阳向荣

摘要：在进行金属压力加工的过程中，摩擦与润滑是整个加工环节中的重要影响因素，因此必须要对这两个环节引起重视，通过分析摩擦与润滑的具体原理，来保证金属压力加工的质量。本文针对金属压力加工中的摩擦、润滑及特点，全面分析了金属压力加工中润滑剂的性能、机理、使用以及固体润滑剂的使用方法，为润滑技术在金属压力加工中的应用提出了全新的方法，希望可以为同行业的工作人员提供参考。

关键词：金属压力加工;摩擦润滑;液体润滑剂;固体润滑剂

引言：

金属压力加工就是利用模具对坯料施加外力，从而让坯料分离或变形，最终保证坯料可以得到所需要的尺寸和形状。但是在实际施工的过程中，产生较大的摩擦力.因此在进行加工时，一般都需要采用润滑技术。润滑技术在金属压力加工中的应用理念早在1960年就已经出现，虽然中国关于这方面的演技相对较晚，但依然取得了较大的进展。但，传统润滑剂会产生污染，因此需要对润滑技术进行研究。

一、金属压力加工中的摩擦、润滑及特点

（一）金属压力加工中的摩擦特点

金属压力加工中的摩擦与一般机械传动中的摩擦不同，金属压力加工的摩擦具有以下几个特点：第一，因为金属压力加工中的模具制件和金属工件之间的接触面积较大、压力较高，只有不断的加大模具的作用力，才能够产生流动剪切，最终实现对模具制件的塑性变形。摩擦系数会根据材料的接触面积而发生变化，金属工件和材料接触面积越大.摩擦系数也越大。第二，一旦发生摩擦，那么金属表面也会出现不断的变化，而且模具和金属工件之间的摩擦状态并不是一成不变的，因此会不断的产生全新的摩擦表面，最终对模具制件造成严重的磨损。第三，在摩擦的过程中，模具制件的表面温度会逐渐提高，因此，应用在金属压力加工中的润滑剂，必须要具有着一定的冷却性、附着性以及边界润滑性^[1]。

（二）金属压力加工中的工艺润滑

根据上述内容可知，在实际应用的过程中，摩擦会对金属压力加工造成负面影响，因此在实际应用的过程中，必须要将润滑剂应用其中，进行工艺润滑。所谓工艺润滑，指的就是保证模具与工件的接触面润滑。通过这种方式，可以有效减少外界摩擦对金属造成的有害影响，保证金属制件可以高质量的完成变形。常见的润滑方式分为：流体润滑、半连续流体润滑、边界润滑和干膜润滑。

二、金属压力加工中使用的润滑剂

（一）液体润滑剂

液体润滑剂是金属压力加工中使用次数最多的一种润滑剂，这种润滑剂半身包括了动植物油和矿物油两种，还可以在金属制品模具的表面形成边界膜。但是需要注意的是，在温度升高的过程中，必须要在液体润滑剂中加入添加剂。如，如果润滑剂从物理吸附膜变成化学吸附膜，且温度升高达到800摄氏度、压力在2000-3000Mpa时，就要添加极压剂。常见极压剂包括：15%-20%的氯化石蜡、硫化棉籽油等。

（三）水溶性润滑剂

在液体润滑剂中，水溶性润滑剂是一种新型润滑剂，这种润滑剂同时兼具了两大作用，分别为;润滑和冷却。最为重要的是，水溶性润滑不会对周围环境造成污染，其使用的矿物油、乳化剂、油性剂和水都是便于获取的物品。也正是因为其本身突出的优点，让其在锻造、冲压、拉拔及冷SL3n32中得到了广泛的使用。常见的水溶性润滑剂包括：水基石墨润滑剂、热锻润滑剂、△79润滑剂、溶水玻璃润滑剂^[2]。

三、金属压力加工中固体润滑剂的使用方法

除了上文中介绍的三种润滑剂之外，在金属压力加工中也可以使用固体润滑剂，一般的固体润滑剂大多为层狀结构，常见的固体润滑剂包括：二硫化钼、石墨、玻璃粉以及聚四氟乙烯、分子材料等。但是固体润滑剂的使用方法较为特殊，常见的方法有三种，具体内容如下：

（一）干膜润滑

干膜润滑是金属压力加工中固体润滑剂的使用方法中最为常见的一种，这种使用方法的具体操作步骤如下：第一步，对模具的表面进行处理。通过磷化处理、盐酸处理、或者硝化处理等方面，保证模具的表面的光滑性。第二步，清理模具并涂抹固体润滑剂。在完成对模具表面的处理后，还要对表面进行清晰，然后才能够涂抹固体润滑剂。第三步，对模具进行检查。在模具表面上涂抹完固体润滑剂后，还要涂抹干膜成膜剂和保膜油膏，直到表面呈现出亮灰色后，就完成了干膜润滑这一环节。

（二）粉尘式润滑

和干膜润滑环节不同，粉尘式润滑是将一些化学粉末按照一定比例混合制作而成的润滑剂。在这种方法中，省略了模具的表面处理环节，也不需要再涂抹润滑剂后，再次进行保膜。但是需要注意的是，在粉尘式润滑中使用了二硫化钼、石墨和聚苯粉这三种粉末，因此在实际应用的过程中无法避免会出现一些弥散的粉尘，因此在实际应用的过程中，必须要加强散热，保持温度平衡，还要防止水分进入，以此保证粉尘式润滑的有效性，也减低粉尘式润滑对周围的影响。

（三）固体润滑剂的使用中需要注意的问题

通过上述内容分析可知，在实际应用的过程中，大多数润滑剂都要在涂抹前进行一定的准备，或者是进行涂前稀释，或者是进行具体的比例配置。这就意味着，在金属压力加工的过程中，必须要根据模具制件的结构、形状、尺寸进行计算，确定最终的稀释比例。只有如此，才能够保证涂抹均匀，厚度适中，满足金属压力加工的实际需求。但是也需要注意一定的问题，具体内容如下：第一，涂层厚度要均匀、合适，避免不必要的浪费，以及配料流散的情况。如果润滑剂涂层的质量较差，那么在拉深时还会产生皱纹。一般情况，厚度控制在1Oμm最优。第二，涂抹的时间必须要得到全面的掌控，比如，在进行金属压力加工的过程中，经常会使用到Δ79这种涂料，这种涂料虽然水分较多，但是在模具的冷却作用上有着较优的性能，因此一般应用在30℃-500℃的模具上。但是随着时间的延长，涂料中的水分就会大量蒸发冷却作用就会随之下降，这也就意味着，冲孔的时间格外重要。如，在采用石墨进行润滑的过程中，就必须要保证在0.5s-1s内进行冲孔，此时模具制件的表面就会保留石墨的光泽，但是如果在的20s-30s冲孔时，那么不仅没有石墨的痕迹，模具制件的表面也会较为粗糙，甚至还会出现脱模困难的情况，因此，必须要进行快速自动化的喷涂，完成喷涂后在进行冲压。

总结：

综上所述，随着时代的发展，社会对生态环境保护工作的重视程度也在逐渐提高，金属压力加工作为工业发展过程中较为重要的环节，得到了社会各界的重视。在进行金属压力加工的过程中，如果采用传统矿物型润滑剂，那么会对周围环境造成严重的污染，无法满足新时期国家环境保护和生态发展理念，而本文提出的液、固体润滑剂，不仅可以保证金属压力加工的质量，也不会对周围环境造成严重的污染。

参考文献

[1]乔鹏飞.金属压力加工张力控制系统关键技术分析[J].世界有色金属，2017（19）：250-251.

[2]李贺.金属压力加工张力控制问题及解决措施分析[J].财讯，2016（17）：140-140.

（作者单位：湖南工业大学）