具有保温和润滑作用的锻造用布及其应用方法与流程

本发明涉及一种锻造用布，特别是一种具有保温和润滑作用的锻造用布，属于锻压技术领域。

背景技术：

在锻造过程中，锻件需克服材料自身的流动应力产生变形，充满型腔，得到所需形状的产品。为了减少成型时的压力需要使用润滑剂，同时润滑剂的使用还可有效提高模具寿命。

此外，在锻造过程中还需要保温，为了保温通常使用保温棉，传统的保温措施是单纯使用保温棉，这种方式保温效果较好，但在成型过程中保温棉被压缩燃烧后剩下许多细小硬质颗粒，这种颗粒非但没有润滑作用，反而增大了摩擦使得成型压力急剧上升。

现有的使用润滑剂来降低压力方法为，直接将稀释后的润滑剂喷洒于模具表面。但由于模具温度及润滑剂液体成分含量较高，喷洒于模具表面的润滑剂很容易形成球状不断翻滚，最终大部分落入型腔底部。这种不均匀的润滑方式往往导致石墨在型腔侧壁难以有效附着，减弱润滑效果，严重时大量石墨堆积型腔深处，导致锻件充填不满形成次品甚至报废。

申请号为200520039486.6的中国专利申请公开了“一种可粘贴绝热棉”、申请号为200510023801.0的中国专利申请公开了“可粘贴绝热棉及其制备方法”，上述专利申请均是将锻件与陶瓷纤维通过双粘接剂和玻璃粉粘结，后置于炉内加热，然后进行锻造。粘结剂和玻璃粉易在高温下放出的二氧化碳、水蒸汽等而形成的气泡，使锻件表面无法形成连续、均匀、致密的润滑层，因此也不能发挥出应有的润滑作用，影响锻件的产品表面质量，对粘结剂的要求也比较高。

因此，开发锻造过程中同时具有润滑和保温的方法具有重要意义。

技术实现要素：

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种同时具有润滑和保温作用的锻造用纤维布。

为解决上述第一个技术问题，本发明的具有润滑和保温作用的锻造用布由纤维层，和石墨层组成，所述石墨层均匀附着在所述纤维层的任意一个平面上。

优选的，所述纤维层的厚度1～2mm，所述石墨层的厚度0.5～1mm。

进一步地，所述纤维布的制作方法为将质量浓度为13％～18％的水基石墨润滑剂均匀涂抹在纤维层的任意一个平面上，干燥后即得到具有润滑和保温作用的锻造用布。

优选的，所述水基石墨润滑剂均匀涂抹的方法为喷涂。

优选的，所述纤维层的材质为玻璃纤维。

更优选的，所述纤维层的材质为斜纹电镀玻璃纤维布。

优选的，所述干燥的方法为风干、烘干、晒干中的至少一种。

本发明要解决的第二个技术问题是提供上述同时具有润滑和保温作用的锻造用纤维布的应用方法。

为解决上述第二个技术问题，本发明的具有润滑和保温作用的锻造用布的应用方法，还包括模具和锻件，所述方法包括如下步骤：将所述布的石墨层面与模具接触，将所述布的纤维层面与锻件接触。

进一步地，所述布的形状大小与模具相适配。

有益效果：本发明从锻造时减少变形抗力的关键控制点出发，设计出一种同时具有润滑和保温功能的布。这种布采用纤维布作为保温材料，消除保温棉压缩后硬质颗粒的影响，同时提高石墨润滑剂的浓度到13％～18％，能够均匀的将石墨附着在纤维上。

本发明的具有润滑和保温作用的锻造用布的应用方法将有石墨润滑剂的一侧与模具接触以减少摩擦，另一侧与锻件接触防止温度损失，可有效降低摩擦力，减少锻造过程中的温度损失，还可显著降低锻造成型压力，有利于锻造成形和模具寿命的改善。此外，由于制作简单，无特殊场地要求可广泛用于各种锻造现场。

附图说明

图1为具有保温和润滑作用的锻造用布的结构图；

图2为具有保温和润滑作用的锻造用布使用示意图；

图3为实施例1制得的具有保温和润滑作用的锻造用布效果图；

图4为实施例1锻造后模具图；

图5为对比例1锻造后模具图。

1-石墨层；2-纤维层；3-模具；4-锻件；A-石墨层面图；B纤维层面图。

具体实施方式

本发明的具有润滑和保温作用的锻造用布，如图1所述，由纤维层2和石墨层1组成，所述石墨层1均匀附着在所述纤维层2的任意一个平面上。

纤维层太薄，制备保温和润滑作用的布时容易撕裂，制备不便，太厚会降低锻件的尺寸精度，纤维层厚度优选1～2mm；石墨层太薄起不到良好的润滑效果，太厚浪费石墨同时也会降低锻件的尺寸精度，石墨层的厚度优选0.5～1mm。

为得到石墨层均匀分布的布，经过大量实验得到所述纤维布的制作方法为：将质量浓度为13％～18％的水基石墨润滑剂均匀涂在纤维层2的任意一个平面上，干燥后即得到具有润滑和保温作用的锻造用布。涂石墨的方法可以为常规的均匀涂抹方法，为操作方便，优选采用喷枪喷涂。

优选的，所述纤维层2的材质为玻璃纤维。

更优选的，所述纤维层2的材质为斜纹电镀玻璃纤维布。

优选的，所述干燥的方法为风干、烘干、晒干中的至少一种。

本发明的具有润滑和保温作用的锻造用布的应用方法，如图2所述，还包括模具3和锻件4，所述方法包括如下步骤：将所述布的石墨层1面与模具3接触，将所述布的纤维层2面与锻件4接触。

锻造时，锻件4与具有润滑和保温作用的锻造用布构成一个整体，具有润滑和保温作用的锻造用布上的石墨层1与模具3接触，由于石墨层1的润滑作用，能够减少锻件4和布构成的整体相对磨具3运动时的摩擦力，从而减少锻造压力。

具有润滑和保温作用的锻造用布的纤维层2与锻件4直接接触，能更好的起到保温作用。

进一步地，所述布的形状大小与模具3相适配。

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

取一块玻璃纤维布3500x1000x2mm；采用清水配置石墨质量浓度为16％的石墨润滑剂溶液10L，将制得的石墨润滑剂溶液采用喷枪均匀喷涂在玻璃纤维布的正面，自然风干，得到的具有润滑和保温作用的锻造用布的涂有石墨层的一面如图3中A所示，未涂石墨的另一面如图3中B所示。

从图3中可以看出，石墨层均匀的附着在玻璃纤维布的一个面上。石墨层的厚度0.8mm。

将制备得到的具有润滑和保温作用的锻造用布按照图2所示的结构进行安装，用于锻造飞机缘条，一种高筋薄腹板结构的大投影面锻件，锻造过程中的压力780MN，欠压5mm(载荷控制)。

锻造结束后，具有润滑和保温作用的锻造用布均匀覆盖在锻件表面，如图4所示，模具型腔光洁，润滑状况良好，多次重复后，模具表面依然光洁如新，锻件充填，特别是深型腔圆角充填饱满到达预期效果。

对比例1

锻造的模具、锻件等条件与实施例1相同，不同的是保温和润滑均采用现有技术的方案，用保温棉保温，保温棉的尺寸与实施例1相同，润滑采用清水配置的质量浓度为5％的石墨溶液，采用喷枪均匀喷洒于模具表面。

锻造过程中的压力780MN，欠压12mm(载荷控制)。

锻造结束后，锻件表面石墨分布极为不均匀，锻件上表面石墨含量很少，几乎没有，而锻件下表面石墨含量较多，但分布不均匀，平面部分一般，型腔底部最多，侧壁最少。如图5所示，由于润滑不均，模具表面整体光洁度很差，参差不齐，同时附着许多保温棉压缩的硬质颗粒。锻件圆角处有金属拉裂的趋势，主要原因也是润滑不到位。锻件筋条顶端聚集大量石墨层，使得筋条圆角未能充满。