鍛造用油性潤滑劑、鍛造方法及塗布裝置的製作方法

2023-04-29 11:54:21 2

專利名稱：：鍛造用油性潤滑劑、鍛造方法及塗布裝置的製作方法
技術領域：
：本發明涉及鍛造鋁、鎂、鋅及它們各自的合金等非鐵金屬、或者鍛造鐵時塗布的油性型潤滑劑。此外，本發明涉及使用了上述油性型潤滑劑的^tit方法和塗布裝置。
背景技術：
：眾所周知，鍛造是通過壓縮使進行產品化的金屬材料變形的方法。該方法可大致分為自由鍛造和模具鍛造兩類。不使用模具、敲打鐵件而製成的刀，是自由鍛造的良好例子。另一方面，使用模具、實現產品均質化而進行的是模具鍛造。發動機部件的曲柄軸可以說是上述模具鍛造的良好例子。此外，為了降低變形所必須的壓縮力，有時會將被鑄件(以下稱為工件)加熱，使之軟化。根據工件材質的不同，加熱溫度不同。根據加熱程度，一般分類為冷鍛造、溫鍛造、熱鍛造，但沒有採用數字的明確區分。冷鍛造在工件重結晶溫度以下(通常為室溫)進行，尺寸精度極高。因此，不進行後加工處理就能夠產品化的情況很多。冷鍛造適於小型產品。熱鍛造在重結晶溫度以上進行，適於大型產品。然而，在工件表面生成氧化皮膜，結晶變粗大，因此容易引起產品破裂。由於使金屬變形，因此工件在高壓下被壓縮。在工件與模具之間沒有潤滑劑的狀態下，工件與模具之間會發生咬合(力^y)、粘合。因此，為了防止咬合、粘合，在模具中使用潤滑劑。一般而言，在冷鍛造中，通過物理吸附容易形成潤滑膜。另一方面，在熱鍛造的高溫下，潤滑成分因萊頓弗羅斯特(Leidenfrost)現象(暴沸的一種)而難以吸附於工件。此外，即使吸附，物理吸附力也弱，難以形成潤滑膜。在以水為介質的潤滑劑的情況下，在100"C以下水不會幹燥而無法潤滑，但在中間溫度下容易形成潤滑膜。一般而言，作為潤滑膜，有如下形態。1)石墨皮膜水乳化型、油性分散型的兩類潤滑劑。2)白色粉體雲母、氮化硼、或三聚氰胺異氰脲酸酯的水乳化型。3)玻璃系膠體狀矽酸和芳香族羧酸的鹼金屬鹽混合系(日本特開昭60-1293號公報)，在水中稀釋後使用的類型。4)水溶性高分子系含有水(日本特開平1-299895號公報)。石墨從低溫到高溫均顯示優異的潤滑性。然而，為石墨時，作業環境被黑色粉體汙染，惡劣。特別是在油中混合有石墨的類型的潤滑劑，成為顯著汙染的原因。白色粉體為主體的潤滑劑，雖然作業環境不會像石墨那樣惡劣，但是粉體含量多時會汙染作業現場。而且，白色粉體的潤滑性比石墨差。此外，白色粉體的粉體硬時會劃傷模具表面，有使模具壽命縮短之嫌。玻璃系和高分子系潤滑劑雖然可以形成厚皮膜，但是與石墨相比潤滑性差，模具壽命短。此外，上述潤滑劑在裝置周圍形成玻璃膜、高分子膜，雖然不像白色粉體那樣，但也需要清掃工序，因此作業效率差。石墨和白色粉體系潤滑劑分散於水或油中，因此常常帶來貯藏時的分離問題、噴霧時的堵塞問題。水玻璃系在進行塗布的噴嘴附近發生乾燥。特別是作業中斷長時會助長乾燥，引起噴嘴的堵塞。其結果是，再開始作業時，塗布量降低。因此，由於潤滑能力不足而產生次品。水乳化系潤滑劑雖然模具的冷卻性優異，但是必須廢水處理。此外，如果模具面超過2001C，則被水包圍的潤滑劑霧滴在模具面沸騰。其結果是，潤滑劑向模具的吸附效率變差，必須大量塗布潤滑劑。即，水溶性潤滑劑的潤滑膜形成很大程度上取決於溫度，因此嚴格的模具溫度控制是不可或缺的。水在ioox:以下不會蒸發，因此乳化型的潤滑劑不適合冷鍛造。另一方面，乳化型的潤滑劑可以在溫-熱鍛造中使用。然而，水會冷卻模具，工件會加熱模具。若反覆該加熱-冷卻循環，則模具會產生裂紋。必須進行模具的修理，修理次數增加時，昂貴的模具就會報廢。水會縮短模具的壽命。此外，成型工序中工件溫度顯著降低時，必需高壓下的成型，成為縮短模具壽命的要因。關於潤滑劑的塗布方法，存在大量塗布時循環周期延長的問題。為水溶性潤滑劑時，由於大量塗布，因此在生產效率這一點上講是不優選的。此外，還可以列舉如下問題，即，因大量塗布導致潤滑劑飛散，以此為原因而導致作業環境惡化以及潤滑劑補充頻率增加等。進而，工件的加熱工序有時會導致生產率降低。使用了以往的水溶性潤滑油的生產工序在工件升溫後是多種多樣的，有鍛坯成型工序、終加工成型工序和預備成型工序這三個工序。此時，工件的溫度隨著成型工序的進展而降低，因此變形阻抗增加，成型變難。特別是水溶性潤滑劑的情況，由於塗布量多，因此模型被冷卻，溫度下降加速。作為對策，有增加再升溫工序的情形。然而，再升溫工序會增加循環周期、間隔、運轉成本等，導致生產效率的降低。
發明內容如上所述，以往的潤滑劑具有如下所述的問題。1)為水玻璃系的潤滑劑時，由於噴嘴堵塞而導致塗布量降低。並且由於該原因而導致鍛造產品的品質波動。2)使用石墨作為潤滑劑時，作業環境被黑色粉體汙染。3)使用水溶性潤滑劑時，大量塗布。因此，導致生產效率的降低，並且導致模具壽命的降低，作業環境的降低。4)在成型工序中增加再升溫工序時，導致生產效率的降低。本發明為了解決上述課題而完成，其目的在於提供油性鍛造用潤滑劑，該油性鍛造用潤滑劑能夠減少因噴嘴堵塞導致的塗布量降低所引起的鍛造產品的品質波動，而且不含水。此外，本發明的目的在於提供能夠比以往少量地噴吹而實現生產效率提高、模具壽命延長，並且能夠抑制作業環境降低的鍛造方法和塗布裝置。(1)本發明的油性鍛造用潤滑劑，其特徵在於，閃點在70X:170"C的範圍，並且40"C的動態粘度為4~40mm2/s，而且不含水、乳化劑。(2)本發明的油性鍛造用潤滑劑，其特徵在於，在上述(1)的油性鍛造用潤滑劑中，含有(a)40"C的動態粘度為2~10mm2/s且閃點在70n170X:範圍的溶劑60~卯質量份、(b)40"C的動態粘度為50~小於100mm2/s的礦物油和/或合成油1~5質量份、(c)4t)1C的動態粘度為200mm2/s以上的酯基油1~5質量份、(d)40匸的動態粘度為150mm2/s以上的矽油15質量份以下、(e)具有潤滑性能的添加劑5.1~10質量份。(3)本發明的油性銜造用潤滑劑，其特徵在於，在上述(1)或(2)的油性^it用潤滑劑中，還含有潤溼性提高劑0.1~3質量份。(4)本發明的油性銜造用潤滑劑，其特徵在於，在上述(2)或(3)的油性鍛造用潤滑劑中，還含有抗氧化劑。(5)本發明的油性M用潤滑劑，其特徵在於，在上述(4)的油性銀造用潤滑劑中，含有0.2~2質量份的抗氧化劑，該抗氧化劑選自胺系、酚系、甲酚系抗氧化劑中的一種或兩種以上。(6)本發明的油性#用潤滑劑，其特徵在於，在上述(2)~(5)的任一油性鍛造用潤滑劑中，含有賦予了親油性的白色粉體1~5質量份。(7)本發明的鍛造方法，其特徵在於，使用上述油性鍛造用潤滑劑進行鍛造。(8)本發明的塗布裝置，其特徵在於，具有用於將油性鍛造用潤滑劑噴霧到模具的噴出機構，與該噴出機構電連接並控制從噴出機構噴出的油性鍛造用潤滑劑的量的噴出M控制機構，控制模具溫度的溫度控制機構。A.根據上述(1)、(2)記載的油性鍛造用潤滑劑，具有如下描述的效果。A-l)由於沒有配合水，因此具有下述ac的效果。a.不產生萊頓弗羅斯特現象，吸附效率高。其結果是，可以少量塗布。b.不產生急冷作用，可以延長模具壽命。c.沒有排水，無需排水處理。A-2)由於少量塗布而冷卻少。因此，可以減少具有許多成型工序時的工件溫度降低。其結果是，有時可以刪除再升溫工序，以及可以大幅提高生產效率。A-3)由於揮發性高，因此幾乎沒有自模具面的垂流，吸附效率高。可以在高溫下大量吸附有效成分，可以確保高溫潤滑性。其結果是，可以減少咬合、粘合，可以有助於改善生產效率。A-4)由於沒有配合石墨，因此作業環境好。B.通過配合上述(3)的"潤溼性提高劑"，吸附效率進一步得到提高。其結果是，可以有助於更少量的塗布。C.通過增加上述(4)、(5)的"抗氧化劑"，潤滑劑在高溫下的劣化延遲。因此，可以在更高的溫度下使用潤滑劑，高溫耐久性提高。其結果是，由於提高了初期的模具溫度，因此獲得如下的效果。C-l)工序數多時，由於減少了後續工序中的必需負荷，因此模具壽命延長。C-2)在工序中途，可以削減再升溫工序，可以改善生產效率。D.通過配合上述(6)的"賦予了親油性的白色粉體"，可以進一步提高高溫耐久性。其結果是，上述C項中所述的效果進一步提高。E.通過應用上述(7)的鍛造方法，得到上述AD的效果。F.通過上述(8)的塗布裝置，可以進行充分受控的塗布。其結果是，更可靠地進行更少量的塗布。圖l是按工序步驟表示用於測定吸附量的塗布裝置的說明。圖2A是表示用於測量試驗片摩擦力的方法的一個工序的說明圖。圖2B是表示用於測量試驗片摩擦力的方法的其他工序的說明圖。圖3A是表示本發明的塗布裝置的示意全視圖。圖3B是作為圖3A的塗布裝置的一種構成的噴霧單元的俯視圖。圖3C是用於說明同一塗布裝置的潤滑劑流動的圖。圖4是環壓縮試驗的示意說明圖。具體實施例方式以下，對本發明進行具體說明。(1).在第1項中記載了"一種油性銜造用潤滑劑，其特徵在於，閃點在70"C170X:的範圍，並且40r的動態粘度為4~40mm2/s，而且不含水、乳化劑"。其理由在(1-1)~(1-3)項中進行說明。(1-1)將閃點"沒為70"C170X:範圍的理由如下。為了在模具面形成厚的油膜，最好是如速乾性的油漆所示，一旦吸附的成分就不從模具上垂流而是使溶劑快速氣化。因此，最好是蒸發速度快。然而，如果蒸發速度過快則擔心會發生在水溶性潤滑劑中發生的萊頓弗羅斯特現象。因此，不優選如汽油那樣蒸發過快的。此外，如果蒸發快，則閃點變低，因此火災的危險升高。因此，由於汽車用燃料的輕油的閃點(70n)以上是實用的，因而作為本組合物製成70^C以上的閃點。(l-2)設為"40"C的動態粘度為4~40mm2/s"的理由如下。即，小於4mmVs時，潤滑劑的粘度下降，而對塗布用泵的磨耗耐久性帶來不良影響。此外，超過40mm"s時，潤滑劑的粘度上升，無法用噴霧器適當地塗布本組合物。(l-3)設為"不含水、乳化劑"的主要理由是，由於水本身沒有潤滑性，因此對於潤滑性來說不需要水。相反，水對潤滑性的弊端很多。即，通過排除水避免了萊頓弗羅斯特問題。其結果是，吸附效率升高，最終可以少量塗布。水的萊頓弗羅斯特溫度為150~200匸左右，引起沸騰，使吸附效率降低。另一方面，油性潤滑劑的萊頓弗羅斯特溫度約150X:高，因此在高溫下吸附效率良好。因此，成為少量塗布，可以延長模具壽命。進而，沒有排水，可以驟減環境負荷。(2).在第2項中記載了"含有(a)40匸的動態粘度為210mm2/s且閃點在70C~170匸範圍的溶劑60~90質量份、(b)40X:的動態粘度為50~小於100mm2/s的礦物油和/或合成油1~5質量份、(c)40"C的動態粘度為200mm2/s以上的酯基油1~5質量份、(dMO"C的動態軲度為150mm2/s以上的矽油15質量份以下、(e)具有潤滑性能的添加劑5.1~10質量份"。其理由在(2-1)~(2-4)中進行說明。(2-1)(a)是高揮發、低粘度成分，是在模具面蒸發的部分。應說明的是，考慮對人體的影響，不應使用醇、酯、酮等極性強的溶劑。優選為極性弱的石油系且幾乎為飽和成分的溶劑、低粘度礦物油。作為其的例子，可以列舉例如硫成分在lppm以下的高度精製的飽和系溶劑、低粘度的合成油。在上述(a)中設為"40"C的動態粘度為210mm2/8，，的理由如下。即，小於2mmVs時，潤滑劑整體的粘度下降，而對塗布用泵的磨耗耐久性帶來不良影響。此外，超過10mmVs時，潤滑劑整體的粘度上升，無法用噴霧器適當地塗布本組合物。此外，將上述(a)成分的配合比例設為60~卯質量份是為了使揮發性最優化的緣故。另一方面，為溫度高的模具的情況下，為了抑制潤滑劑的氣化性，最好是閃點高，但是粘度也變高。如果粘度過高，則潤滑劑的噴霧狀態惡化，因此有如上所述的閃點和粘度的上限。應說明的是，對於上述的(a)成分，在上述溶劑中加入低粘度的礦物油和/或低粘度的合成油後為60~90質量份即可。此外，(a)成分僅為溶劑時，可以使用兩種以上的溶劑。(2-2)作為40"C的動態粘度為50~小於100mm2/s的(b)成分的礦物油和/或合成油以及(c)40"C的動態粘度為200mm2/s以上的酯基油，在塗布後，吸附於模具面。其結果是，使室溫300"C範圍的潤滑膜增厚，具有保持潤滑膜的作用。特別是酯基油的氧化穩定性良好，在高溫下也能夠保持油膜。上述成分必須為如下粘度，即，在實際的模具溫度下，自塗假設模具整面的平均溫度為150x:，期待(b)成分和(c)成分的混合物在40匸的動態粘度達到100mm2/s以上。此外，如果(b)成分和(c)成分的配合量少，則在模具面的潤滑膜變薄。相反，如果上述配合量過多，則有時會產生因潤滑劑粘度上升而導致的噴霧狀態不穩定、向m產品上粘著(顏色殘留)的問題。為了應對這些問題，將(b)成分的配合量設為1~5質量份，將氧化穩定性良好的(c)成分也設為1~5質量份。作為上述(b)成分，可以列舉例如石油系礦物油、合成油、汽缸油。作為(c)成分，可以列舉例如二酯、三酯、偏苯三酸酯、複合酯。(2-3)作為上述(d)成分的矽油確保高溫時的潤滑性，設為"40C的動態粘度為150mm2/s以上的矽油15質量份以下"。(d)成分也吸附在模具上，在約25on4oor;的高溫下維持潤滑性。期待(d)成分在比(b)、(c)成分高溫的範圍內維持潤滑性，因此優選40"C的動態粘度為150mm2/s以上。此外，(d)成分的矽油可以是包括二甲基法酮的任何市售的矽油。然而，塗裝時有時難以實現塗裝，根據塗布量有時不優選二甲基眭酮。進行塗裝時，作為矽油，優選例如具有烷基-芳烷基或比二甲基鏈長的烷基的烷基-矽油。將(d)成分設為"15質量份以下"，是因為如果超過15質量份，則在模具中堆積矽酮或矽酮分解物，對M產品的形狀產生不良影響。應說明的是，在中低溫(小於250t:)使用模具時，作為(e)成分添加具有潤滑性能的添加劑。因此，矽油未必是必需的，在高溫(250n以上)使用時必須使用難以分解的矽油。(2-4)作為上述(e)成分的具有潤滑性能的添加劑確保中低溫度的潤滑性。作為該添加劑，可以列舉菜籽油、大豆油、椰子油、棕櫚油、牛油、豬油等動植物油脂、脂肪酸酯、椰子油脂肪酸、油酸、硬脂酸、月桂酸、棕櫚酸、牛脂脂肪酸等高級脂肪酸的一元醇酯或多元醇酯，除此之外還可以列舉有機鉬、油溶性皂、油性蠟。作為有機鉬，優選例如MoDDC、MoDTC。能夠與鋁和磷成分反應的MoDDP、MoDTP不太合適。作為油溶性皂，可以列舉例如Ca或Mg的磺酸鹽、酚鹽、水楊酸鹽。此外，作為油溶性皂，雖然溶解性有困難，但可以列舉有機酸金屬鹽。(3).第3項中記載了"還含有潤溼性提高劑0.1~3質量份"。通過提高模具的潤溼性，可以提高吸附效率。作為該潤溼性提高劑，可以列舉例如丙烯酸類共聚物或閃點在ioot:以下的丙烯酸改性聚矽氧烷。潤溼性提高劑小於o.i質量份時效果表現不出來，超過3質量份時提高程度不太增加o(4).第4項中記載了"還含有抗氧化劑"。抗氧化劑的效果是使油膜的劣化延緩數秒的程度。然而，期間如果*結束，則有防止氧化的效果。通過少量塗布與能夠耐受高溫的組成的組合，提高預備成型時的工件初期溫度。其結果是，由於將正式成型時的工件溫度保持在較高水平，因此可以排除再升溫工序。作為抗氧化劑成分，如第5項所述，可以^^有選自胺系、酚系、曱酚系抗氧化劑中的一種或兩種以上。此外，作為上述胺系抗氧化劑，可以列舉例如單壬基二苯基胺等單烷基二苯基胺系；4，4，-二丁基苯基胺、4,4，-二戊基二苯基胺、4,4，-二己基二苯基胺、4,4，-二庚基二苯基胺、4，4，-二辛基二苯基胺、4，4，-二壬基二苯基胺等二烷基二苯基胺系；四丁基二苯基胺、四己基二苯基胺、四辛基二苯基胺、四壬基二苯基胺等多烷基二苯基胺系；a-萘胺、苯基-a-萘胺、丁基苯基-a-萘胺、戊基苯基-a—萘胺、己基苯基-a-萘胺、庚基苯基-oc-萘胺、辛基苯基-a-萘胺等。作為上述酚系抗氧化劑，可以列舉例如2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、4，4-亞甲基雙(2,6-二叔丁基苯酚)、2，2-亞甲基雙(4-乙基-6-丁基苯酚)、高分子量單環酚、多環叔丁基-苯酚、BHT(ButylatedHydroxyToluene)、BHA(ButylatedHydroxyAnisole)。作為上述甲盼系抗氧化劑，可以列舉例如二叔丁基對甲酚、2，6-二叔丁基-二甲JUjtt甲酚。在上述的抗氧化劑中，優選BHT與烷基二苯基胺系的混合物。(5).在第6項中限定了"賦予了親油性的白色粉體"，這是因為如果配合白色粉體，即使在油分、抗氧化劑消耗完之後，仍可以希望防止燒結。然而，如果在油性潤滑劑中混^^體，則容易沉澱。通過"對粉體賦予親油性"，可以防止沉澱。作為該粉體，可以列舉例如有機粘土、用脂肪酸進行了改性的碳酸釣、浮石。將該成分的量設為"15重量份"是因為，少量時防燒結性低，大量時很可能引起沉澱。此外，還因為越多則作業環境的汙染越增加。(6).在本發明中，可以適當配合防鏽劑、表面活性劑、防腐劑、消泡劑以及其他添加劑(例如^L^添加劑、粘度指數提高劑、清洗*劑、著色劑、香料劑)來使用。(7).在第8項中記載了"具有用於將第2~6中任一項所述的油性鍛造用潤滑劑噴霧到模具的噴出機構；與該噴出機構電連接，並控制從噴出機構噴出的油性鍛造用潤滑劑的量的噴出M控制機構；控制模具溫度的溫度控制機構"。塗布作為本開發品的少量塗布型潤滑劑組合物時，塗布量釆用以往的水溶性潤滑劑的1/10至1/20左右。噴出機構具有進行霧化的噴霧部，而且最好使用適於少量塗布的小徑噴霧噴嘴。通過實現少量塗布，還可以因循環周期縮短而提高生產率，防止作業環境惡化、減少潤滑劑補充頻率。不僅可以通過配合潤滑劑來實現少量塗布，而且還可以通過改善塗布方法，從而使少量塗布變得更可靠。為了進一步提高少量塗布的精度，為了避免對模具部分的過度塗布、並形成均質油膜的塗布方法如下所示。(7-l)使噴出機構具有ON,OFF的針閥。其結果是，能夠精度良好地僅在模具需要潤滑的部位進行塗布。除了採用配合進行少量塗布之外，通過將塗布方法最優化，可以減少向空氣中的飛散。此外，通過加快塗布速度，也可以提高生產率。(7-2)噴出條件控制機構是通過液壓和先導氣壓調整塗布狀態的機構。此外，設為在塗布結束後，可以馬上投入工件的機構。其結果是，通過縮短噴霧時間和縮短投入工件的時機，可以縮短循環周期，可以進一步提高生產效率。例如，還可以通過變更噴出用自動示教程序(robotteachingprogram)來提高運行。(7-3)模具溫度控制機構是用熱電偶測量模具溫度，並用埋入到模具中的筒式電熱器來控制模具溫度的機構。特別是如果將預備成型時的模具溫度設為2oo~25or;,則通過設定為比以往高ioo"c左右，可以將其後的工件溫度保持在較高水平，可以削減成型負荷，有時可以省略再升溫工序。因此，可以提高生產效率。(實施例)以下，對本發明的具體實施例和比較例進行說明。然而，本發明並不限於該配合、該油性潤滑劑，還可以廣泛地應用在衝壓加工用途中所使用的油性型潤滑劑。(A)製造方法首先，在附帶攪拌機的能夠加熱的不鏽鋼製釜中，以下述表4所示的質量％混合高粘度礦物油、矽油、菜籽油、有機鉬、潤溼性提高劑、抗氧化劑。接著，加熱到40"C，攪拌30分鐘。接著，在該混合物中以表4所示的質量％添加溶劑。進而，再次攪拌10分鐘，製造油性潤滑劑。(B)閃點的測定根據JIS-K-2265，用彭斯克-馬丁(Pensky-Martens)法進行測定。(C)粘度測定方法根據JIK-2283,測定40"C的粘度。(D)吸附量的測定方法(D-l)準備將作為試驗片的鐵板(SPCC、100mmx100mmxlmm厚)在200r的烘箱中空燒30分鐘，在乾燥器中放冷一晚。然後，測量鐵板的質量至O.lmg單位。(D-2)油性潤滑劑的塗布圖l表示用於測定塗布量的塗布裝置。圖中的標號l表示吸附試驗機的座臺。電源-溫度調節器2設置在上述座臺1的一部分上。內藏有加熱器3的鐵板座4設置在電源-溫度調節器2附近的座臺l上。鐵板支撐模具5設置在鐵板座4的一端側，試驗片(鐵板)6設置在上述鐵板支撐模具5的內側。熱電偶7a、7b分別與上述加熱器3、鐵板支撐模具5連接。從塗布用噴霧噴嘴8將潤滑劑9噴霧到試驗片6上。圖1的塗布裝置的操作如下。首先，將塗布裝置((林)山口技研製)的電源-溫度調節器2設定在規定溫度，用加熱器3加熱鐵板支撐模具5。其中，熱電偶7a到達設定溫度後，在鐵板支撐模具5上放置作為試驗片的鐵板6，並使熱電偶7b與鐵板6密合。然後，鐵板6的溫度到達規定溫度時，從噴霧噴嘴8將規定量的潤滑劑9塗布到鐵板6上。然後，取出鐵板6，在空氣中垂直豎立一定時間進行放冷，榨掉從鐵板6垂流的油分。(D-3)吸附量的測定方法將載有吸附物的鐵板6置於規定溫度的烘箱中規定時間後，取出，進行空氣冷卻，在乾燥器中放冷一定時間。然後，測量附有吸附物的鐵板6的質量至O.lmg單位，由空白試驗和試驗片的質量變化計算出吸附物的量。(D-4)試驗條件示於下述表l。(表3)項目條件參照(G-3)條件參照(G-4)壓縮率50±10%60±2環內徑10mm30mm衝頭溫度250±20°C175±25°C工件溫度480。C45CTC塗布量0.6ml1.5ml(實施例)30.0ml(比較例)塗布時間0.3秒0.5秒(實施例)3秒(比較例)(G)成分和試驗測定結果下述表4示出實施例1~4和比較例1~3的組成以及吸附和摩擦試驗的測定結果。(表6)比較例2比較例3比較例4類型水溶性油性無潤滑組成參照表4參照表4—摩擦係數、平均0.1670.0950.4圖4表示環壓縮試驗機的示意說明圖。圖中的標號21、22分別表示下模架，上模架。模23配置在下模架21上，試驗片25隔著潤滑劑24配置在上述模23上。衝頭(上側)26配置在上模架22的下面，潤滑劑24塗布在上述衝頭26的下面。使用如此構成的環壓縮試驗機，評價高壓下的摩擦。試驗概要為，在固定於上模架22的衝頭26的下面塗布潤滑劑24。在固定於下模架21的模23上塗布潤滑劑24，並放置試驗片25。然後，沿箭頭A的方向施加壓力，使試驗片25變形。從變形的試驗片25的內徑縮小率讀取摩擦係數。雖然都是比較例，但比較例3是組成與實施例的潤滑劑相近的油性脫模劑(參照表4)。無潤滑時，雖然摩擦係數高為0.4,但是水溶性潤滑劑的比較例2低至0.167。油性的比較例3進一步低至0.095。雖然沒有在該條件下對實施例(油性)進行試驗，但是由油性的比較例3可以推定，油性潤滑劑有效。(G-4)測定結果-4:環壓縮試驗-2:實施例和比較例下述表7示出實施例3、比較例1、2、4的環壓縮試驗的測定結果。如上述表3所示，在比(G-3)項條件苛刻的條件(使壓縮率從50%升高到60%,使環內徑從10mm增大到30mm)下研究摩擦係數。水溶性的比較例(摩擦係數為0.11)與油性的實施例(摩擦係數為0.12)為大致相同的水平。tableseeoriginaldocumentpage21(G-5)測定結果-5:實際機器評價-A下述表8示出實施例3、4以及比較例2的測定結果。[表8]tableseeoriginaldocumentpage21使用本發明人擁有的實際機器-A，評價墩鍛彎曲(OSlx曲^)成型(預備成型)時的潤滑性。應說明的是，在表8中，評價條件為，模具溫度250~280"C，負荷設定值1600KN,工件溫度470~490C原材料A6061合金。評價所用的本發明的塗布裝置的概要如圖3A、3B、3C所示。其中，圖3A是該塗布裝置的示意全視圖。圖3B是作為圖3A的塗布裝置的一種構成的噴霧單元的俯視圖。圖3C是用於說明該塗布裝置中的潤滑劑流動的圖。塗布裝置具有彼此相對的上模架31、下模架32以及分別配置於這些模架31、32內側的上模具33和下模具34。筒式加熱器35a、35b分別埋入上模具33和下模具34中。用於將潤滑劑36噴霧於模具的噴霧自動裝置(噴出機構)37配置在上模具33和下模具34的附近。上述筒式加熱器35a、35b與升溫單元38電連接，調整溫度。溫度控制單元40分別與埋入上述上模具33和下模具34的熱電偶39a、39b電連接。如圖3B所示，上述噴霧自動裝置37具有歧管43，該歧管43形成有用於向噴霧出口供給油性潤滑劑的流路41以及用於供給空氣的流路42。此外，歧管43具有通過氣壓向圖中的右方向擠壓的針閥44。通過與埋入模具的熱電偶39a、39b電連接的升溫單元38調整上模具33和下模具34的溫度。於是，將上模具33和下模具34加熱到規定溫度後，從噴霧自動裝置37將潤滑劑36塗布到上模具33和下模具34上。然後，將工件置於下模具33，開始成型。在圖3C中，標號45表示油性潤滑劑罐，標號46表示加壓單元，標號47表示調整器，標號48表示流量計。收容於油性潤滑劑罐45中的油性潤滑劑通過加壓單元46、經由調整器47、流量計48被輸送到流路41。此外，噴出機構由歧管43、分別用於向形成於歧管43中的流路41、42供給油性潤滑劑、空氣的泵等加壓單元46、以及流量計48構成。此外，噴出條件控制機構由噴霧單元37的針閥44、和驅動其的未圖示的驅動源構成。進而，溫度控制機構由筒式加熱器35a、35b、熱電偶39a、39b、升溫單元38和溫度控制單元40構成。如此，本發明的塗布裝置具有用於將油性鍛造用潤滑劑噴霧到上模具33和下模具34的噴出機構37，與該噴出機構37電連接並控制從噴出機構37噴出的油性鍛造用潤滑劑的量的噴出條件控制機構，以及控制模具溫度的溫度控制機構。墩鍛彎曲成型時的平均面壓為120MPa，最大滑動多巨離為50mm。將評價結果匯總在上述表8中。施加與水溶性的比較例2相同的負荷時，實施例3的平均工件厚度為44.1mm,比比較例厚1.5mm。在相同的力下大幅塑性變形的具有良好的潤滑性能(工件厚度小)。然而，目標工件厚度為4345mm,實施例3的潤滑性在實用範圍內。實施例3的塗布量為3.2cc，為比較例2的約1/20的量，說明實施例3即使少量塗布也能成型。此外，在含有粉體的實施例4的情況下，塗布量是比較例2的約1/10的量。工件厚度為44.7mm，能夠進行目標工件厚度在43~45mm的範圍內的成型。此外，由除去塗布液中的蒸發成分後的有效成分％計算求出的有效成分量，實施例3中為0.73g,比較例中為1.21g，實施例3為40%左右，可以說吸附效率高。進而，作為實施例3的特徵，觀察到如下情況。在比較例2的情況下，第1噴射的潤滑性比第2噴射以後的潤滑性差，而實施例3的情況為，自第l噴射開始就獲得穩定的潤滑性。由此，可以防止生產開始時第l噴射的次品(所謂的假射(捨打^))。即，實施例3可以有助於提高生產效率。此外，實施例3由於不含固體成分，因此連續生產鍛造品時不會汙染裝置周圍。另一方面，在比較例2的情況下，如果進行連續成型，則固體成分不斷堆積。有時必須中斷生產，進行模具、裝置周圍的清掃。進而，如果使用比較例2，則在噴出待機中固體成分附著在塗布用噴霧器的噴嘴部分，塗布量變得不穩定。其結果是，產品的品質惡化。作為對策，有時中斷生產後清掃噴嘴，這是現狀。然而，實施例3的情況由於不含固體成分，因此產品品質不會波動，而且不用中斷生產。即，與比較例2相比，油性的實施例3的潤滑性雖然同等或稍差，但是在能夠容許的範圍。另一方面，油性的實施例3的顯著特徵在於，使用量大幅減少，可以解決比較例的因固體成分導致的問題。(G-6)測定結果-6:實際機器評價-B下述表9示出實施例2、3以及比較例1、2的測定結果。(表9)tableseeoriginaldocumentpage24評價條件為，模具溫度200*C,工件溫度400X:，原材料鋁2000號系。除了(G-5)項的採用實際機器-A進行評價之外，為了還用其他裝置來確認本開發品的效果，因此，用本發明人擁有的實際機器-B進行評價。評價條件為，平均面壓350MPa，最大滑動距離40mm。在表9中示出用於生產厚度"20.2mm"的鍛造產品的塗布條件和評價結果。實施例、比較例均沒有咬合、粘合，能夠成型。然而，與比較例相比，實施例有優點和缺點。優點是，實施例由於是少量塗布而幾乎沒有冷卻性，因此成型前後的工件溫度降低度少。其結果是，從預備成型轉到正式成型時無需插入再升溫工序，以一次加熱就可以連續成型。即，實施例的最大特徵是適合連續成型。缺點是成型所需要的負荷高。成型負荷按比較例2、比較例l、實施例2、實施例3的順序增大，比較例2最低，是良好的。在實施例的情況下，為了製成"20.2mm，，的厚度，通過縮短模架之間的距離來應對。如表9所示，所塗布的有效成分量和必需負荷有關，如實施例3那樣，如果有效成分量少(油膜厚度薄)，則必需的負荷似乎增大。換言之，推定所塗布的有效成分最多的比較例2以最少的負荷成型20.2mm的產品。即，油性的實施例具有成型能力，不會發生咬合、粘合，適於連續成型，但是必需高負荷。然而，油性潤滑劑具有"削減再升溫工序"帶來的生產效率提高、以及如G-5項中所述的優點即"沒有裝置汙染"、"沒有噴霧噴嘴堵塞"等，可以期待生產效率的提高。(G-7)測定結果-7:總結作為(G-l)~(G-6)中所述的試驗結果的總結，以下描述以比較例為基準的作為油性潤滑劑的實施例的優缺點。1.吸附效率好。可以認為由於沒有配合水，因此難以發生萊頓弗羅斯特現象，吸附效率高。2.賦予相同的摩擦-潤滑性所必需的塗布量為1/10以下。這是由於不僅吸附效率高，而且含有對金屬潤滑優異的成分。3.在實際機器的評價中用於賦予同等潤滑性的塗布量也少。其結果是，可以期待減少因液體殘留(潤滑劑不從模具上揮發而作為液體存在)而引起的缺壁的不良情況。此外，還可以期待減少裝置和噴嘴周圍的清掃頻率。4.由於塗布量少而不會使模具冷卻，預備成型中工件的溫度降低少。因此，有時根據應用的成型工序可以省略預備成型後的再升溫工序。即，適合連續成型。5.在高壓下的環壓縮試驗中，示出幾乎同等的潤滑性。另一方面，對於實際機器，成型負荷稍高。推測塗布量少是其中一個因素。6.不易在裝置、模具中發生堆積。這是因為不含固體成分。因此，由於不用清掃裝置和裝置周圍，因此生產效率高。7.由於是不含固體成分的潤滑劑，因此塗布量均勻，而且不會堵塞噴霧噴嘴。其結果是，可以期待獲得以下的效果。對於水溶性潤滑劑，發生因噴嘴堵塞導致的塗布量降低所引起的潤滑膜斷裂、粘合、工件向模具的粘貼。此外，對於水溶性潤滑劑，偶而會形成由於在液體阻斷部堆積固形物而無法阻斷液體的狀態。因此，也發生因大量塗布潤滑油而導致的缺壁缺陷。油性潤滑油由於不含固形物，因此不會發生這樣的問題，可以提高生產效率。另一方面，可以確認，即使混合有少量賦予了親油性的白色粉體，也可以確保成型性。可以認為只要少量，作業環境的汙染就比以往的潤滑劑少。此外還可以推測，由於是賦予了親油性的粉體，因此分散性良好，也很少在液體阻斷部位堆積。8.由於是少量塗布，因此可以縮短循環周期。雖然是波及效果，但是由於不含水而不會冷卻模具，模具不會產生熱疲勞，可期待模具壽命大幅延長。9.由於具有高溫潤滑性，因此可以提高模具溫度。其結果是，成型工序數多時，可以降低後續工序中的成型負荷，因此第2工序以後的模具壽命延長。10.由於是不含水的潤滑劑，因此無需廢水處理。11.通過改善塗布方法，發揮均質塗布、少量塗布的效果，與上述1~10項所述的成果發揮協同效果。此外，在"實際機器-B評價"的情況下，可以刪除在進行正式成型前的再升溫工序。12.作為本開發品的進一步的優點，還可以減少潤滑劑補充頻率，此外，由於不含固形物而無需罐的攪拌。本發明的油性潤滑劑，適於鍛造非鐵金屬或鐵時的塗布，還適於模具表面的潤滑。此外，還適於使用油性型潤滑劑的衝壓加工。權利要求1、一種油性鍛造用潤滑劑，其特徵在於，閃點在70℃～170℃的範圍，並且40℃的動態粘度為4～40mm2/s，而且不含水、乳化劑。2、根據權利要求l所述的油性鍛造用潤滑劑，其特徵在於，含有(a)40"C的動態粘度為2~10mm2/s且閃點在70C~170C範圍的溶劑60~卯質量份，(b)40X:的動態粘度為50~小於100mm2/s的礦物油和/或合成油l-5質量份，(c)40n的動態粘度為200mm2/s以上的酯基油1~5質量份，(d)40"C的動態粘度為150mm2/s以上的矽油15質量份以下，(e)具有潤滑性能的添加劑5.1~10質量份。3、根據權利要求2所述的油性鍛造用潤滑劑，其特徵在於，還含有潤溼性提高劑0.1~3質量份。4、根據權利要求3所述的油性鍛造用潤滑劑，其特徵在於，還含有抗氧化劑。5、根據權利要求4所述的油性鍛造用潤滑劑，其特徵在於，作為抗氧化劑，含有選自胺系、酚系、甲酚系抗氧化劑中的一種或兩種以上0.2~2質量份。6、根據權利要求4所述的油性鍛造用潤滑劑，其特徵在於，含有賦予了親油性的白色粉體1~5質量份。7、一種鍛造方法，其特徵在於，使用權利要求2~6中任一項所述的油性鍛造用潤滑劑進行鍛造。8、一種塗布裝置，其特徵在於，具有噴出機構，用於將權利要求2~6中任一項所述的油性鍛造用潤滑劑噴霧到模具；噴出條件控制機構，與該噴出機構電連接，控制從噴出機構噴出的油性鍛造用潤滑劑的量；溫度控制機構，控制模具的溫度。全文摘要本發明提供一種油性鍛造用潤滑劑、使用該潤滑劑的鍛造方法以及塗布裝置，所述油性鍛造用潤滑劑的特徵在於，閃點在70℃～170℃的範圍，並且40℃的動態粘度為4～40mm2/s，而且不含水、乳化劑。文檔編號C10M171/00GK101541936SQ200880000518公開日2009年9月23日申請日期2008年3月24日優先權日2007年3月29日發明者中村什巳,大平博文,成岡篤史,杉澤宗紀,谷正彥申請人:株式會社青木科學研究所;豐田自動車株式會社;株式會社希曼諾