JPS6185492A - アルミニウム又はアルミニウム合金の冷間加工用潤滑剤及びそれを用いた該金属の冷間加工方法 - Google Patents
アルミニウム又はアルミニウム合金の冷間加工用潤滑剤及びそれを用いた該金属の冷間加工方法Info
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- JPS6185492A JPS6185492A JP20633384A JP20633384A JPS6185492A JP S6185492 A JPS6185492 A JP S6185492A JP 20633384 A JP20633384 A JP 20633384A JP 20633384 A JP20633384 A JP 20633384A JP S6185492 A JPS6185492 A JP S6185492A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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
間鍛造に好適な潤滑剤及びそれを用いた塑性加工方法に
関する。
間鍛造に好適な潤滑剤及びそれを用いた塑性加工方法に
関する。
アルミニウムあるいはその合金は軽量で外観品質が良い
ことからサツシ、缶あるいは家電品などの部品に広く用
いられている。これらの部品は、はとんど生産性の高い
塑性加工によって作られている。部品の構造、加工度な
どによって塑性加工の方法が異なるが、特に１経済性の
面でメリットの多い冷間鍛造が主流になシつつある。一
般に、アルミニウムあるいはその合金部品は、外観を重
複するため表面状態（光沢性）、寸法精度などに対する
要求が高く、加工時に用いる潤滑剤は、鋼材などの塑性
加工用潤滑油と異なシ、特殊なものになる。従来、アル
ミニウムあるいはその合金などの冷間鍛造では、鉱油を
ペース油とし、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ァイト、トリ
ラウリルホスファイト等の極圧剤またはグラファイト、
二硫化モリブデン等の固体潤滑剤等を配合した潤滑剤が
用いられている。これらの潤滑剤は、加工後の表面性状
が良い仁とを重視して考えられた組成であるが、変形量
が少ない低加工率の加工に適用し得るにすぎず、高温、
高面圧となる高加工率や複雑な形状の加工品を作る場合
には潤滑剤の耐荷重性及び耐熱性が十分でないため、割
れや表面の肌荒れ、不均一な塑性流動による変形部品や
焼付きなどが発生し適用範囲に限界がある。
ことからサツシ、缶あるいは家電品などの部品に広く用
いられている。これらの部品は、はとんど生産性の高い
塑性加工によって作られている。部品の構造、加工度な
どによって塑性加工の方法が異なるが、特に１経済性の
面でメリットの多い冷間鍛造が主流になシつつある。一
般に、アルミニウムあるいはその合金部品は、外観を重
複するため表面状態（光沢性）、寸法精度などに対する
要求が高く、加工時に用いる潤滑剤は、鋼材などの塑性
加工用潤滑油と異なシ、特殊なものになる。従来、アル
ミニウムあるいはその合金などの冷間鍛造では、鉱油を
ペース油とし、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ァイト、トリ
ラウリルホスファイト等の極圧剤またはグラファイト、
二硫化モリブデン等の固体潤滑剤等を配合した潤滑剤が
用いられている。これらの潤滑剤は、加工後の表面性状
が良い仁とを重視して考えられた組成であるが、変形量
が少ない低加工率の加工に適用し得るにすぎず、高温、
高面圧となる高加工率や複雑な形状の加工品を作る場合
には潤滑剤の耐荷重性及び耐熱性が十分でないため、割
れや表面の肌荒れ、不均一な塑性流動による変形部品や
焼付きなどが発生し適用範囲に限界がある。
加工用＠滑剤の大きな役割の一つである耐焼付性は、加
工時に金型と被加工材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、被加工材に対するね
れ広がる性質及び付着性を改善すればよいと考えられる
。このような例として、ポリオキシアルキレンアル中ル
エーテルマタ社、ポリオキシアルキレンアルギルフェニ
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
また社高級アルコールの１種以上と金属石けんの１種以
上を鉱油に配合したアルミニウム加工用ｆｋＩ１１１剤
（特開昭５４−３６３０３号公報、米国特許第１．０８
７，２４７号ＩＭ細書）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又は、
高級アルコールのいずれか単独または両者の混合物とリ
ン化合物を配合した潤滑剤（特開昭５６−２６９９７号
公報）が挙げられる。
工時に金型と被加工材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、被加工材に対するね
れ広がる性質及び付着性を改善すればよいと考えられる
。このような例として、ポリオキシアルキレンアル中ル
エーテルマタ社、ポリオキシアルキレンアルギルフェニ
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
また社高級アルコールの１種以上と金属石けんの１種以
上を鉱油に配合したアルミニウム加工用ｆｋＩ１１１剤
（特開昭５４−３６３０３号公報、米国特許第１．０８
７，２４７号ＩＭ細書）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又は、
高級アルコールのいずれか単独または両者の混合物とリ
ン化合物を配合した潤滑剤（特開昭５６−２６９９７号
公報）が挙げられる。
しかし、これらの潤滑剤でも加工率の高い場合や複雑な
形状の成形部品の場合には、表面状態の悪化、焼付き、
割れなどが起り易いという問題がある。
形状の成形部品の場合には、表面状態の悪化、焼付き、
割れなどが起り易いという問題がある。
一方、被加工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施し加工する方法がある
。この場合は加工度の高い加工においても焼付きが起ら
ず良好な性能を示すが、表面が処理剤によって着色する
など外観が悪く、機械加工等による仕上加工が不可欠と
なるため、汎用性のある側溝法とはいえない。また、潤
滑処理は煩雑な工程を必要とし、かつ、処理液の管理な
どを必要とする欠点がちる。
た後、その表面に金属石けんを施し加工する方法がある
。この場合は加工度の高い加工においても焼付きが起ら
ず良好な性能を示すが、表面が処理剤によって着色する
など外観が悪く、機械加工等による仕上加工が不可欠と
なるため、汎用性のある側溝法とはいえない。また、潤
滑処理は煩雑な工程を必要とし、かつ、処理液の管理な
どを必要とする欠点がちる。
本発明は、従来技術の欠点や問題点を改善すべく種々検
討した結果、被加工材に潤滑剤を塗布す石のみで複雑な
形状の成形や加工度の高い冷間鍛造においても良好な潤
滑効果を発揮し、加工品の品質向上、加工工程の簡略化
を達成するアルミニウム及びその合金の塑性加工用に好
適な潤滑剤とこれを用いた塑性加工方法とを提供するも
のである。
討した結果、被加工材に潤滑剤を塗布す石のみで複雑な
形状の成形や加工度の高い冷間鍛造においても良好な潤
滑効果を発揮し、加工品の品質向上、加工工程の簡略化
を達成するアルミニウム及びその合金の塑性加工用に好
適な潤滑剤とこれを用いた塑性加工方法とを提供するも
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油
に一般式（１）で示されるアルキルペンタエリトリトー
ルホスファイト （なお、式中Ｒはアルキル基、またはアルキルフェニル
基である。） ０１種以上と一般式〇）で示されるホスホン酸エステル （なお、式中Ｒ′は、アルキル基、ｎ−０または１であ
る。） の１種以上を配合したものである。
に一般式（１）で示されるアルキルペンタエリトリトー
ルホスファイト （なお、式中Ｒはアルキル基、またはアルキルフェニル
基である。） ０１種以上と一般式〇）で示されるホスホン酸エステル （なお、式中Ｒ′は、アルキル基、ｎ−０または１であ
る。） の１種以上を配合したものである。
一般式〇）におけるアルキル基としては、オクチル、イ
ソデシル、ラウリル、トリデシル、パルミチル、ステア
リルなどが例示される。また、アルキルフェニル基トシ
ては、ノニルフェニル、オクチルフェニルなどが例示さ
れる。
ソデシル、ラウリル、トリデシル、パルミチル、ステア
リルなどが例示される。また、アルキルフェニル基トシ
ては、ノニルフェニル、オクチルフェニルなどが例示さ
れる。
一般式（２）におけるホスホン酸エステルはジまたはモ
ノエステルであり、アルキル基としてはブチル、オクチ
ルなどが例示される。
ノエステルであり、アルキル基としてはブチル、オクチ
ルなどが例示される。
上記のアルキルペンタエリトリトールホスファイトとホ
スホン酸エステルの１種以上を配合する鉱油、合成油ま
たはこれらの混合油の潤滑剤性状は、加工条件や作業条
件に応じて任意に選択することができるが、４０Ｃにお
ける粘度“が１θＮ！／８＜Ｃ３ｔ）以上が好ましい。
スホン酸エステルの１種以上を配合する鉱油、合成油ま
たはこれらの混合油の潤滑剤性状は、加工条件や作業条
件に応じて任意に選択することができるが、４０Ｃにお
ける粘度“が１θＮ！／８＜Ｃ３ｔ）以上が好ましい。
この潤滑油に対する上記アルキルペンタエリトリトール
、ホスホン酸エステルの配合割合は適宜選択すればよい
が、通常アルキルペンタエリトリトールは、２〜２５重
量％、ホスホン酸エステルは３〜３５重量−の範囲に使
用されるが、加工条件によって上記の配合割合を任意に
選択すればよい。
、ホスホン酸エステルの配合割合は適宜選択すればよい
が、通常アルキルペンタエリトリトールは、２〜２５重
量％、ホスホン酸エステルは３〜３５重量−の範囲に使
用されるが、加工条件によって上記の配合割合を任意に
選択すればよい。
本発明に用いられるアルキルペンタエリトリトール及び
ホスホン酸エステルの作用について述べると概略以下の
通シである。すなわち、アルキルペンタエリトリトール
は、被加工材または金型加工面などく吸着し、油性向上
剤として働くもので、加工開始時のような低温、低面圧
条件における金属同士の接触を防止するものであり、配
合割合が少ない場合には、油性向上剤としての効果が低
くなり金稿接触が起る。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
。ホスホン酸エステルは、塑性変形が進み、高温、高面
圧の加工条件の場合に有効に働き、摩擦熱によって被加
工材表面に潤滑被膜を形成し金属接触を防止する極圧剤
として作用するものであシ、配合割合が少ない場合には
潤滑被膜の形成状態が低下し焼付き防止する効果が十分
にあられれないので、上記の配合割合が好ましい。
ホスホン酸エステルの作用について述べると概略以下の
通シである。すなわち、アルキルペンタエリトリトール
は、被加工材または金型加工面などく吸着し、油性向上
剤として働くもので、加工開始時のような低温、低面圧
条件における金属同士の接触を防止するものであり、配
合割合が少ない場合には、油性向上剤としての効果が低
くなり金稿接触が起る。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
。ホスホン酸エステルは、塑性変形が進み、高温、高面
圧の加工条件の場合に有効に働き、摩擦熱によって被加
工材表面に潤滑被膜を形成し金属接触を防止する極圧剤
として作用するものであシ、配合割合が少ない場合には
潤滑被膜の形成状態が低下し焼付き防止する効果が十分
にあられれないので、上記の配合割合が好ましい。
本発明のペース油として用いられる潤滑油は、鉱油の他
に、αオレフィン油、モノエステル油、ボリプデン油、
ポリグリコール油などの合成油及びこれらの混合油が例
示される。
に、αオレフィン油、モノエステル油、ボリプデン油、
ポリグリコール油などの合成油及びこれらの混合油が例
示される。
なお、本発明の目的を損なわない範囲でグラファイト、
二硫化モリブデン、フッ化カーボン、窒化ポロン等の固
体潤滑剤や硫黄、塩素系化合物の極圧剤などを配合する
ことができる。
二硫化モリブデン、フッ化カーボン、窒化ポロン等の固
体潤滑剤や硫黄、塩素系化合物の極圧剤などを配合する
ことができる。
本発明の一態様であるアルミニウムおよびアルミニウム
合金冷間加工用潤滑剤は、深絞シ、引抜き、伸線、圧延
、しごき、押出しなどの多くの冷間加工法に適用できる
。加工度の高い場合や複雑な形状の加工においても潤滑
剤を塗布するのみで加工可能であり、出来た加工品表面
仕上りも極めて良好である。また、加工する際に用いる
金型の材質は特に限定しないが、合金工具鋼及び合金工
具鋼表面に硬質処理を施したものでも良好な加工品が得
られる。
合金冷間加工用潤滑剤は、深絞シ、引抜き、伸線、圧延
、しごき、押出しなどの多くの冷間加工法に適用できる
。加工度の高い場合や複雑な形状の加工においても潤滑
剤を塗布するのみで加工可能であり、出来た加工品表面
仕上りも極めて良好である。また、加工する際に用いる
金型の材質は特に限定しないが、合金工具鋼及び合金工
具鋼表面に硬質処理を施したものでも良好な加工品が得
られる。
以下、本発明の実施例を比較例とともに説明するが、本
発明はこれらの実Ｍ例に限定されない。
発明はこれらの実Ｍ例に限定されない。
実施列１〜１０
本発明の冷間加工用潤滑剤組成及び比較例の潤滑剤組成
物を第１表に示した。この潤滑剤をアルミニウム合金の
被加工材表面に塗布した後、下記に示した条件で前方押
出し加工法により加工性能、加工後の表面状態、寸法精
度などを調べた。結果を表に示した。
物を第１表に示した。この潤滑剤をアルミニウム合金の
被加工材表面に塗布した後、下記に示した条件で前方押
出し加工法により加工性能、加工後の表面状態、寸法精
度などを調べた。結果を表に示した。
加工条件、加工性能及び寸法精度の測定は次の通シであ
る。
る。
１、 加工条件
（１） 被加工材
見
材／Ｊ［：アルミニウキ合金（ＪＩＳ Ａ３０５６）寸
法：外径９．９ｍ、長さ３０ｍ＋、表面あらさｍａｘｌ
、８μｍ６ （２）金型及び主些寸法 材質：５ＤＫ１１ コンテナ径：１０關 押出角：１２０度 絞シ径：６ｒＭＲ（加工率６４チ） ２ 寸法精度 加工後の絞シ先端から５１１Ｉ＋と５０Ｒ位置の直後の
差の平均値（測定個数各１０個）である。
法：外径９．９ｍ、長さ３０ｍ＋、表面あらさｍａｘｌ
、８μｍ６ （２）金型及び主些寸法 材質：５ＤＫ１１ コンテナ径：１０關 押出角：１２０度 絞シ径：６ｒＭＲ（加工率６４チ） ２ 寸法精度 加工後の絞シ先端から５１１Ｉ＋と５０Ｒ位置の直後の
差の平均値（測定個数各１０個）である。
寸法精度が０．１以上になると先端部に割れが発生して
いた。これは、潤滑剤の潤滑性不足によるものである。
いた。これは、潤滑剤の潤滑性不足によるものである。
１ 加工性能
前方押出用金型に加熱用バンドヒータを取付け、金属温
度を５〜２０Ｃずつ段階的に上げ、各温度で潤滑油を塗
布した被加工材を加工速度１５ｍ／Ｓの条件で１０本ず
つ加工し、加工後の表面に焼付きが生じないで加工でき
る金型の＃、％温度を測定した。この温度が高い程、加
工時に被加工材表面く形成される潤滑被膜の耐熱性が優
れている。すなわち、＠滑剤の加工性能が優れている。
度を５〜２０Ｃずつ段階的に上げ、各温度で潤滑油を塗
布した被加工材を加工速度１５ｍ／Ｓの条件で１０本ず
つ加工し、加工後の表面に焼付きが生じないで加工でき
る金型の＃、％温度を測定した。この温度が高い程、加
工時に被加工材表面く形成される潤滑被膜の耐熱性が優
れている。すなわち、＠滑剤の加工性能が優れている。
第１表の結果から明らかなように、本発明の潤滑剤は、
加工度の大きい加工粂件においても、加工後の表面状態
は艮好な光沢性を示し、かつ、寸法精度、加工性能も比
較例に比し極めてすぐれているものであることが明らか
である。
加工度の大きい加工粂件においても、加工後の表面状態
は艮好な光沢性を示し、かつ、寸法精度、加工性能も比
較例に比し極めてすぐれているものであることが明らか
である。
本発明のアルミニウム塑性加工用醐清剤は、以上の実施
列からも明らかなように、被加工材表面に塗布するのみ
で、加工時の摩擦熱によって、摩擦面に耐熱性及びｅＪ
ａ性に優れた潤滑被膜を形成するので加工度の高い成形
品や複雑な形状の部品を加工することができるので加工
工程の簡略化、低コスト化に大きく寄与する。
列からも明らかなように、被加工材表面に塗布するのみ
で、加工時の摩擦熱によって、摩擦面に耐熱性及びｅＪ
ａ性に優れた潤滑被膜を形成するので加工度の高い成形
品や複雑な形状の部品を加工することができるので加工
工程の簡略化、低コスト化に大きく寄与する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、潤滑油にアルキルペンタエリトリトールホスファイ
トの１種以上とホスホン酸エステルの１種以上を配合さ
せることを特徴とする冷間加工用潤滑剤。 ２、潤滑油に配合されるアルキルペンタエリトリトール
ホスファイトが２〜２５重量％、ホスホン酸エステルが
３〜３５重量％、残部が潤滑油であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の冷間加工用潤滑剤。 ３、潤滑油にアルキルペンタエリトリトールホスファイ
トの１種以上とホスホン酸エステルの１種以上を配合さ
せた冷間加工用潤滑剤を被加工材の表面に塗布し、被加
工材表面にアルキルペンタエリトリトール及びホスホン
酸エステルと被加工材との反応によって形成される膜の
存在の下に被加工材の塑性加工を行うことを特徴とする
アルミニウム塑性加工方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59206333A JPH0631378B2 (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | アルミニウム又はアルミニウム合金の冷間加工用潤滑剤及びそれを用いた該金属の冷間加工方法 |
| EP85112426A EP0177021B1 (en) | 1984-10-03 | 1985-10-01 | Lubricant for plastic working of metals |
| DE8585112426T DE3585120D1 (de) | 1984-10-03 | 1985-10-01 | Schmiermittel fuer die plastische verformung von metallen. |
| US06/782,899 US4612128A (en) | 1984-10-03 | 1985-10-02 | Lubricant for plastic working of metals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59206333A JPH0631378B2 (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | アルミニウム又はアルミニウム合金の冷間加工用潤滑剤及びそれを用いた該金属の冷間加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6185492A true JPS6185492A (ja) | 1986-05-01 |
| JPH0631378B2 JPH0631378B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=16521562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59206333A Expired - Lifetime JPH0631378B2 (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | アルミニウム又はアルミニウム合金の冷間加工用潤滑剤及びそれを用いた該金属の冷間加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0631378B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0320395A (ja) * | 1989-03-08 | 1991-01-29 | Daido Kagaku Kogyo Kk | 潤滑防錆油組成物 |
| JP2005232417A (ja) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Houghton Technical Corp | 金属変形組成物及びその使用 |
| JP2007231116A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Nippon Oil Corp | 金属加工油組成物 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS536305A (en) * | 1976-07-06 | 1978-01-20 | Sakai Chem Ind Co Ltd | Additives for lubricating oils |
| JPS55104394A (en) * | 1979-02-07 | 1980-08-09 | Nippon Oil Co Ltd | Lubricating oil composition |
-
1984
- 1984-10-03 JP JP59206333A patent/JPH0631378B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS536305A (en) * | 1976-07-06 | 1978-01-20 | Sakai Chem Ind Co Ltd | Additives for lubricating oils |
| JPS55104394A (en) * | 1979-02-07 | 1980-08-09 | Nippon Oil Co Ltd | Lubricating oil composition |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0320395A (ja) * | 1989-03-08 | 1991-01-29 | Daido Kagaku Kogyo Kk | 潤滑防錆油組成物 |
| JP2005232417A (ja) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Houghton Technical Corp | 金属変形組成物及びその使用 |
| JP2007231116A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Nippon Oil Corp | 金属加工油組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0631378B2 (ja) | 1994-04-27 |
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