JPS6281221A - Production of metal product with cold plastic work - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To increase the plastic workability and cleaning of a metal material and to improve the work environment at coating time as well by coating the lubricant that a wax is dissolved in a solvent on the surface of the metal material and by forming a lubricating film with its drying. CONSTITUTION:A lubricating film is formed with the drying at the room temp. or <= melting point of a wax, after coating the lubricant which dissolves the wax of a montan wax, etc., in the water or other solvent by a dipping method, etc. on the surface of the metal material of aluminum, etc., in advance, in case of producing the cold plastic work metal product of said metal material. Thereafter, the obtd. metal material with lubricating film is subjected to cold plastic work. In the method like this the adhesiveness of said lubricant film is made better by containing a surface active agent with its addition further as the lubricant. Also the operability of the metal material can be made better by adding and containing a metal soap or solid lubricant irrespective of the existance or absence of the surface active agent.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 産業上の利用分野 この発明は、アルミニウム（その合金を含む）その他の
金属材料に、引抜き、伸線、絞り、しごき、打抜き等の
冷間塑性加工を施して、器物等、その他の金属製品を製
造する方法、特にその場合の冷間塑性加工方法に関する
。Detailed Description of the Invention: Industrial Field of Application This invention is applicable to cold plastic processing such as drawing, wire drawing, drawing, ironing, and punching of aluminum (including its alloys) and other metal materials. The present invention relates to a method for producing other metal products such as utensils, and in particular to a cold plastic working method in such a case.

従来の技術 アルミニウム板等の金属材料にプレス加工等の塑性加工
を施して、鍋とか調理用ホットプレート等の金属成形製
品を製作する場合、塑性加工に先だって金属材料の表面
に潤滑剤を塗布することが一般に行われている。Conventional technology When producing metal molded products such as pots and cooking hot plates by applying plastic processing such as pressing to metal materials such as aluminum plates, a lubricant is applied to the surface of the metal material prior to plastic processing. This is commonly done.

従来、このような潤滑剤としては、鉱油等の低粘性油、
グリース等の高粘性油、あるいはコンパウンド等の粉体
が使用されており、いずれも塑性加工時の直前に材料に
ロールコートあるいは噴射等により塗布され、加工後洗
浄除去されていた。Conventionally, such lubricants include low viscosity oils such as mineral oil,
Highly viscous oils such as grease or powders such as compounds are used, and both are applied to the material by roll coating or spraying immediately before plastic working, and are washed and removed after working.

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のように加工現場で潤滑剤の吹付は
等による塗布作業を行うため、例えば床面等への浦のぼ
た落ちとか浦ヒユームの発生などにより、作業環境の汚
染が著しく、その改善が望まれるところであった。のみ
ならず、グリース等の高粘度潤滑剤を使用するときは、
加工後にお−ける脱脂洗浄が困難であり、その後に陽性
酸化処理や化成皮膜処理等の表面処理を施す場合にトラ
ブルを生じ易いという問題があった。一方、鉱物油のよ
うな低粘度潤滑剤を用いるときは、金属材料の加工性の
改善効果に乏しく、高加工率での塑性加工が困難になる
というような問題があった。Problems that the invention aims to solve However, as mentioned above, since the lubricant is applied by spraying etc. at the processing site, for example, there may be problems such as droplets falling on the floor etc. The environment was severely contaminated, and improvement was desired. In addition, when using high viscosity lubricants such as grease,
There is a problem in that it is difficult to degrease and clean after processing, and troubles tend to occur when surface treatments such as positive oxidation treatment and chemical conversion coating treatment are performed afterwards. On the other hand, when using a low-viscosity lubricant such as mineral oil, there is a problem in that it is not effective in improving the workability of metal materials, and plastic working at high working rates becomes difficult.

この発明は上記のような問題点に鑑みて、作業環境の改
善と、洗浄性および加工性の向上、更には金属材料の輸
送、保管中における疵の発生とか腐食の発生等の材料管
理上の問題点の解決を同時に実現しうるような冷間塑性
加工金属製品の製造方法を提供することを目的としてな
されたものである。In view of the above-mentioned problems, this invention aims to improve the working environment, improve cleanability and processability, and also solve material management problems such as the occurrence of scratches and corrosion during transport and storage of metal materials. The purpose of this invention is to provide a method for manufacturing cold-formed metal products that can solve the problems at the same time.

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を特定の潤滑剤の開発によって
達成し得たものである。Means for Solving the Problems The present invention has achieved the above objectives through the development of a specific lubricant.

即ち、この発明は、アルミニウム等の金属材料に塑性加
工を施して所定の金属製品を製造するに際し、予め、当
該金属材料の表面に、ワックスを水その他の溶剤に溶解
した潤滑剤を塗布し、かつ乾燥して潤滑皮膜を形成した
のち、該潤滑皮膜付き金属材料を冷間塑性加工すること
を特徴とする冷間塑性加工金属製品の製造方法を要旨と
するものである。That is, in the present invention, when plastic working a metal material such as aluminum to produce a predetermined metal product, a lubricant in which wax is dissolved in water or other solvent is applied to the surface of the metal material in advance, The object of the present invention is to provide a method for producing a cold-formed metal product, which comprises drying to form a lubricating film, and then cold-forming the metal material with the lubricating film.

潤滑剤の主成分とするワックスは、塗布後の乾燥の便宜
のために６０℃程度の融点を有するようなものを使用す
るのが好適であり、特にその種類が限定されるものでは
ないが、具体的には例えば、モンタンワックス、カルナ
バワックス、酸化ポリエチレンワックス、マイクロクリ
スタリンワックス、モンタンワックス誘導体、ステアリ
ン酸ソルビトール、パラフィンワックス、酸化マイクロ
ワックス、合成酸化ワックス、カスターワックス、みつ
ろう、本ろう等を好適に使用しうる。The wax that is the main component of the lubricant is preferably one that has a melting point of about 60°C for ease of drying after application, and the type is not particularly limited; Specifically, for example, montan wax, carnauba wax, oxidized polyethylene wax, microcrystalline wax, montan wax derivatives, sorbitol stearate, paraffin wax, oxidized micro wax, synthetic oxidized wax, castor wax, beeswax, real wax, etc. are preferably used. Can be used.

ワックスを溶解する溶媒としては、潤滑剤の塗布後の乾
燥工程の簡易性から、最好適には水を使用することが推
奨される。もっとも、これに限定されるものではなく、
アルコール類その他の有機物を用いても良い。しかしワ
ックスの融点より低い温度で蒸発させうるような蒸気圧
の比較的高いもので作業環境の管理を行い易いものを選
択使用すべきである。もちろん、水を用いる場合にあて
も、他の溶媒の１種類またはまたは２種類以上と混合し
て使用することも許容されうる。As the solvent for dissolving the wax, it is recommended to use water most preferably because it simplifies the drying process after applying the lubricant. However, it is not limited to this,
Alcohols and other organic substances may also be used. However, a material with a relatively high vapor pressure that can be evaporated at a temperature lower than the melting point of the wax and one that can be easily controlled in the working environment should be selected and used. Of course, even when water is used, it is also acceptable to use it in combination with one or more other solvents.

この発明に用いる潤滑剤は、上記のようなワックスを溶
剤に溶解したものを基本組成とするが、要すれば更に、
加工材料との密着性を高めるために、ポリオキシエチレ
ン、アルキルエーテル、アルキルアリルエーテル等の界
面活性剤を少量添加したものとすることが望ましい。The basic composition of the lubricant used in this invention is the above-mentioned wax dissolved in a solvent, but if necessary,
In order to improve adhesion to processed materials, it is desirable to add a small amount of a surfactant such as polyoxyethylene, alkyl ether, or alkyl allyl ether.

更には、金属材料の加工性を一層向上するために、上記
界面活性剤の含有の有無に拘らず、金属せっけん又は固
体潤滑剤の１種または２種以上を添加したものとしても
良い。ここに金属せっけんとしては、例えば、ナトリウ
ム、カルシウム、バリウム、リチウム、アルミニウムな
どを挙げることができる。また固体潤滑剤としては、黒
鉛、Ｍｏ　Ｓ２　、シリカ、プラスチックス、セラミッ
クス、滑石、雲母、コルクなどを挙げることができる。Furthermore, in order to further improve the workability of the metal material, one or more metal soaps or solid lubricants may be added, regardless of the presence or absence of the above-mentioned surfactant. Examples of metal soaps include sodium, calcium, barium, lithium, and aluminum. Examples of the solid lubricant include graphite, Mo S2, silica, plastics, ceramics, talc, mica, and cork.

上記の如きこの発明に使用する潤滑剤は、浸積法、コー
ルコート法、フローコート法、噴射法等の任意の塗布手
段で金属材料表面に塗布される。そしてこの塗布後、常
？Ｈまたはワックスの融点以下の温度で加熱し、乾燥さ
せて金属材料の表面に潤滑皮膜が被覆形成される。The lubricant used in the present invention as described above is applied to the surface of a metal material by any coating method such as a dipping method, a coal coating method, a flow coating method, or a spraying method. And after this application, is it always? A lubricating film is formed on the surface of the metal material by heating it at a temperature below the melting point of H or wax and drying it.

ところで、潤滑剤の塗布及び乾燥による潤滑皮膜の形成
は、この発明による利点を最も効果的に利用するために
は、金属材料を塑性加工現場に持込む前の時点、好まし
くは金属材料の製造後において予め行っておくことが望
ましい。By the way, in order to most effectively utilize the advantages of this invention, the formation of a lubricant film by applying and drying a lubricant should be carried out before the metal material is brought to the plastic working site, preferably after the metal material is manufactured. It is desirable to do this in advance.

即ち、予め金属材料にプレコートしておくことにより、
その輸送、保管時等において前記潤滑皮膜を表面保護皮
膜として機能せしめ、金属材料表面に疵がつくのを防止
し、かつ、保管中に腐食が発生するのを防止しうる利点
を享受することができる。That is, by precoating the metal material in advance,
The lubricating film functions as a surface protective film during transportation, storage, etc., and enjoys the advantage of preventing scratches on the surface of the metal material and preventing corrosion during storage. can.

上記の如くして潤滑皮膜を形成した金属材料は、その後
において常法に従ってプレス加工、引抜き加工等の塑性
加工を施し、所定形状に成形したのち、洗浄して上記潤
滑皮膜を完全除去するものであることはいうまでもない
。The metal material on which the lubricating film has been formed as described above is then subjected to plastic working such as pressing or drawing according to conventional methods, and is formed into a predetermined shape, and then washed to completely remove the lubricating film. It goes without saying that there is.

発明の効果 この発明は上述の次第で、塑性加工が施されるアルミニ
ウム等よりなる金属材料に対し、その表面に予め、ワッ
クスを水その他の溶剤で溶解した潤滑剤を塗布乾燥して
潤滑皮膜を形成し、しかる後塑性加工を施すものであり
、上記潤滑剤は潤滑特性に優れているので、従来の油性
潤滑剤を用いる場合に較べ一段と金属材料の塑性加工性
を向上し得、高加工率を得ることができうると共に、加
工後における洗浄除去も容易かつ確実にでき、その後の
表面処理工程等において潤滑剤の残留に基づくトラブル
を発生する懸念がない。また、上記潤滑剤は、水溶性の
ものとして作製しうるので、その塗布作業中の作業環境
の改善にも有効である。更には、前述の如く、金属材料
を塑性加工に供する前の段階で、潤滑剤をプレコーティ
ングしておくことが可能であるので、潤滑皮膜により金
属材料の表面を保護し、輸送中における疵の発生の防止
、及び保管中の腐食の発生の防止にも有効に利用しうる
ちのとなしうる副次的利点をも享受しうる。Effects of the Invention As described above, the present invention involves applying a lubricant prepared by dissolving wax in water or other solvent to the surface of a metal material such as aluminum to be subjected to plastic working, and drying it to form a lubricating film. The above lubricant has excellent lubricating properties, so it can improve the plastic workability of metal materials even more than when conventional oil-based lubricants are used, resulting in a high processing rate. In addition, it can be easily and reliably removed by cleaning after processing, and there is no concern that troubles due to residual lubricant will occur in subsequent surface treatment steps. Furthermore, since the above-mentioned lubricant can be prepared as a water-soluble one, it is also effective in improving the working environment during the application process. Furthermore, as mentioned above, it is possible to pre-coat the metal material with a lubricant before subjecting it to plastic working, which protects the surface of the metal material with a lubricant film and prevents scratches during transportation. It can also be used effectively to prevent the occurrence of corrosion and corrosion during storage.

実施例 Ａ３０５２アルミニウム合金からなる冷間加工用材料の
被加工面に、下記の表に示すような各種組成の潤滑剤を
浸漬法によって塗布し、かつ常温または６０℃以下の温
度でそれぞれ加熱乾燥して潤滑皮膜を形成した。Example A A lubricant having various compositions as shown in the table below was applied to the work surface of a cold working material made of 3052 aluminum alloy by a dipping method, and the lubricants were heated and dried at room temperature or at a temperature below 60°C. A lubricating film was formed.

そして、この潤滑皮膜付きの加工用材料を試料として、
耐食性、作業環境の良否、加工性、洗浄性、摩擦係数（
焼付き回数）をそれぞれ下記により測定評価した。Then, using this processing material with a lubricating film as a sample,
Corrosion resistance, work environment quality, workability, cleanability, coefficient of friction (
The number of seizures) was measured and evaluated as follows.

耐食性：５Ｓ７５００時間後のレーティングＮｃ＞で評
価した。Corrosion resistance: Evaluated by rating Nc> after 5S7500 hours.

作業環境：引抜き加工の作業現場においての加工用材料
からの潤滑剤のぼた落ち状態の発生の有無で評価し、 Ｏ・・・・・・ぼた落ちなし、 Ｘ・・・・・・ぼた落ち多発で であられした。Working environment: Evaluated by the presence or absence of lubricant dripping from processing materials at the drawing work site, O: No dripping, X: No dripping. There were many falls and it was raining.

加工性：３０％引抜き加工後の表面状態を観察し、 ◎・・・・・・全くきずなし、 ○・・・・・・きずが若干発生、 であられした。Workability: Observe the surface condition after 30% drawing process, ◎・・・・・・No flaws at all, ○... Some scratches occur, It was a hailstorm.

洗浄性：バウデン式付着滑り試験機により、荷重２ｋｇ
の条件で測定し、また潤滑剤の焼付き発生までの摩擦回
数を調べた。Cleanability: Loaded at 2kg using Bowden type adhesion/sliding tester.
Measurements were made under these conditions, and the number of frictions until lubricant seizure occurred was also investigated.

［以下余白］[Margin below]

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）アルミニウム等の金属材料に塑性加工を施して所
定の金属製品を製造するに際し、予め、当該金属材料の
表面に、ワックスを水その他の溶剤に溶解した潤滑剤を
塗布し、かつ乾燥して潤滑皮膜を形成したのち、該潤滑
皮膜付き金属材料を冷間塑性加工することを特徴とする
冷間塑性加工金属製品の製造方法。(1) When plastic working a metal material such as aluminum to produce a specified metal product, a lubricant prepared by dissolving wax in water or other solvent is applied to the surface of the metal material in advance, and the lubricant is dried. 1. A method for manufacturing a cold-formed metal product, which comprises forming a lubricating film using a lubricating film, and then cold-forming the metal material with the lubricating film. （２）潤滑剤として更に界面活性剤を添加含有したもの
を用いる特許請求の範囲第１項記載の冷間塑性加工金属
製品の製造方法。(2) The method for producing cold-formed metal products according to claim 1, in which a lubricant further contains a surfactant. （３）潤滑剤として、更に金属せっけん、および固体潤
滑剤のうちの１種または２種以上を添加含有したものを
用いる特許請求の範囲第１項または第２項に記載の冷間
塑性加工金属製品の製造方法。(3) The cold plastic working metal according to claim 1 or 2, which further contains one or more of metal soap and solid lubricant as a lubricant. How the product is manufactured.