Смазочно-охлаждающая композиция для холодной обработки металлов
Изобретение касается смазочно-охлаждающих жидкостей, используемых при глубокой вытяжке металлов и в процессах резания как со снятием, так и без снятия стружки. Цель изобретения - повышение стойкости инструмента и качества обработанной поверхности. Смазочно-охлаждающая композиция содержит, мас.%: воду 40-60, минеральное масло, или его смесь с растительным маслом, или полидиметилсилоксановую жидкость 10-50 и бентонит 5-30. Целесообразно ввести в состав 1-10 мас.% стеарата кальция и/или стеарата цинка. Композиция увеличивает срок службы инструмента до 165-185 мин. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (1QI SU(I11
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К IlATEHTV
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯИ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 3473780/23-04 (22) 10. 08. 82 (31) 2314/81 (32) 11.08.81 (33) HU (46) 23.08.89. Бюч. ¹ 31 (71) Чепел Аутодьяр (HU) (72) Миклош Перл (HU) (53) 621.892:621.7.016.3(088.8) (56) Патент США № 3723313, кл. 252 — 33.3, 1973.
Патент США № 3244638, кл. 252 — 308, 1966. (54) СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ
ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение касается смазочноИзобретение относится к смазочноохлаждающим композициям для холодной обработки металлов, в частности, используемым при глубокой вытяжке металлов и в процессах резания, т.е. при обработке металлов со снятием и бе з снятия стружки.
Целью изобретения является повышение стойкости инструмента.
Для приготовления смазочно-охлаждающей композиции используют фракцию бентонита с размером частиц от менее
70 до 1 мкм.
Бентонит ввиду своей способности к набуханию в жидкостях на водной ос— нове может образовывать пасту, которая эффективна при применении в качестве охлаждающей и смазочной композиции при высоких скоростях обработки. Качество и гомогенность пасты эаq>» C 10 М 173/00//(С 10 М 173/00, 125:30, 129:40)С 10 N 30:06, 40:24
2 охлаждакщих жидкостей, используемых при глубокой вытяжке металлов и в процессах резания как со снятием, так и беэ снятия стружки. Цель изобретения — повышение стойкости инструмента и качества обработанной поверхности. Смазочно-охлаждающая композиция содержит, мас.7: вода 40-60, минеральное масло или его смесь с растительным маслом, или полидиметилсилоксановая жидкость 10-50; бентонит
5-30, Целесообразно ввести в состав
1 †)О мас.Ж стеарата кальция и/или стеарата цинка. Композиция увеличивает срок службы инструмента до
165-185 мин. 1 з.п. ф-лы, 1 табл, висит от размера частиц бентонита.
Если измельченная масса бентонита имеет частички размером более 70 мкм, то не обеспечивается необходимая 1 Д гладкая поверхность при обработке ме- ) т аллов из — за плохой способности к М набуханию слишком крупных частичек. ф
Размер частиц 1 мкм — это минимально допустимый размер частиц, обе спечивающий требуемую скорость инструмента, Для приготовления смазочно-охлаждающей композиции используют также минеральное масло (маловяэкое) или его смесь с растительным маслом или полидиметилсилоксановую жидкость Cpi (ПМС). В качестве смеси минерального и растительного масел используют продукт К-22, представляющий собой смесь 84,0 мас.7. маловяэкого минерального масла с 10 мас.7 раиспвого, 3 1503684 парафинового и пальмового масел с добавлением необходимого эмульгатора, бактерицида и поверхностно-активного вещества.
Для повышения смазочных свойств смазочно-охлаждающей композиции целесообразно в ее состав вводить стеарат кальция и/или стеарат цинка в количестве 1 — 10 мас.X. 10
Смазочно-охлаждающую композицию готовят либо путем одновременного перемещения всех компонентов (в этом случае целесообразно использовать вращающуюся лопастную мешалку с 15
1400 об/мин), либо добавляя бентонит в водомасляную эмульсию. При этом образуется однородная паста без перемешивания, так как бентонит обладает значительной водопоглощающей спо- 20 со био стью.
Составы приготовленных смазочноохлаждающих композиций приведены в таблице.
Составы смазочных композиций 1-6 испытывают в процессе глубокой вытяжки стальной пластины толщиной
2 мм. Необходимо изготовить деталь в форме стакана с диаметром 70 мм и 30 высотой 40 мм. Для прессования применяется скорость 0,1 мм/с.
В Случае применения известной смазочной композиции, представляющей собой эмульсию нефтяного масла в воде, содержащую эмульгатор, поверхность стальной пластины перед глубо-. кой вытяжкой необходимо фосфатировать, чтобы предотвратить обламывание пластины, образование складок на. 40 поверхности изделия, а также неравномерность толщины получаемых стенок.
С использованием составов 1 — 6 пластину подвергают глубокой вытяжке без предварительного фосфатирования 45 поверхности. При этом получают стакан с равномерной толщиной стенок и гладкой поверхностью. Причем добавка стеаратов кальция и цинка повышает смазочные свойства композиции, качество поверхности изделия при этом заметно улучшается.
Составы смазочно-охлаждающих композиций 7 — 12 испытывают при вихревой нарезке сферической (круглой) резьбы инструментом из твердого сплава при скорости резания 300 м/мин и вращении предмета 5 об/мин.
Резьба имеет следующие параметры: шаг 20 мм, длина 190 мм, наружный диаметр 284 мм, глубина 2,6 мм, ширина круглой резьбы — диаметр 7 мм, характеристика материала — ВСМоl, шероховатость обработанной поверхности
2,5 мкм, При применении предлагаемых составов срок службы инструменra достигает 180 мин и при этом обеспечивается получение 13100 — 13200 нарезок, в то время как для известного состава количество получаемых нарезок не пре— вышает 8400.
Эффективность действия смазочноохлаждающих композиций оценивается при обработке материалов более высокой твердости. Для этого составы
13 — 16 испытывают при вихревом нарезании резьбы при тех же параметрах обработки, что и составы 7 — 12, Трапецеидальная резьба имеет следующие характеристики: шаг 12 мм, высота
6 мм, длина 1200 мм, наружный диаметр 50 мм; материал С60, шероховатость поверхности 2,5 мкм.
Как показывают результаты испытаний применение состава композиции 15 приводит к увеличению срока службы инструмента до 165 мин; добавление стеарата кальция 1 — 10 мас,7. (составы 14 и 15) увеличивает срок службы инструмента до 185 мин; снижение концентрации бентонита до 10 мас.7. (16) несколько снижает стойкость инструмента до 150 — 160 мин по сравнению с составами 14 и 15, однако сохраняет ее на достаточно высоком уровне.
Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я
1. Смазочно-охлаждающая композиция для холодной обработки металлов, содержащая воду и масло, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости инструмента и качества обработанной поверхности, композиция в качестве масла содержит минеральное масло, или его смесь с растительным маслом, или полидиметилсилоксановую жидкость и дополнительно содержит фракцию бентонита с размером частиц . от менее 70 до 1 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.7:
Вода 40 — 60
Минеральное масло или его
1503684 смесь с растительным маслом, или полидиметилсилоксановая жидкость
Бентонит
10 - 50
5-30
Состав композиВода, мас. 7.
Стеараты металлов, мас.7
Масло
Бентонит раэмер мас. X частиц, мкм тип мас- мас. Х ции
Са
Zn ла
2
4
К-22
К-22
К-22
К-22
К-22
Мине5
5 6
5 5
5 (70
1-5 (70
1-5
1-5
170
10
8
11
13
l3
42
42 (70 (70
<70 (70
1-5
13
29 1
20 10
42
<70 с70 (70 (70
1-5
l3
14
Составитель И.Пономарева
Техред М.Дидык Корректор Н,Король
Редактор Г. Волкова
Заказ 5087/59 Тираж 446 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101
47,5
47,5
44,5
44,5
42,5
47,5 ральное
ПМС
К-22
К-22
К-22
К-22
Минеральное масло
ПМС
ПМС
ПМС
К-22
47,5
47,5
44,5
44,5
42,5
47,5
2. Композиция по n. I о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения смаэочных свойств, она до5 полнительно содержит стеарат кальция и/или стеарат цинка в количестве
1 — 10 мас.Х,
