CN87100337A - 超细人造石墨润滑剂 - Google Patents

Abstract

超细人造石墨润滑剂是用于精密模锻件的润滑剂。采用高纯度超细石墨粉与水或油混合并搅拌成悬浮液，用喷枪喷涂于模具型腔或坯料表面。采用本发明的润滑剂，可以保证精密锻件的尺寸精度±0.05mm以上，表面粗糙度R_a为2.3以上，并适用于各种合金的各种模锻工艺。

Description

本发明属于塑性加工中精密模锻用润滑剂。

现有技术中在300～700℃之间精密热模锻和钢的温锻常用的石墨润滑剂一般均采用天然石墨制成。由于天然石墨均属磷片状，片状较粗，喷涂不易均匀，附着力不强，在塑性变形中易堆集，影响锻件的尺寸精度。另外在高温下，如铝合金精锻时片状石墨常常镶入锻件表面，且不易清理，降低锻件表面质量，影响表面粗糙度（光洁度）。常常对于表面质量要求较高的锻件达不到技术条件要求，一般均要留有一定精加工余量，增强工时，使制件成本增高。因此一般精锻件仍需进行少量切削，加工，而做不到无切削加工。

在300℃～700℃之间的塑料加工，还常采用油类，胶体石墨聚合物，无机盐或石墨中添加氧化物等其它化合物，常常挥发残留杂质，产生烟雾污染空气或产生有害气体损害人们身体健康，往往这些润滑剂不如上述常用的水基石墨好。

采用低温水玻璃润滑剂常常不易清理，玻璃润滑剂属于硅酸盐类，由于纯度不易提高，高温时常常产生杂质影响制件表面精度和表面质量，在300～700℃之间不易作精密模锻用。

总之在300～700℃之间，目前还找不到更适于精密模锻用较佳的润滑剂。一般最常采用的就是天然石墨制造的石墨润滑剂就较为理想了。

本发明的任务在于寻找300～700℃之间适合精密模锻件的润滑剂，提高或保证制件的尺寸精度和表面粗糙度（达到R_a2.3以上）上）。

解决铝合金、铜合金、镁合金等的模锻件，等温模锻件，超塑性模锻件、液态模锻件、粉末锻件及钢的精密温锻件成形时的润滑剂问题，达到象某些冷挤压件那样不再留切削加工余量之目的。

本发明的要点在于采用超细人造石墨粉作为精密模锻件的润滑剂，石墨粉的纯度应为99.95%以上。粒度在-325目以下，其中5μ-20μ应占40-50%，水质应采取沉淀自来水或蒸馏水。水基超细人造石墨润滑剂，是在超细人造石墨粉末中加40-60%水，搅拌成水的悬浮液，用喷枪喷涂在模具型腔或坯料表面（一般坯料应在加热前喷涂）或用刷子涂抹。注意喷涂均匀，不要堆集。另外也可采取干涂抹在坯料表面上的方法。除制成水基超细人造石墨外，也可采取硅油或高纯度定子油制成油基超细人造石墨润滑剂。

采用本发明的超细人造石墨润滑剂，石墨稳定性高，粉末粒度细小，易形成较均匀的悬浮液，喷涂均匀，喷涂在模具型腔表面或坯料表面附着力强。由于模具温度均在100℃以上，水或油蒸发掉后，超细石墨粉可薄薄地在模具表面附着一层，在塑性成形过程中不易堆集或挤出，润滑效果良好。同时不易镶入金属表面降低制件表面质量，容易清理（可采取酸、洗衣粉、去污粉、流体喷砂清除）可以使制件达到模具表面粗糙度水平。如铝合金精锻件在尺寸精度要求在±0.05mm，表面粗糙度在R_a2.3以上时采用本发明润滑剂不但可使难成形的制件成形，而且不需留机加工余量，直接达到制件技术条件要求。而采用目前常用的水基石墨润滑剂达不到这些要求。

本项发明，采用人造超细石墨粉制做石墨润滑剂，可保证精密制件的尺寸精密，表面粗糙度达到一定水平。由于润滑效果良好，使不易成形的锻件精细部位，较复杂的几何形状部位成形。降低变形抗力，减小设备吨位。不使锻件粘模，降低脱模力，脱模时不易使锻件变形，保证制件尺寸精度，提高模具寿命。保证表面质量可以不留机加工的目的，节约工时缩短制件生产周期，提高经济效益。同时该润滑剂不产生有害气体，不产生烟尘污染空气，有显著的社会效益。

可使许多几何形状适合模锻的制件不再采用机械加工或锻后机械加工，为达到一次成形的目的创造了有利条件，其经济效益相当显著。

适合推广应用范围：铝合金、铜合金、镁合金、锌合金等的精密模锻、等温锻、超塑性模锻、粉末模锻、液态模锻以及钢的温锻等的精密成形工艺中作润滑剂。

实施例1：

①铝合金波导法兰等温精密成形工艺，采用本发明的润滑剂。目的在于

1、使几何形状复杂的波导法兰成形，特别是使内长方孔四角处壁厚仅为0.18～0.30mm的部位（该部位的壁厚和高度之比为1∶16）成形。

2、保证尺寸精度范围在±0.05mm;法兰制件表面粗糙度达到R_a2.3以上，完全满足技术条件要求，同时达到国际电工委员会IEC和MIL标准。

3、降低变形抗力，降低设备吨位。脱模力降低了2/3，使脱模时制件不易变形，保证了制件尺寸精度，提高了生产效率。

4、本发明的润滑剂喷涂均匀，附着力强，在制件的塑性成形过程中不易挤出或堆集，保证制件充满模膛，保证了产品合格率，增加了工艺的稳定性。

采用一般水基石墨润滑剂的实验证明达不到上述要求，因此采用本发明的润滑剂是该项工艺的技术关键之一。

波导法兰等温精密模锻成形的工艺参数：材料：6063铝合金模具材料：3Cr2W8V。等温变形温度400℃，应变速率：10^-1秒^-1成形吨位：14～16吨。脱模力：500～800N/mm²。

波导法兰是微波通讯器件中重要结构联接件，起微波频率控制作用。应用在卫星、导弹、飞机等制导，通讯中的微波器件。原来是采用机械加工制成，现采用液态模锻制坯，等温精密模锻成形完全代替机械加工。产品成本降低82%，有显著经济效益。

实施例2：

在塑料型腔液态模锻成形工艺中，也采用本发明的润滑剂，效果良好，使成形的模具型腔表面粗糙度达到技术条件要求（

6以上）。经济效益是机械加工模具成本的12～21%。

具体液态模锻工艺参数：

1、化妆品盒盖塑料型腔模材料LY12铝合金，浇注温度680～700℃模具温度在250℃、比压值：50MPa。

2、食品包装盒的塑料型腔模材料ZnAl₄（锌基合金）浇注温度为480℃，模具温度250℃，比压值：30～50MPa。

在663锡青铜粉末中采用了该项发明的润滑剂。锻造温度为700～800℃，成形时设备吨位180～200吨。表面光洁度达到了

6以上。

Claims (3)

1、超细人造石墨润滑剂，其特征在于采用超细人造石墨粉作为精密模锻件的润滑剂。石墨粉纯度应为99.95%以上，粒度在-325目以下，其中5μ～20μ应占40-50%，水质采用沉淀自来水或蒸馏水，比例为石墨粉容积的40-60%。

2、权利要求1、所述润滑剂，其特征在于所述自来水或蒸馏水可用硅油或高纯度定子油代替。

3、权利要求1、2所述润滑剂的使用方法，其特征在于将上述石墨粉和水搅拌成水或油的悬浮液，用喷枪喷涂于模具型腔或坯料表面，或用刷子均匀涂抹。