Смазка для горячей штамповки металлов

 

Изобретение касается обработки металлов давлением, в частности смазки, которая может быть использовано при горячей объемной штамповке металлов. Цель - снижение усилия выталкивания металла из штампа. Смазка содержит, мас.%: лигносульфонат 20-35, тальк 5-10, глина 5-10, лигнин гидролизный 8-15, однозамещенный фосфорнокислый цинк 0,5-2,0 и вода - остальное. Применение предлагаемой смазки обеспечивает усилия штамповки на уровне 385-390 кН и снижает усилия выталкивания поковки из матрицы. 2 табл.

СОЮЗ COSETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

092 (112

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4438481/31-04 (22) 08.06.88 (46) 23,04.90, Бюл. ¹ 15 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) А.П, Грудев, В.А. Яровой, А,М. Должанский, А.В, Смотров, В,В. Смотров и Э.Н. Шевелева (53) 621.892:621.7.016.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 450829, кл. С 10 М 173/02, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 582868, кл. С 10 М 173/02, 1977 °

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при горячей объемной штамповке металлов с применением технологических смазок.

Целью изобретения является снижение усилия выталкивания металла из штампа путем уменьшения схватывания после деформации при обеспечении равномерности теплоизолирующих cBQHcTB смазки по всей поверхности гравюры штампа и повьппения качества поверхности поковок.

Содержание в смазке 20-35 мас.7 лигносульфоната (который является аналогом сульфитно-спиртовой барды) способствует хорошему смачиванию смазкой горячих штампов. При наличии лигносульфоната менее 20 мас.7. ухудшается смачивание штампов, получает. (51)5 С 10 М 173/02//(С 10 M 173/02

125 24, 125 30, 125 26, 145.40)

С 10 N 30:06 40:24

2 (54) СМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ШТАМПОВКИ

МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение касается обработки металлов давлением, в частности смазки, которая может быть использована при горячей .объемной штамповке металлов. Цель — снижение усилия выталкивания металла из штампа. Смазка содержит, мас.Х: лигносульфонат 20-35; тальк 5-10; глина 5-10; лигнин гидро" лизный 8-15; однозамещенный фосфорнокислый цинк 0,5-2,0; вода остальное. Применение предлагаемой смазки обеспечивает усилия штамповки на уровне 385-390 кН и снижает усилия выталкивания поковки из матрицы.

2 табл.! ся малый слой смазки, а при более

35 мас.X ухудшается качество поверхности готового изделия вследствие незanолнения углов rpавюры, Тальк в количестве 5-10 мас.X играет роль теплоизолятора, а также

) слоистого антифрикционного и анти1 . пригарного наполнителя. При содержа- нии в смазке талька менее 5 мас.Ж ухудшаются ее антифрикционные свойства и не обеспечивается достаточный слой смазки, а при содержании талька в смазке более 10 мас.7 происходит накапливание талька в полости штампа.

Глина марки 40 в количестве 510 мас.X повышает эффективность поверхностно-активных веществ (ПАВ) в лигносульфонате, а также служит теплоизолятором и уменьшает пригар. Вве- дение глины в указанных пределах

1558962 обуславливается тем, что при содержании ее менее 5 мас.7 не обеспечиваются достаточные антифрикционные свойства смазки, а при введении более

10 мас.% происходит накапливание глины в полости штампа.

Гидролизный лигнин в количестве

8-15 мас. вводится с целью уменьшения залипания окалины, дпя уменьшения окислительного износа и как хороший тенлоиэолятор.,Добавка лигнина также улучшает разделяющие свойства смазки за счет выделения при разложении в процессе работы зольных остатков. Введение в смазку менее 8 мас.7. лигнина приводит к повышению усилия выталкивания и налипанию окалины к поверхности гравюры за счет уменьшения выделения зольных остатков и ухудшения разделительных и антипригарных свойств смазки. При введении лигнина свыше 15 мас.7. наблюдается повышенная зольность и накапливание

его в полости штампа, а следовательно, ухудшается качество поверхности поковок °

Содержание в смазке 0,5-2,0 мас. однозамещенного фосфорнокислого цинка способствует образованию на всей поверхности инструмента равномерного смазочного слоя, а также совместно с тальком и глиной обеспечивает мягкое полирующее воздействие. Введение в смазку менее 0,5 мас. одноэамещенного фосфорнокислого цинка приводит к увеличению усилия выталкивания вследствие неравномерности смазочного слоя на выступах и в углублениях полости штампа. Содержание более

2 мас.7. однозамещенного фосфорнокислого цинка не. приводит к улучшению качества смазки, но вследствие накапливания в углах штампа ухудшается качество поверхности поковки, . При горячей штамповке на эксцентриковом прессе усилием 1,25 MH испытывают составы смаэок, приведенные в табл, 1.

Горячей штамповке подвергаются цилиндрические образцы из стали 45 диаметром 35 мм и высотой 37 мм при

1100 С, Комплект штампов, состоящий из пуансона с выстуйом и матрицы с глубокой полостью, изготавливают из стали 5ХНМ и перед штамповкой нагревают до 190-220 С. Смазки наносят о на инструмент распылением при помощи энсекционных форсунок.

40ФоРмУла изобретения

Смазка для горячей штамповки металлов, содержащая воду, лигносульфонат, тальк и глину, о т л и ч а—

45 ю щ а я с я тем что с целью rниже ния усилия выталкивания металла из штампа, смазка дополнительно содержит гидролизный лигнин и однозамещенный фосфорнокислый цинк при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Лигносульфонат 20-35

Тальк 5-10

Глина 5-10

Гидролизный лигнин 8-15

Одноэамещенный фосфорнокислый цинк

Вода

0,5-2,0

Остальное

В опытах определяют полное усилие штамповки, усилие выталкивания поковки из матрицы при помощи специальных тензодатчиков, температуру поверхности в момент штамповки на выступе пуансона и в углублении матрицы с помощью зачеканенных хромель-алюминиевых термопар. Смачиваемость смазкой инструмента; качество поверхности поковки, заполняемость внутренних углов штампа оценивают визуально, Результаты опытов приведены в табл. 2.

Как видно иэ табл. 2, применение !

5 предлагаемых смазок обеспечивает полные усилия штамповки, являющиеся критерием антифрикционной эффективности, на одном уровне 385-390 кН, а усилия выталкивания поковки из мат20 рицы, характеризующие залипание, на

37-407 ниже, чем у известной. Перепад температур поверхности на выступе и в углублении, являющийся критерием равномерности теплоизолирующих

25 свойств смазки, для предлагаемых составов имеет величину 12-20 С, в о, то время как у известного эта величина в 2,8-4,6 раза больше, к тому же зта смазка хуже смачивает горячий

Зр инструмент.

Смазки предлагаемых составов 6, 7, 13, !5 и 17 по некоторым параметрам (усилие выталкивания или перепад температур) лучше известной, однако они не удовлетворяют по другим параметрам: по качеству поверхности, заполнению углов или по полному усилию штамповки, !

558962

Т а блица 1

Ф

Содержание компонентов, мас.X

Состав

Лигнин Однозамещенный фосфорнокислый цинк

Лигно- Тальк Глина сульфонат

7 7

7 7

7 7

7 7

7 7

7 7

7 7

7 10

7 5

5 7

10 . 7

7 10

7 5

4 7

12 7

7 12 (известный) 55 2

Во всех составах вода до 100 мас,X

"" Смазка содержит сульфитно-спиртовую барду

Та блиц а 2

Температура поверхо ности, С

Смачивае- Запол- Качество

Усилие

Полное

Сосмость ин- нение струмента углов выталкиванин,Н поверхности тав усилие, кН

На вы- В углублеступе нии

2

4

6

8

11

12

13

14

1

3

5

/

9

11

12

13

I4

16

17

389

401

412

409

406

386

388

419

396

386

396

27

27.

27

2?

27

27

27

27

27

18

38

27

27

27

183

177

301

286

279

176

177

174

176

323

28I

287

288

294

512

506

523

583

577

519

493

509

511

567

507

561

507

527

498

491

503

5!О

5!О

491

476

497

488

491

493

483

495

11

ll

ll

17

Il

ll !

1!

ll

11

11.

11

11

1,2

2,0

0,4

1,2

2,2

1,2

1,2

1,2

1,2

1,2

1,2

1,2

1,2

1,2

1,2 !,2

1558962

Продолаение табл,2

Температура поверх 0 ности» С

СмачиваеПолное

Сос"

Качество аполМОСТЬ НН- НЕННЕ струмента углов тав усилие, кН поверхности

На вы- В углублеступе нии

478

491

547

289

29!

402

385

+

0 г

П р и м е ч а н и е. "+" - хороао; "0" - удовлетворительно, 4

Редактор И.Дербак

Заказ 819 Тирам 443 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35 ° Рауяская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород» ул. Гагарина,101

17

18 (известный) Усилие выталкивания,Н

Составитель Е, Пономарева

Техред А. Кравчук Корректор М. Шароаи