µnoneciffeoc naeMitcirf f t図15固体潤滑剤濃度5%を含有した場合の摩擦係数図16■固体潤滑剤濃度5%を含有した場合の平均摩擦係数表3■潤滑剤の成分Compositions/ htgnel ni-ward egnaFitcirf f tmmµnoneciff oiA oil43210eoC５．ホットスタンピン用潤滑剤の開発■■６．熱間深絞り試験による摩擦係数の測定■■成形荷重の低減や成形性，工具寿命の改善を目的としてホットスタンプ用の潤滑剤の開発を行った．■■■摩擦係数の測定潤滑特性評価試試験装置は文献1),2)で用いた装置であり，2～4章とは異なる．市販の水溶性熱間鍛造用潤滑剤をベースとして固体潤滑剤として膨潤性マイカ，非膨潤性マイカ，メラミン酸縮合物，チタン酸カリウムおよびセルロース粉末を加えた．固体潤滑剤の含有量は5%とした．一覧を表3に示す．工具は，幅方向に研磨し，工具表面粗さを0.2μmRaとした．試験材料は厚さ2mm，幅20mm，長さ2000mmのAl-Siめっき22MnB5鋼板を用いた．加熱炉設定温度(赤外線イメージ炉)を720°Cとすることで鋼板は970℃に加熱され，炉から出た後に放冷により工具入口部では700℃程度となる．引抜き速度10mm/sで圧縮荷重を3.5kNとして，引抜き距離70mmで引抜き試験を行った．固体潤滑剤濃度5%を含有させたホットスタンピング用潤滑剤を用いた場合の結果を図15に示す．図15より摩擦係数は潤滑剤に依存しており，すべり距離が約20mmから40mmまでほぼ一定であった．すべり距離が40mmを超えると，各潤滑剤の摩擦係数はすべり距離とともに増加した．図16には20mmから40mmの間の平均摩擦係数を示す．図16より，各潤滑剤ともにベース潤滑剤Aよりも低くなった．また摩擦係数が固体潤滑剤に依存していることが分かった．特に，膨潤性マイカを加えた潤滑剤A1を用いたときに平均摩擦係数が最も低く0.17の値になった．の変化■■ 熱間深絞り試験前項で低い摩擦係数となった潤滑剤A1，A2を用いて熱間深絞り試験を行った．ブランク径は80mm，板厚は1.6mmを用いた．工具形状に関しては6章に示す．960℃に熱した加熱炉に試験片を240s保持し，試験片を10s以内に試験機にセットし加工を行う．潤滑剤塗布の場合，ブランクホルダ及びダイ表面を150℃に加熱し潤滑剤を噴霧し乾燥させ潤滑被膜を付着させる．プレス中の荷重と変位をロードセルと変位計にて測定する．試験片がパンチに触れた点を加工開始点とし，36mm/sで加工する．異なる潤滑剤を用いて成形性を評価した．この時，絞り比=1.6，BHF=10kN，ストローク15mmとした．図17に半径流入量を示す．潤滑剤A1の流入量が大きく，図16の結果と同様に潤滑剤A1は高い潤滑効果を示した．平板引抜き試験では，塑性変形が起きない弾性域での摩擦係数であり，実際の加工中の界面状態とは異なる．よって深絞り中の鋼板のスケール厚さやめっきが深絞り時のフランジ部における摩擦係数に及ぼす影響を，ブランクホルダに作用する水平力を測定することにより調査した．■■■試験方法(a) 試験装置摩擦係数の算出方法を図18および式(2)に示す9)．ブランクホルダは図18のように分割されており，矢印のようLub. A2図17潤滑剤とフランジ流入量の関係LubAA1A2A3A4A5Hydrophilic polymer 1 + Mineral saltLubricant A + Swellable micaLubricant A + Non-swellable micaLubricant A + Melamine cyanuric acidLubricant A + Potassium titanateLubricant A + Cellulose powder0.80.80.80.80.60.60.60.60.40.40.40.40.20.20.20.20000000010101010Sliding distance /mmA420202020303030304040404050505050A3A2A5A160606060BHF 10kN ,= 1.6, stroke 15mmFracturedDryLub. A1Lub. A- 25 -
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