一种车身冲压乳化油的开发与应用

1 2赵中原李冰水1. 110044；2. （沈阳帕卡濑精有限总公司，沈阳中国第一汽车股份有限公司奔腾事业本部， 130000）长春摘要：介绍了一种用于车身冲压成型的乳化油产品，通过对润滑性、防锈性、去除性等方面的表征与评价，能很好的满足冲压现场成型与加工，并且由于该产品是用水稀释后使用，可减少废油排放，降低现场油气以及现场消防隐患，改善工作环境质量，冲压成型件表面油膜小，易去除，不影响后续焊装，涂装工艺。在使用成本上，也远远低于纯油产品。该产品各项指标性能在主机厂也得到了很好的验证。关键词：车

2018-06-20 -

1 前言

冲压是机械制造中的一类塑性变形加工工艺。工件冲压形变过程中，由于晶格的滑移以及剧烈的摩擦，会产生大量热量，变形区温度最高可达 700 ℃以上[1]。所以在加工成型过程中，必须使用相关油品在这一过程起润滑冷却作用，以保证工件成型的效率，有效的保护模具、延长模具使用寿命。目前整车厂使用的冲压油都是纯油作为冲压油使用，在生产过程中会出现油膜大、现场油气大问题，而且冲压油都属于易燃品，增加了现场的火灾隐患。从技术角度讲，纯油涂覆在工件表面会出现清洗不彻底或油大问题，这些因素都会影响焊装、涂装等后续工艺的生产。而乳化型产品，在使用过程会用水按照一定比例进行稀释，水自身的比热很大，对模具的冷却效果非常好，可以有效减少模具的热胀冷缩，延长模具的使用寿命，同时还降低现场的油气及火灾隐患，成本也较纯油产品低，从经济性和环保性方面考虑，我公司开发的乳化型冲压油都要优于纯油产品。

2 试验描述

配方组分由防锈剂、润滑剂、表面活性剂、杀菌剂及环烷基基础油组成[2]，在各种添加剂的选择过程中，需要选择不同的添加剂进行复配筛选，使各添加剂起到协同作用，既可降低添加剂的使用量，还能达到最理想的润滑性、防锈性的平衡效果。我公司开发的乳化性冲压油中，防锈剂采用的是石油磺酸盐和羧酸皂进行复配，以保证工序间储存的防锈要求。润滑剂采用供含硫、磷的极压润滑剂进行复配，以保证冲压过程中的流体润滑和边界润滑。表面活性剂采用非离子型表面活性剂，为了保证乳液在使用过程中不会产生酸败

1982—），作者简介：赵中原（男，工程师，研究方向为汽车厂及零部件使用的冲压、防锈油品和钢厂使用的轧制油、防锈油品的开发。

变质，还需要在配方中加入杀菌剂。车身冲压乳1化油评价如表所示。

3. 乳化油的评价

1 000 ml，2 000 ml）；实验器具：烧杯（玻璃70×150 mm）棒；止血钳；标准钢板（。实验仪器：四球试验机；石油产品铜片腐蚀试ph验器；石油产品运动粘度试验器；计等。

3.1 乳化液的配制

1 000 ml 450 ml将烧杯加入自来水，然后加50 g入乳化油，用玻璃棒搅匀。在配制乳化液过程中要先加入水，再加入乳化油，否则配制的乳化油稳定性会有差异，造成乳液不稳定而影响下一步试验结果，所配制的乳化液进行性能评价使用。防锈性、润滑性、电泳漆配套性等性能经过评价后均符合汽车厂质量要求。

3.2 防锈性评价

a. 3.1单片防锈性：将节中配制的乳化液均匀1涂覆在钢板表面，然后按照图放置在潮湿箱中，观察钢板表面锈蚀情况，我公司开发的冲压乳化30油放置天以上表面无任何锈蚀；

b. 3.1叠片防锈性：将节中配制的乳化液均匀 2涂覆在钢板表面，然后立即按照图所示将涂好乳5化液的钢板叠放在一起（建议叠放块钢板以上），放入潮湿箱中，定期揭开一层观察钢板内、外层表面的锈蚀状态。我公司冲压乳化油产品按照该方30法放置天以上无锈蚀。 c. 3.1铜片腐蚀性：将节中乳化液放入石油产3品铜片腐蚀试验器的个试管中，将标准钢片、铜片、铝片打磨好后放入乳化液中，然后一起放入石55.0±油产品铜片腐蚀试验器的硅油浴中，浴温为2.0 ℃， SH/T 0365 D试验方法按照附录进行试验， 2试验时间及结果如表所示。

3.3 润滑性评价

开发的冲压乳化油润滑性通过四球机进行评价，如图3所示，实验条件为GB/T 3142标准，转速为1 450± 50 r/min，运行时间10 s，观察磨斑的磨损情况及Pb值， Pb值表示油膜在形成润滑过程中，油膜在不破损情况下所能承受的最大压力值。实际3.1测得我公司开发的冲压乳化油乳液（节配制乳液） Pb值为128 kg。

从磨斑可以看出，当磨斑达到 0.443 9 mm时，乳化液润滑膜仍然保持完整，可见其润滑性完全可以满足车身冲压成型的冷却润滑。

3.4 油膜去除性

将涂好冲压乳化油稀释液的钢板挂在阴凉7 FC-4423T处，放置天以上，然后用我公司脱脂剂2%配制成的脱脂液，加热到脱脂剂要求温度，将准备脱脂的钢板用止血钳夹紧，放在脱脂剂中摆洗， 30 s每隔取出用水冲洗查看水幕状态，直至钢板95% 4表面达到以上，如图所示。冲压乳化油脱脂120 s 100%，时间即可达到沾水面积对汽车生产线冲压工艺的后序工艺没有任何影响。

3.5 涂装配套性

按照主机厂涂装车间电泳漆工艺配制电泳24 h，漆，将电泳漆连续搅拌熟化然后将冲压乳化5,10,20,50,100 ppm油按照混入到电泳试验槽中， 30 min，混入后继续搅拌使乳化油与电泳漆充分混合，然后进行泳板评价，烘烤后观察漆膜表面的所5控情况。结果见图。

4 现场应用实例

我公司开发的冲压乳化油产品分别对车身的侧围、四门内白板、后地板等比较难加工的车身件6进行了现场验证试验，如图所示，整个过程无拉30裂、拉毛、隐裂、划伤等质量缺陷，现场存放天无锈蚀现象发生。

4.1 冲压乳化油生产件油膜对比

用冲压乳化油生产工件后，水分会完全挥发， 7所以在加工件表面留下极少的油膜，如图所示， B C左图为纯油生产的侧围件最易残油的柱、柱底部，可以看出用纯油生产时，残留油品很多，对后序前处理的磷化前脱脂，磷化后的电泳等工艺都会造成很大影响，尤其是缝隙部位，脱脂液不能很好的渗入到缝隙中去，更是很难去除，在电泳时就会渗出造成车身锁孔等质量缺陷。而用冲压乳化油生产的工件，由于水分挥发，在工件表面只留下极少的油膜，而且冲压乳化油属于水性产品，一般脱脂剂就能将其很好的去除，对冲压的后序工艺基本没有任何影响。

4.2 冲压乳化油与纯油的油耗对比

经过现场使用案例统计，由于冲压乳化油用水稀释使用，在使用过程会减少纯油的使用量，根