不含氯廣泛用于鋼、鋁和銅的拉拔工藝。 5）、薄板成型： 薄板成型有名冷沖壓，是將各種不同規(guī)格的金屬板料或胚料，在室溫下對(duì)其施加壓力使之變形或分離而獲得所需各種形狀零件的一種加工工藝。 冷沖壓對(duì)表面粗糙度有很高的要求，所以有效的、連續(xù)的和均勻的潤滑作用對(duì)得到良好的外形尺寸和表面光潔度很重要，潤滑劑的應(yīng)用方法是輥式涂抹、刷滴流或噴涂。。 精密沖裁的潤滑劑的潤滑性和清靜性是兩個(gè)需要關(guān)注而有矛盾的面，所以一般利用低粘度潤滑劑，其中再添加極壓添加劑。 西班牙老鷹Brugarolas公司的BESTRIL 590適合用于鍍鋅板的成型，BESTRIL 575適合用于鋼和鋁板的沖壓；BESTRIL 2050作為壓鑄合金的脫模劑。 |