Смазка для холодной обработки металлов давлением

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

Известна смазка для холодной обработки Металлов давлением, содержащая, мас. поливинилбутираль 5-20, гудроны технических жиров 43-50, гудроны растительных масел до 100 2.Известна также смазка для холодной объемной штамповки металлов, содержащая,мас. политетрафторэтилен 50-70, полиоксиэтилированную стеариновую кислоту 5-7 и жировой гудрон до 100 3.Кроме того, известна смазка для холодной обработки металлов давлением, содержащая, мас.ч. жировые гудроны 100, мелкодисперсные полиакрилонитрильные или вискознь 1 е волокна 1,1-6,5 и осерненнь 1 й гудрон 0,8-9,5 4.Все указанные выше смазки обладают высокой смазочной способностью и низким коэффициентом трения. Главным недостатком известных смазок являются их низкие противозадирные свойства, что связано с высокой пластичностью полимерного наполнителя,который не обеспечивает устойчивого разделительного слоя между деталью и штампом при высоких нагрузках.Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является смазка для холодной обработки металлов давлением, содержащая, мас.ч. жировые гудроны (гудрон растительных масел и/или гудрон технических жиров) 100 и отходы полиакрилонитрильного волокна с длиной моноволокон 0,2-2,0 мм 1,2-6,0 5. Смазка обладает высокими антифрикционными свойствами (низким коэффициентом трения), что обеспечивает высокую степень вытяжки и качество обрабатываемой поверхности. К недостаткам известной смазки следует отнести необходимость обязательного использования в ее составе только полиакрилонитрильного волокна с длиной моноволокон 0,2-2,0 мм, что создает трудности при ее изготовлении и ограничивает возможности ее широкого применения. Кроме того, смазка имеет низкие противозадирные свойства и не обеспечивает устойчивого разделительного слоя при высоких нагрузках, что связано с высокой пластичностью полимерного наполнителя - полиакрилонитрильного волокна.Задача изобретения - повышение устойчивости разделительного слоя, увеличение максимальной степени деформации и упрощение приготовления смазки.Поставленная задача решается за счет того, что смазка для холодной обработки металлов давлением, содержащая гудрон растительных масел и/или гудрон технических жиров и дисперсный полимерный наполнитель, согласно изобретению, дополнительно содержит отработанный адсорбент масложирового производства - глину или кремнезем,при следующем соотношении компонентов, мас.ч.гудрон растительных масел и/или гудрон технических жиров 100 дисперсный полимерный наполнитель 0,5-20,0 отработанный адсорбент масложирового производства 10-60, а также за счет того, что она дополнительно содержит отработанное минеральное масло в количестве 4-22 мас.ч.Сущность изобретения заключается в следующем. Гудроны представляют собой кубовь 1 е остатки дистилляции жирных кислот из соапстоков растительных масел и технического жира и являются отходами жировых комбинатов. Гудроны нетоксичны, обладают высокими диспергирующими свойствами по отношению к наполнителям, хорошими антифрикционными свойствами. В качестве гудронов для приготовления смазки использовали гудроны Гомельского жирового комбината, которые содержат до 20 свободных жирных кислот, до 50 нейтрального жира и до 30 продуктов полимеризации этих кислот. Среднее число омыления используемого гудрона - 175 мг КОН/г.При контактной очистке (рафинировании) растительных масел и саломаса на жировых комбинатах и маслоперерабатывающих заводах в качестве адсорбента используют либо природную бентонитовую глину различных месторождений, либо искусственный кремнезем (диоксид кремния). После завершения цикла очистки адсорбент заменяют, а отработанная глина или кремнезем полностью идут в отвал. В настоящее время отработаннуюглину или кремнезем не регенерируют из-за низкой эффективности процесса. В то же время отработанный адсорбент, содержащий около 40 жидких и твердых жиров, а также свободных жирных кислот и мелкодисперсный Минеральный наполнитель, может успешно использоваться в качестве компонента смазочных композиций. Отработанный адсорбент Гомельского жирового комбината, взятый с установок контактной очистки растительного масла и саломаса, имеет следующий состав (табл. 1). Среднее число омыления жиров, входящих в состав отработанной глины или кремнезема, 185-195 мг КОН/г.При введении в смазку жиры, содержащиеся в отработанной глине или кремнеземе,улучшают антифрикционные свойства смазки для обработки металлов давлением, а дисперсные минеральные частицы кремнезема или бентонитовой глины обеспечивают устойчивость разделительного слоя при высоких нагрузках.Состав, мас. Общий Связанный Нейтраль- Прочие ный жир продуктыБентонитовая глина после очистки подсолнечного 34,32 1,20 маслаБентонитовая глина после 37,26 36,55 очистки саломасаКремнезем после очистки 42,90 2,93 39,97 55,20 0,90 подсолнечного масла- кремнезем фирмы Епешагб согрогайоп (США).При содержании отработанной глины или кремнезема менее 10 мас.ч. уменьшается несущая способность слоя смазки, а при содержании выше 60 мас.ч. значительно увеличивается коэффициент трения.Дисперсные частицы полимера образуют при штамповке тонкие пленки в местах фактического контакта металлических поверхностей, снижая коэффициент трения и уменьшая усилие вытяжки. При уменьшении содержания дисперсного полимера менее 0,5 мас.ч. увеличивается коэффициент трения, а увеличение содержания полимера сверх 20 мас. не приводит к дополнительному положительному эффекту.Улучшения свойств смазки можно достичь путем введения в нее отработанного минерального масла. При этом увеличивается адгезия смазки к металлу и уменьшается ее вязкость при большом содержании полимера и отработанной глины или кремнезема. Можно использовать и неотработанные масла, но это приводит к неоправданному удорожанию смазки. При содержании отработанного масла менее 4 мас.ч. эффект снижения вязкости незаметен, а при содержании более 22 мас.ч. снижается устойчивость разделительного смазочного слоя.Смазку готовят следующим образом. Гудрон разогревают в смесителе до температуры 50-60 С и при тщательном перемешивании вводят дисперсный полимерный наполнитель. Затем вводят отработанную глину или кремнезем. Смесь перемешивают до получения гомогенного состава. В последнюю очередь вводят отработанное минеральное масло. Составы смазок конкретного выполнения приведены в табл. 2. Сравнительные свойства предлагаемой смазки и прототипа приведены в табл. 3.Испытания смазок проводили на машине трения СМТ-1 по схеме вал-вкладыш. В качестве вала использовали ролик диаметром 40 мм и шириной 10 мм из стали 45, закален ной до 42-46 НКС, с исходной шероховатостью К 0,32 мкм. В качестве вкладышаиспользовали сектор, вырезанный из стального кольца шириной 10 мм, внутренним диаметром 40 И наружным 60 мм. Длина рабочей поверхности вкладыша составляла 20 мм. На рабочей поверхности вкладыша закрепляли фольгу из стали марки Ст 3 толщиной 0,1 И шириной 10 мм с шероховатостью поверхности Ка 5 0,2 мкм. Коэффициент трения определяли при нагрузке 100 МПа и скорости скольжения 3,14 м/с в режиме старт-стоп. Смазку наносили на поверхность вкладыша, проводили кратковременное включение машины трения и в этот момент фиксировали силу трения. При каждом последующем включении трение происходило по новой, предварительно очищенной и обезжиренной поверхности ролика. Шероховатость поверхности фольги до и после трения измеряли на профилографе Калибр ВЭИ. Максимальную степень деформации определяли на гидравлическом прессе ДБ 2428 на образцах из листовой стали 12 Х 18 НСТ толщиной 0,5 мм.Как видно из представленных данных, предлагаемая смазка обладает более высокими показателями, чем прототип. Коэффициент трения и начальный, и после 5 циклов трения у предлагаемой смазки и смазки по прототипу одинаков. После 10 циклов трения появляется разница, которая составляет в среднем около 20 . Это свидетельствует о большей устойчивости разделительного слоя разработанной смазки по сравнению с известной. Шероховатость обрабатываемой поверхности (стальной фольги) при использовании известной смазки не выше, чем при использовании смазки по прототипу. Максимальная степень деформации обрабатываемой детали при использовании предлагаемой смазки на 5-10 выше, чем при использовании смазки по прототипу. К преимуществам предлагаемой смазки следует отнести то, что для ее изготовления можно использовать различные дисперсные полимеры, а не только волокна. Кроме того, использование изобретения позволяет утилизировать отработанную при масложировом производстве глину и кремнезем, а также отработанное минеральное масло. Примеры ЧП и /1 П показывают, что добавление в состав смазки отработанного минерального масла приводит к снижению коэффициента трения и шероховатости поверхности. Контрольные примеры 1 и Х показывают, что выход за заявляемые пределы содержания компонентов приводит к ухудшению характеристик смазки.Разработанная смазка для обработки металлов давлением была испытана на ПО Гомсельмаш на операциях штамповки изделий из листовой конструкционной стали.Дисперсный полимер полиэтилен низкого давления политетрафторэтилен полиакрилонитрильное волокноОтработанная глина или Кремнезем, номер пробы Не 1 Не 2 Мг 3 Не 4Отработанное минеральное масло марки М-14 В 2 И-4 ОА- в Качестве полиакрилонитрильного волокна использовали отходы (остриг) полиакрилонитрильных волокон Жлобинской фабрики Искусственного меха со средней длиной моноволокон 1 мм.

МПК / Метки

МПК: C10M 101/00, C10M 125/00

Метки: обработки, металлов, давлением, холодной, смазка

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/6-11326-smazka-dlya-holodnojj-obrabotki-metallov-davleniem.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Смазка для холодной обработки металлов давлением</a>

Похожие патенты