浅析润滑技术对冲压拉深成型的重要性在其它条件满足拉深工艺的前提下,润滑的好坏,将直接影响拉深力、模具寿命和制品质量等,甚至会成为拉深工艺成败的关键。精益&绿色生产 在拉深成形过程中,由于工件与模具表面存在相对移动,在一定压力的作用下会产生粘附现象,不锈钢拉深时,这种现象更为严重,造成产品表面出现划痕和模具表面出现“粘结瘤”,为保护产品表面质量,控制摩擦、磨损,清除划痕,昀有效的手段就是润滑。选择润滑剂的首要点就是在板料拉深成形过程中润滑膜自始至终不发生破裂并且起润滑作用。“防粘降摩”是选择润滑剂的基本出发点。在其它条件满足拉深工艺的前提下,润滑的好坏,将直接影响拉深力、模具寿命和制品质量等,甚至会成为拉深工艺成败的关键。据资料介绍,在各种工艺中,拉深工艺消耗的润滑剂量昀多。拉深工艺过程中,因材料变形量比较大,要求润滑剂具有优异的性能。在讨论冲压润滑剂之前,我们有必要了解一下冲压模具目前的发展情况。为了提高冲压精度及延长模具寿命,应对大量高强钢的使用,模具制造商在不断的加大这方面的研究,诞生了很多表面强化技术,如:工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术,碳化物被覆处理(TD处理)及许多镀(涂)层技术。同时真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊技术也得到了应用。但是相对的先进润滑技术的发展就比较滞后,一定程度上制约了冲压的发展。下面我们来认识一下各种不同的润滑剂: 目前常见几种冲压润滑剂的特点:种类优点缺点矿物质油1.在工业中被广泛的认可和使用2.氯和硫是极限压力时非常有效的润滑添加物3.通常保持工件湿润,使用中工件粘着不严重1.落后的技术,研发方面没什么进展2.难于混合,为不稳定的乳状液3.含有害和易燃成份4.难于清洗和直接焊接5.处理费用增加可挥发性油1.可从工件上挥发2.清洗简单1.易燃、有毒2.造成严重的皮肤病3.对工具的保护作用小4.不是完全的消失5.超过了空气中对VOC量的限制6.大大增加了车间里VOC的含量硼化皂基干膜1.冲压时与润滑油混用或单独使用2.非常有效的润滑产品1.在模具上产生堆积物2.在冲压处产生硼砂颗粒3.清理模具时增加额外的花费4.清洗时产生泡沫5.在潮湿环境或遇到润滑剂时会变软、变粘6.在废水中被错误的当作重金属皂基化合物1.通用的工具保护产品2.价格低3.稀释后仍然有效1.十九世纪三十年代的技术2.不含EP添加剂3.色素附着在工具上,冲压部位易产生粘结现象4.工件表面粘度大5.对软金属造成腐蚀6.清洗时产生泡沫 我们清楚在冲压过程中,除了模具这个因素以外,润滑剂发挥着重要作用。 我们过去对润滑剂的作用的认识在今天可能或需要改变,所有过去认为合理的在新技术出现之时就变得不再合理。 在这里让我们确定每个人都了解目前主要润滑产品间的区别,现我们再来介绍一种主要是聚合物合成的产品 ‐‐‐‐ 美国爱美可水基冲压润滑剂(IRMCOFLUIDS)。 美国爱美可水基冲压润滑剂(IRMCOFLUIDS)是一种高分子聚合物和成型润滑剂,不仅具有无毒性、稳定的化学性、水溶性、易清洗性,而且具有独特的热寻性,高附着力,高润滑膜强度,高抗极压性、高冷却性,高绝热性等优越特性。主要应用于金属工件成型过程中的凸模拉延、冲孔、冲裁、弯曲等工艺,可以完成昀难的深冲凸模拉延。由于IRMCO(爱美可)主要应用的工程材料是水,并合成了特殊的润滑物质和抗挤压物质。所以它不是油、脂,也不是溶解性油或乳液。因此,在认识、使用、处理的方式也和油不一样。下面我们来综合了解一下IRMCO(爱美可)水基冲压润滑剂。 关于IRMCO(爱美可):z1914年创建于美国宾西法尼亚州的费城z1919年公司移到伊利诺州并正式命名为IRMCOz1981年发明了可以全面替代传统润滑技术的高效、环保无油水基冲压润滑剂。z1996年推出无油弯管润滑脂配方z环保,真正的水基润滑剂z建立了全球唯一的微毒检测系统。z全球昀高的低毒排放标准什么是水基润滑剂?z安全、环保z不可燃、不含油,也不含任何溶剂z热敏反熔性化学配方(冲压温度升高时,聚合物向温度高的地方聚集形成更坚固的润滑膜)z很薄,但是作用比厚油膜还强z真正溶解于水z不是常规的皂基润滑剂 水基润滑剂好吗?z水基的冷却效果好。z水可以蒸发,带走很多热。(常压下,只要有水,温度就不会超过100C)z稳定的稀释可以保证质量的一致性z通过稀释带来真正的成本节省z后面的工序中可以节省更多摩擦与润滑注:X轴—温度Y轴—摩擦系数不同的添加成分会在不同的温度反应并保护冲压时工具表面。冲压将造成损伤并且对摩擦系数产生影响。请记住,摩擦系数小就意味着少的摩擦,这对工具是好的。棕色—油:第一条曲线就是一般矿物油润滑剂,随温度上升,摩擦系数上升。那些加入添加剂隔开模具和工件的方法叫:“防止焊接法”防止摩擦,升温乃至发生熔接,焊在一起。绿色—氯:从125度开始到600度附近一直保持均衡的摩擦。600度以后,作用力减弱。红色—磷:保护作用开始于275度,在850度结束。黄色—硫:保护作用开始于525度,在1000度结束。橘黄色—酯类:在低温时有着良好的消除摩擦的能力,但是在375度以上就不能持续了。酸(羧酸或无机含氧酸)与醇起反应生成的一类有机化合物叫做酯。酯类都难溶于水,易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂,密度一般比水小。低级酯是具有芳香气味的液体。紫色—合成物:大多的操作都需要有一个大的温度范围而进行保护。图谱表明了合成物在整个的温度范围提供了额外的效果。比其他任何单独的物品在昀佳范围是达到的效果都好。 7070°°温度温度440440°°SUSSUS稠度稠度6000600000IRMCO®传统润滑产品薄功效和厚的一样反熔能力X轴表示金属成型时的温度。Y轴表示金属上面润滑油的稠度或者厚度。黑线表示传统润滑油稠度随温度变化的情况。为了工作,开始时稠度比较大。随金属在冲压模具中变型,温度升高,润滑油(所有油基)都会随温度上升而变薄,直到闪点或者烧着(冒烟)。桔黄色的线表示一般爱美可润滑剂开始喷上去时稠度低的多。但是当温度上升时,我们的润滑剂变的更稠、更坚韧。一些具有热寻性的成分会从溶剂里面出来,粘到热金属上形成一个非常滑的膜。爱美可使用的聚合物系统实际上都具有热寻的性,它们受热的吸引并具有”反熔性品质“。当产品温度达到雾化点时,你可以看到产品在热金属板上热转换。有时,来自金属形变的热量和压力非常大,油基、水溶性产品等粘性的液压层也无法阻止金属表面粗糙度的接触。因此配方需要一种极压添加剂,这种添加剂将与金属反应,生成一层表面薄膜,能够承受负载,不会失效。爱美可由摩擦生热引发,产生高强度隔膜从而起到润滑作用;独有的HSP技术(高固体聚合技术),遇热引发,产生化学反应,生成高固体隔膜,从而隔离金属与模具,对模具和工件起到良好的保护作用,涂得多则水分多,润滑膜厚水分消耗慢,产品性能生效慢。所以建议薄、均匀、不流淌的使用方式。 IRMCO(爱美可)成型能力在美国金属精确成型中心的试验,用爱美可液体润滑剂,DP590/600成型钢板,没有任何涂层的模具,深度是直径的2倍,70吨的压边力,金属延展了65-100%(77毫米)。对比试验还用了其他4种畅销名牌冲压润滑油,没有一种可以到达或者接近爱美可的性能。精密成形中心-美国俄亥俄州立大学-国际铅锌研究组织(ILZRO)-资助,成立于2006年7月。ILZRO组织会员企业,有共同兴趣的模具厂商,润滑剂厂商和汽车工业冲压厂商:制定指导方针来选择昀好的/实用的界面条件(模具,板材和润滑剂),以减少或消除,先进高强度钢AHSS/超高强钢UHSS成形过程中磨损。IRMCO(爱美可)清洗性能第一列:IRMCO技术第二列:油基第三列:其他非油基综合润滑剂金属清洗试验,水温77○F(25C),清水(不加任何洗涤剂)爱美可比常规的综合冲压油,清洗时间缩短400%,从42秒减少到4秒。而一般水溶润滑油要300秒以上才能洗干净。不仅可以节能减排,还可以节省大量清水,大大提高清洗生产线的效率,减少投资。 用去离子水配成4%的硫酸铜溶液.当把钢板放入到硫酸铜溶液中几秒后,铜只会被镀在干净没有油的表面.铜是非常挑剔的,即使象指纹一样轻的污渍也会有所抵触。如果表面干净,钢板上面就会镀上一层均匀的铜色。如果表面不干净铜就不会附着在上面。在这里我们比较的就是IRMCO产品和不同润滑产品.昀上面一行的钢板采用清水冲洗.第2行采用120F的碱性清洗剂.昀底下一行采用140F腐蚀性清洗剂.当我们从左向右看时,可以看到IRMCO产品在昀左侧,依次是其他的产品.IRMCO产品的自来水清洗与温度高的清洗池中的效果是一样的。所有的油类和皂基合成产品用清水无法清洗干净.大多需要腐蚀性\价格高的清洗才可以完全清洗干净。常规清洗油基润滑油,需要用高温水和溶剂,或者带腐蚀性的物质来清除积油。使用量大,会带很多油和土,进入清洗池,需要不断换水。氯化石蜡和有色油脂都很稠,在池底堆积淤泥。而肥皂类的润滑剂会在清洗时产生很多泡沫。因为积油会很难清洗,清洗时间也要增长。这就会产生一个没有附加值的瓶颈。带进去1-3%的土,就需要换水。 IRMCO(爱美可)毒性测试水生物毒性的分析是EPA(美国环保署)采用一种称做LC50(致命浓度50%)或是‘FishKill’的测试方法是在24小时中的LC50测试(致死浓度在50%)。测试是把一些敏感的属于鲤科的胖头鱼,放置在一定比例的润滑剂和水的溶液中24小时。然后增加润滑剂的量,一直增加到致使溶液中的鱼类只有50%存活下来。此时,测定的润滑剂的量值越高,则证明此润滑剂毒性越小。目前,在商业展上我们已经用金鱼来阐明我们的环保责任,并被附以‘FishGuys’的称号。第一列:IRMCO技术第二列:油基第三列:其他非油基综合润滑剂毒性测试:油基产品本身就是有毒的,而且毒性非常大。PPM是个含量单位(100万分之一),试验时间是5分钟,只要有27个PPM的油有可以毒死试验设备里面的所有生物,13个PPM的非油基水溶性产品就可以到达同样的毒性。而IRMCO是4510个PPM才可以。美国环保署认可的水生物急性毒性试验的结果表明,爱美可的毒性比其他综合润滑剂、油基润滑剂相比就是无毒的!!!急性毒性试验期间一般不喂食,从致毒开始就观察记录动物中毒表现,生理、生化变化和死亡情况,并将观察结果在半对数坐标纸上用内插法或外推法求出动物的LC50或TLm、动物全部死亡的昀小浓度(LC100)和动物全部存活的昀大毒物浓度(MDT)即昀大耐受浓度。 爱美可冲压工艺中性能体现——冲压环节1、用量减少50%2、优异的渗透性和冷却性降低了模具温度延长了模具寿命3、可以降低冲压金属的等级节省大量的成本4、工件表面质量提高,废品率降低5、更快的冲压速度,提高生产效率6、清理模具的频率降低7、更多方面。。。。。。——焊接环节1、洁净的工件,易于搬运2、焊接前无需清洗,可直接焊接3、避免了虚焊,便于检查焊接质量4、劳动护品寿命延长5、减少有害气体和异味6、更多方面。。。。。。——清洗环节1、清水或者微碱性清洗2、减少75%清洗用污水排放3、延长清洁池水的寿命4、清洗池内沉淀物减少75%5、消除重新清洗6、常温清洗减少能耗7、更多方面。。。。。。——涂装环节1、工件的高清洁度,保证了磷化效果2、无气孔、不流淌、没有起泡和陷穴3、与电泳漆和粉漆兼容4、提高了喷涂的附着力,涂漆更薄5、更多方面。。。。。。 ——清洁环节1、避免工件存放在地板上的油污、油泥2、地板清洁剂、人工费用降低3、擦布、手套费用大幅降低4、吸油垫子等费用降低5、真正无油的工作空间6、更多方面。。。。。。——排放环节1、可以直接向下水道排放2、废油排放量减少75%3、没有排放费用或损害环境的责任4、更多方面。。。。。。被50个世界知名品牌采用节省已经超过10亿美元Mitsubishi(三菱)Mercedes(奔驰)BMW(宝马)Honda(本田)Volkswagen(大众)Freightliner(福莱纳)Porsche(保时捷)Ferrari(法拉利)Boeing(