压铸具有生产效率高、工序简单、铸件公差等级高、表面粗糙度低、力学性能好等优点，在汽车、家电、通讯等行业得到了广泛应用。压铸生产过程中，压铸机冲头与金属液直接接触，且与压室高速摩擦，冲头工作在高温高压高摩擦条件下，经常造成磨损失效及咬合卡死等问题， 因此必须进行合理的冷却与润滑。 目前在市场上有含石墨的商品冲头压室润滑油 A 和不含石墨的商品冲头压室润滑油 B，为保证润滑油的润滑效果，提高冲头压室的使用寿命，故对市场上的两种润滑油 A 和 B 在 50℃ ~300℃温度范围内的润滑性、润滑油的承载能力进行了实验检测，以期选择一种润滑效果较好的润滑油，减少冲头卡死的现象，提高生产效率，降低生产成本。
2 实验装置工作原理及实验条件
2.1 润滑油的润滑性实验
图1为润滑油的润滑实验装置（BP测试仪），其工作原理是将润滑油样品加入到固定杯中，均匀加热该润滑油样品，并使其在匀速运动带上做涂布运动，得出不同温度下润滑油样品的摩擦系数，从而反映该样品在特定温度范围内的润滑性。本次实验条件是实验温度 50℃~300℃，滑动 速度 30mm/s，涂布量 0.2g，滑动距离 5mm，钢球直径 0.375 英尺，实验时间 22min，负荷 500g。
2.2 润滑油的承载能力实验
图 2 为润滑油的承载能力实验装置（曾田式 四球机），其工作原理是四球机的四个钢球按等边四面体排列着，上球较高速旋转，下面三个球用油盒固定在一起，通过杠杆或液压系统由下而上对钢球时间载荷，在实验过程中四个钢球的接 触点都浸没在润滑剂中，每次实验时间 10s，实 验后测量油盒中任何一个钢球的磨痕直径，按规 定的程序反复实验，指导求出代表润滑剂承载能 力的评定指标。本次实验条件是旋转速度 220r/min，油盒中润滑油量 50ml。
3 结果与讨论
用前述实验装置，测定了这两种润滑油在 50℃~300℃温度范围内的润滑性、润滑油的承载能力，测得结果符合有关理论分析及压铸实际经验。
3.1 滑油的润滑性
对商品润滑油 A 和 B 在 50℃~300℃温度下 进行了实验，实验结果如图 3 所示。由图 3 可知， 在 50℃~300℃温度范围内，商品润滑油 B 的摩擦系数随着温度的升高显著增大，而商品润滑油 A 的摩擦系数波动很小，且一直处于较低的水平。这是因为随着温度的升高，不含石墨的商品润滑 油 B 基础油粘度下降，润滑油挥发和燃烧使得润 滑膜变薄，隔离作用减弱，在实验过程中摩擦系数不断增大；而含有石墨的商品润滑油 A 在高温下由于石墨的润滑作用，在实验过程中形成隔离层，使得虽然随着温度的升高，基础油的粘度减小，并未使整个润滑油的摩擦力水平出现较大变化，这说明在 50℃~300℃温度范围内，含有石墨的商品润滑油A比不含石墨的商品润滑油的润滑性好。
3.2 润滑油的承载能力
采用曾田式四球实验机，不断加载，直至卡死。测得商品润滑油 A 和商品润滑油 B 的最大无卡咬负荷分别为 2450N 和 1568N。
实验结果说明在实验过程中，摩擦力随着载荷的增大而增大，同时由于润滑油 A 中石墨的存 在，使得其承载能力增强，能够达到的最大无卡咬负荷也较高，在相同的使用情况下更不易被卡死。
3.3 工厂现用冲头压室工况探讨
采用热成像仪对工厂正常生产过程中的冲头压室的工作温度分布进行检测，检测结果如图 4 所示。由图 4 可知在正常生产过程中压室在进料口处的温度最高，温度为 279.5℃，而远离进料口处的温度较低，这说明在正常生产过程中压 室表面的温度分布不均匀，导致压室各处的膨胀量不同；其次，在给料过程中，压室进水口处长 期受到高温铝液的冲刷，浸蚀严重。而冲头在运行过程中长期受到铝屑的摩擦作用，冲头磨损严重，这些均易造成冲头“卡死”的现象，为降低 这种现象产生的频率，必须选择润滑效果较好，承载能力较强的润滑剂，而由上面的实验结果可知，在 50℃~300℃的温度范围内，含有石墨的商品润滑油 A 的润滑效果较好，承载能力较强，更 适合于工厂在正常生产过程中的工况。
（1）在 50℃~300℃范围内，不含石墨的商品润滑油 B 的摩擦系数随着温度的升高而增大；含有石墨的商品润滑油 A 随温度的变化不大，且在相同温度下，润滑油 A 比润滑油 B 的摩擦系数小；
（2）含有石墨的商品润滑油 A 比不含石墨的商品润滑油 B 的最大无卡咬负荷大，其承载能力较强；
（3）在正常生产过程中，工厂更适于采用含有石墨的商品润滑油 A，以此来减少冲头压室的卡死现象，提高生产效率，降低生产成本。
|
微信扫一扫
微信扫一扫
