一种适用于铝合金多道次冲压拉深的易清洁润滑液

技术领域

本发明涉及铝合金冲压加工和金属加工润滑剂技术领域，尤其涉及一种适用于铝合金多道次冲压拉深的易清洁润滑液。

背景技术

铝合金材料具有有密度小、耐腐蚀、易加工，且比强度高，其外表面光滑，综合性能优良等特点，是近年来发展较为迅速的材料，在汽车工业、装饰建材、压力容器制造等领域有着广泛的应用。

常见的消防用呼吸器复合气瓶的内胆主要采用的是6061铝合金材料。铝合金内胆的成形工艺主要采用冲压拉深法，即指将铝合金板冲压拉深成长筒状，然后将开口端旋压收口工艺方法。铝合金板材在实际拉深成形中，由于存在材料非线性、接触非线性以及几何非线性，因此冲压成形过程易产生拉裂、起皱和回弹等缺陷。因此，需要在冲压拉深过程中充分使用润滑剂，避免模具与铝合金内胆的直接接触，有助于改善铝合金内胆拉深成形过程的摩擦状态，使铝合金内胆的应力分布更趋于合理，从而降低冲压成形过程中的缺陷，提高铝合金内胆冲压拉深成形的质量。

目前铝合金拉深成形中常用的润滑剂主要为液态润滑剂，其中根据润滑剂的组分又可大致分为油性润滑剂和水性润滑剂。其中，铝板采用油性润滑剂辅助拉深时，残留在铝内胆筒坯上的油性物质很难清洗彻底，且油性润滑剂容易氧化与粉尘聚合形成的污泥增加工装模具、设备以及车间的清洁劳动强度。而对于铝板采用现有水性润滑剂的情况，在进行一道次的拉深后，工件表面的润滑剂会出现严重损耗，无法进行连续多道次的拉深，非常影响生产效率，且现有的水性润滑剂同样会增加设备、工装模具以及车间的清洁劳动强度。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提出一种适用于铝合金多道次冲压拉深的易清洁润滑液，铝板表面浸润润滑液后经烘干机烘干水分后，可以使铝板表面附着一层均匀的润滑膜，通过该润滑膜可以保证铝板连续进行多道次拉深至成形状态，提高了生产效率且工件质量优良。拉深成形后的工件可以简单使用热水喷淋即可清洗干净，且易于对工装模具和设备进行清洁，同时极大地改善了车间的作业环境。

为实现以上目的，本发明所采用的技术方案包括：

一种适用于铝合金多道次冲压拉深的易清洁润滑液，其特征在于，包括以重量分数计量的如下组分：

90至100份的去离子水、20至25份的肥皂粉、5至10份的石蜡和0.2至0.5份的消泡粉。

进一步地，所述润滑液是包括A组分与B组分的混合液；

所述A组分包括30份预加热至55至60℃的去离子水和5至10份的石蜡；

所述B组分包括20至25份的肥皂粉和0.2至0.5份的消泡粉；

所述混合液包括所述A组分与60至70份预加热至55至60℃的去离子水混和后再与B组分混匀。

进一步地，所述A组分包括5份的石蜡，或，所述A组分包括7份的石蜡，或，所述A组分包括10份的石蜡。

进一步地，所述B组分包括20的肥皂粉和0.2份的消泡粉，或，所述B组分包括25的肥皂粉和0.5份的消泡粉。

进一步地，所述肥皂粉为钠基皂粉，所述钠基皂粉中干皂钠含量大于等于78％。

本发明还涉及一种适用于铝合金多道次冲压拉深的易清洁润滑液的制备方法，其特征在于，使用如下步骤制备如上所述的润滑液：

S1、使用30份预加热至55至60℃的去离子水熔化5至10份的石蜡，搅拌均匀得到A组分；

S2、将20至25份的肥皂粉和0.2至0.5份的消泡粉混合搅拌均匀获得B组分；

S3、在A组分中加入60至70份预加热至55至60℃的去离子水混和，再加入B组分搅拌混匀得到润滑液。

本发明还涉及一种铝合金多道次冲压拉深的润滑方法，其特征在于，使用如上所述的润滑液在多道次冲压拉深过程中对铝合金板进行连续润滑。

进一步地，所述润滑方法包括如下步骤：

A1、铝合金板表面浸润如上所述的润滑液，所述润滑液预加热温度为50至60℃；

A2、烘干铝合金板表面水分，使铝合金板表面附着均匀润滑膜；

A3、对附着了润滑膜的铝合金板进行多道次冲压拉深至成形工件；

A4、对成形工件使用热水冲洗清洁，所述热水的温度不小于75℃。

本发明的有益效果为：

采用本发明所述适用于铝合金多道次冲压拉深的易清洁润滑液，铝板表面浸润润滑液后经烘干机烘干水分后，可以使铝板表面附着一层均匀的润滑膜，通过该润滑膜可以保证铝板连续进行多道次拉深至成形状态，在保证铝内胆冲压拉深成形的质量前提下，铝板毛坯经一次润滑后可连续进行多道次拉深，提高了生产效率且工件质量优良。工件经拉深成形后表面残留的润滑剂易清洗脱落，拉深成形后的工件可以简单使用热水喷淋即可清洗干净，且易于对工装模具和设备进行清洁，减轻生产作业后对工装模具和设备清洁强度，同时极大地改善了车间的作业环境。同时，本发明的润滑液配方简单、原材料易得，配制工艺简便无特殊需求，有效的降低了使用成本。

具体实施方式

为了更清楚的理解本发明的内容，将结合实施例详细说明。

鉴于现有油性润滑液和水性润滑液存在的各种问题，本发明提出的适用于铝合金多道次冲压拉深的易清洁润滑液同时满足了一次润滑支持多道次拉深以及易于清理、低残留的特点，能够极大的改善铝合金板拉深操作效率和合格率。

具体的，本发明的润滑液是一种基于去离子水的水性基底润滑液，但实际对工件产生润滑效果并不依赖于润滑液的水性特征，润滑液的水性基底仅帮助润滑层均匀附着铝合金板表面，实际操作时通过对铝合金表面进行烘干蒸发多余水分，使铝合金板表面能够附着一层润滑膜。相较于现有的水性润滑剂，本发明形成的润滑膜更加适应多道次拉深的连续润滑需求，能够显著减少润滑液操作。

为了更好的实现润滑效果，本发明的另一特点是加入了特定比例的消泡粉。通过消泡粉能够抑制润滑液起泡，从而在烘干后形成厚度更加均匀的润滑膜。

本发明润滑液的具体配制方法可以如下步骤所示：

1.按比例将称取的石蜡(可采用任意适合牌号石蜡产品，例如60号)倒入不锈钢桶中，再倒入一定量加热至55℃～60℃的去离子水将膏状石蜡熔化，并用电动搅拌机搅拌均匀，形成石蜡与水的浑浊液(A组分)。

2.按比例在称取的肥皂粉(优选为钠基皂粉，干皂钠含量≥78％)中加入消泡粉(可采用任意适合牌号产品)，并用干净的不锈钢棒将其混合搅拌均匀(B组分)。

3.先向步骤1的浑浊液(A组分)中再按比例向加入加热至55℃～60℃的去离子水，再加入步骤2中混合好的粉末颗粒(B组分)，加入同时用电动搅拌机将润滑液搅拌均匀。

4.用岩田杯检测配制后的润滑液粘度，秒表记录杯中润滑液漏尽的时间在7.5s～9s为合格。

5.将配好的润滑液倒入自制润滑设备中，设定润滑液加热温度为55℃±5℃。

使用上述润滑液时，首先将配好的润滑液倒入自制润滑设备中，润滑设备的储液槽下方设置有可调节温度的加热棒以及温度监测的热电偶，并将加热温度设定为55℃±5℃。人工手持铝板边缘将其完全浸入润滑液中，并缓慢抬起沥掉多余的润滑液。铝板表面润滑均匀后转入烘干机固定工装上竖直放置，铝板之间不得相互接触。烘干机温度设置为80℃±5℃，在此温度下烘干两分钟，待铝板表面润滑液达到表干状态取下码放至物料筐中存放，待铝板温度降至室温状态后方可进行拉深作业。

拉深操作结束后，仅需使用温度≥75℃的热水冲洗2分钟左右，即可使润滑膜重新水溶，简单脱离铝合金工件。

以下通过具体实施例进一步说明本发明润滑液的特殊技术效果。

实施例1

(1)将5份石蜡倒入不锈钢桶中，再倒入30份加热至55℃～60℃的去离子水将膏状石蜡熔化，并用电动搅拌机搅拌均匀，形成石蜡与水的浑浊液(A组分)。

(2)在20份肥皂粉中加入0.2份消泡粉，并用干净的不锈钢棒将其混合搅拌均匀(B组分)。

(3)向A组分中再加入60份加热至55℃～60℃的去离子水，再加入B组分，加入同时用电动搅拌机将润滑液搅拌均匀。

(4)此实施案例配制后的润滑液用岩田杯检测粘度为7.5s～8.0s。

按实施例1配制的润滑液经过工艺试验验证，铝板经一次润滑后可连续进行四道次的不减薄拉深。拉深后的内胆筒坯经清洗机采用≥75℃的热水冲洗2分钟即可将筒坯清洗干净，筒坯内表面有肉眼可见且无指甲受阻感可接受的拉拔痕迹，外表面无起皱和拉裂现象。拉深模具上残留的固态润滑皮较少。

实施例2

(1)将10份石蜡倒入不锈钢桶中，再倒入30份加热至55℃～60℃的去离子水将膏状石蜡熔化，并用电动搅拌机搅拌均匀，形成石蜡与水的浑浊液(A组分)。

(2)在25份肥皂粉中加入0.5份消泡粉，并用干净的不锈钢棒将其混合搅拌均匀(B组分)。

(3)向A组分中再加入70份加热至55℃～60℃的去离子水，再加入B组分，加入同时用电动搅拌将润滑液搅拌均匀。

(4)此实施案例配制后的润滑液用岩田杯检测粘度为8.5s～9.0s。

按实施例2配制的润滑液经过工艺试验验证，铝板经一次润滑后可连续进行四道次的不减薄拉深。拉深后的内胆筒坯经清洗机采用≥75℃的热水冲洗2分钟即可将筒坯清洗干净，筒坯内外表面质量与实施例1接近，但是拉深后模具上残留的固态润滑皮较多。

实施例3

(1)将7份石蜡倒入不锈钢桶中，再倒入30份加热至55℃～60℃的去离子水将膏状石蜡熔化，并用电动搅拌机搅拌均匀，形成石蜡与水的浑浊液(A组分)。

(2)在25份肥皂粉中加入0.2份消泡粉，并用干净的不锈钢棒将其混合搅拌均匀(B组分)。

(3)向A组分中再加入60份加热至55℃～60℃的去离子水，再加入B组分，加入同时用电动搅拌机将润滑液搅拌均匀。

(4)此实施案例配制后的润滑液用岩田杯检测粘度为8.0s～8.5s。

按实施例3配制的润滑液经过工艺试验验证后，综合效果最为理想。铝板经一次润滑后可连续进行四道次的不减薄拉深。拉深后的内胆筒坯经清洗机采用≥75℃的热水冲洗2分钟即可将筒坯清洗干净，筒坯内表面无明显的拉拔痕迹，外表面无起皱和拉裂现象，拉深模具上残留的固态润滑皮较少。

对比例

(1)将7份石蜡倒入不锈钢桶中，再倒入30份加热至55℃～60℃的去离子水将膏状石蜡熔化，并用电动搅拌机搅拌均匀，形成石蜡与水的浑浊液(A组分)。

(2)向A组分中再加入60份加热至55℃～60℃的去离子水，再加入25份肥皂粉，加入同时用电动搅拌机将润滑液搅拌均匀。

(3)此实施案例配制后的润滑液用岩田杯检测粘度为8.0s～8.5s。

按对比例配制的润滑液较实施例3未添加消泡粉，当铝板浸润至润滑液时，随铝板带入的部分空气进入润滑液中会产生气泡附着在铝板表面。铝板上的润滑液经烘干机烘干后有气泡部位的润滑膜厚度较薄，铝板整体润滑不均匀。拉深过程中润滑膜较薄的部位经连续拉深后，该部位随着润滑膜的摩擦损耗使工件局部位置与拉深模具直接接触，造成筒坯表面有明显可见且有指甲受阻感的划痕而产生废品，降低了连续拉深的合格率，且影响模具的使用寿命。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换等都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。