Полифункциональный технологический смазочный материал для холодной объемной штамповки и системы смазки узлов трения холодно-высадочного автомата

Применяемые в холодно-высадочных автоматах системы подачи смазки, очень часто, не обеспечивают гарантированного разделения технологических смазочных материалов (ТСМ) от масел для узлов трения автоматов (смешение может достигать 20%). Происходит взаимное разбавление продуктов, что приводит к быстрому недопустимому ухудшению свойств дорогостоящей технологической смазки и потере триботехнических характеристик масла для узлов трения и антикоррозионных свойств последнего. Результатом такого смешения является снижение срока эксплуатации обоих масел и их частая замена. Эту проблему можно решить с помощью применения полифункциональных смазочных материалов, которые одновременно используются для систем смазки узлов трения холодновысадочного автомата и для операций холодной объемной штаммповки. Подобные продукты в последнее время стали появляться за рубежом.

К полифункциональным смазочным материалам предъявляются следующие требования:

• -    данные смазочные материалы должны обладать высокими противозадирными, антифрикционными свойствами, обеспечивающими стабильный процесс штамповки;

• -    для смазывания узлов трения оборудования и предотвращения их износа, снижения потерь энергии на трение, смазочные материалы должны обладать высокими противоизносными, антикоррозионными (особенно важно для деталей конструкции из цветных металлов), антиокисли-

• Шолом Владимир Юрьевич, генеральный директор, E-mail: rosoil@rosoil.ru;

Абрамов Алексей Николаевич кандидат технических наук, заместитель генерального директора.

Фазлиахметов Фанис Назипович-инженер

Саранцева Светлана Александровна-инженер

тельными и рядом других физико-химических свойств.

Реализация всего этого комплекса требований в одном составе ТСМ является довольно сложной задачей, поскольку, практический опыт исследований показывает, что зачастую они являются взаимоисключающими.

В результате исследований в ХТЦ УАИ разработан полифункциональный ТСМ “Росойл–105”. При его создании были проведены исследования трибологических свойств смазочных материалов по методам испытаний подробно представленных в работах [1, 2].

Для сравнительной оценки параметров и свойств, использовали следующие образцы смазочных материалов:

• -    индустриальное (редукторное) масло ИТД-68;

• -    полифункциональные композиции “KPF 148” (Carl Bechem Gmb), “Quaker Extrudeko 7702” (Quaker Chemical);

• -    технологический смазочный материал “Fimitol 96 HC” (Carl Bechem Gmb);

• -    полифункциональный ТСМ “Рос-ойл–105”.

Методы испытаний

• 1.    Оценка смазывающих свойств смазочных материалов на четырехшариковой машине трения (ЧМТ-1) по ГОСТ 9490. Определяли показатели: нагрузку сваривания Рс, нагрузку критическую Рк, индекс задира Из, показатель износа, Ди (при нагрузках 20 кгс, 40 кгс). Испытания проводили при комнатной температуре (20 ± 2) °С.

• 2.    Метод оценки эффективности смазочных материалов на трибометрической установке. Испытания на трибометриической установке имитируют метод испытаний на машине трения по методу “Райхерта” (“ролик - обойма”). Обойма наружным диаметром 35 мм из стали ШХ-15 от конического роликового подшипника, образцы -цилиндрический ролик диаметром 8 мм и длиной 20 мм из стали ШХ-15. Скорость трения в контакте 0,65 м/с. Определяли величину износа (площадь износа) в зависимости от нагрузки в узле трения.

• 3.    Метод оценки смазочных материалов при формообразовании внутренней резьбы бесстру-жечными метчиками путем пластической деформации металла. Метод заключается в сравнении величины крутящего момента резьбовыдавливания при формообразовании профиля внутренней резьбы в заготовке (гайке) с помощью вращающегося, с заданной скоростью вращения, бесстружечного метчика (раскатника) для различных смазочных материалов.

• 4.    Метод оценки эффективности смазочных материалов при прямом выдавливании. Метод заключается в сравнении величин усилий выдавливании, выталкивания в процессе прямого выдавливания цилиндрических образцов из металлов и сплавов для различных смазочных материалов.

Инструмент - четырехгранный бесстружечный метчик М12 х 1,25 с открытым контуром из стали Р6М5. Твердость рабочей части метчика HRC 62...65. Заготовки гаек с внутренним диаметром отверстия под резьбу 11,5мм и высотой 10 мм из стали 10кп. Выдавливание резьбы осуществляли при скоростях обработки от 6,8 до 37,7 м/мин. Испытания проводили при комнатной температуре (20 ± 2) °С. Эффективность смазок оценивали по графикам зависимости крутящего момента от скорости вращения метчика.

Испытания проводили на образцах из стали 08 диаметром 4,9 мм, длиной 5 мм. Степень деформации составляла 40%. Испытания проводили при комнатной температуре (20 ± 2) °С. Оценку эффективности смазки выполняли по усилиям деформирования ( Р₁ ), выталкивания ( Р₂ ) .

Результаты и обсуждение

Результаты физико-химических и триботехнических свойств смазочных мА-териалов представлены в табл. 1 и на рис. 1, 2.

Результаты исследований на ЧМТ-1, трибометрической установке и коррозионные испытания показывают, что ТСМ “Росойл–105” обладает высокими противоизносными, противозадирными и антикоррозионными свойствами, что особенно важно для систем смазки узлов трения промышленного оборудования.

Имеет высокие технологические, противозадирные и антифрикционные свойства в процессе прямого выдавливания и при формообразовании внутренней резьбы бесстружечными метчиками. Следует отметить, что особенно эффективно, “Росойл–105” проявил себя в процессе формообразования внутренней резьбы при высоких скоростях обработки, в условиях высоких скоростей скольжения контактных пар трения инструмент - деталь и повышенного локального разогрева в зоне обработки. Это говорит о высокой эффективности полифункционального ТСМ “Росойл–105”, с точки зрения применения для процессов холодной объемной штамповки.

Выводы

Разработан полифункциональный ТСМ “Росойл–105” предназначенный для систем смазки узлов трения холодно-высадочного автомата и операций холодной объемной штамповки, отвечающий требованиям, предъявляемым к данному виду продуктов.

Таблица 1. Результаты физико-химических свойств и испытаний ТСМ на четырехшариковой машине трения и при прямом выдавливании.

№	Показатели		Росойл- 105	KPF 148	Quaker Extrudeko 7702	Fimitol 96 НС	ИТД-68
1.	Вязкость кинематическая при 50^сСт		49	67	61	53	61-74 (40°C)
2.	Температура вспышки в открытом тигле,°C		180	200	180	170	200
3.	Содержание серы, %		3,0	—	10,57	12,04	—
4.	Нагрузка сваривания Рс, кгс		630	531	630	950	299
	Ди, (20 кгс, 1час)		0,40	0,40	0,55	0,76	0,39
	М (40 кгс, (час)		0,48	0,65	0,64	1,11	0,50
	Рк, кгс		160	126			89
	Из, кгс		81	71			44
5.	Прямое выдавлива степень деформаци и 40%	Деформирова ния. кН	28,80	29,76	27,18	29,50	38,3
		Сила Выталкивания, кН	8,25	9,56	7,44	7,57	10,5
б.	Коррозия на меди ГОСТ 2917 (100°С,Зч)		1b	1b	lb	4c	lb

Рис. 1. Зависимость площади износа от нагрузки в узле трения при испытаниях на трибометрической установке.

Рис.2. Зависимость крутящего момента от скорости вращения метчика при формообразовании внутренней резьбы.