不锈钢薄板在拉深变形过程中，由于工件与模具表面存在相对移动，在一定压力的作用下会产生粘附现象，造成产品表面出现划痕和模具表面出现“粘结瘤”，这样就容易使制品表面划伤、起皱、甚至开裂,也降低了模具的使用寿命。因此，在拉深不锈钢时为了减少模具与拉深件之间的摩擦,提高拉深变形程度和减少拉深次数,必须使用润滑产品，以在模具与材料间形成一层坚固的润滑液薄膜，阻止板料与模具发生直接接触而出现拉深缺陷,提高模具使用寿命。采用适当的润滑剂对拉深有明显的效果。润滑剂能够在凸、凹模之间形韧性和延伸率的薄膜，因而有利于拉深成形。可以说在其它条件满足拉深工艺的前提下，润滑的好坏，将直接影响拉深力、模具寿命和制品质量等，甚至会成为拉深工艺成败的关键。

一、原生产工艺的弊端

在拉深不锈钢产品时采用的原生产工艺流程如下图所示。拉深前先在不锈钢板料或拉深不锈钢半成品上涂过氯乙烯防腐漆,以形成保护膜,然后用风扇吹干,以防清漆结块；在拉深模上涂植物油以起到润滑作用,然后拉深。拉深成形后将拉深件放入香蕉水中浸泡3 h左右,后用清水冲洗。此生产工艺主要存在以下弊端:

1、产品返修率高

使用防腐漆保护零件表面,因漆结块在工件表面易出现漆垫坑及划痕,难以满足对不锈钢拉深产品表面光滑,无划伤垫坑的技术要求,生产的零件需要修复,严重的甚至导致报废。

2、生产效率低

　　防锈漆保护零件表面时需吹干,要另在模具上涂润滑油,拉深后产品需放入香蕉水中浸泡,再用清水冲洗,工序多,生产效率低,进一步增加了制造成本。

3、环境污染大

防锈漆及香蕉水具有刺鼻的气味,含有危害人体健康的甲醛等有害物质,劳动条件差,易燃、安全性差,环境污染大,直接危害工人的身体健康;拉深后清洗零件废液达不到直接排放标准,需处理后方可排放,增加了废液处理费用。

二、不锈钢拉深所用润滑剂的种类

三、新拉深润滑剂应用—水基润滑剂
1、对润滑剂的品质要求
    模具与产品间的相互作用及拉深件的塑性变形,将产生大量的摩擦热和变形热。热量如不及时散发出变形区,将使润滑剂的粘度降低，润滑膜变薄，造成模具与产品直接接触,致使制品表面被划伤,严重时产品被拉破报废。因此,拉深用润滑剂必须具有良好的润滑性及散热性。针对不锈钢薄板的拉深成形过程摩擦特点，对所用润滑剂有如下要求:

(1)具有优良的润滑性、拉深抗磨性能和优良的粘温性能。
(2)能对板料和模具起到冷却和降温作用。
(3)应便于涂覆和清洗。

2、水基润滑剂的发展

由于水基润滑剂具有干膜润滑液所不能的很多优点,20世纪70年代初中期以来,各国都在研究水基拉深用润滑液,仅美国专利局、日本专利局以及欧洲专利局就已授予近百项水基润滑剂(water-based lubricant)专利权。
   创建于1941年的美国IRMCO公司，1981年发明了可以全面替代传统润滑技术的高效、环保无油水基冲压润滑剂，这是一种高分子聚合物和成型润滑剂，不仅具有无毒性、稳定的化学性、水溶性、易清洗性，而且具有独特的热寻性，高附着力，高润滑膜强度，高抗极压性、高冷却性，高绝热性等优越特性。主要应用于金属工件成型过程中的凸模拉延、冲孔、冲裁、弯曲等工艺，可以完成最难的深冲凸模拉延。“开发先进的润滑技术，大幅度改善用户金属成型的生产过程和工作环境，提高产量，并为环保做出贡献” 是爱美可持续发展唯一驱动力。

3、什么是水基润滑剂

l         安全、环保

l         不可燃、不含油，也不含任何溶剂

l         热敏反熔性化学配方（冲压温度升高时，聚合物向温度高的地方聚集形成更坚固的润滑膜）

l         很薄，但是作用比厚油膜还强

l         真正溶解于水

l         不是常规的皂基润滑剂 

4、水基润滑剂好吗?

l         水基的冷却效果好。

l         水可以蒸发，带走很多热。（常压下，只要有水，温度就不会超过100C)

l         稳定的稀释可以保证质量的一致性

l         通过稀释带来真正的成本节省

l         后面的工序中可以节省更多

5、水基润滑剂的性能体现
这里我们以IRMCO（爱美可）水基润滑剂为例，分析一下水基润滑剂在冲压拉穿深工艺中的性能体现：
——冲压环节

l         1、用量减少50%

l         2、优异的渗透性和冷却性降低了模具温度延长了模具寿命

l         3、可以降低冲压金属的等级节省大量的成本

l         4、工件表面质量提高，废品率降低

l         5、更快的冲压速度，提高生产效率

l         6、清理模具的频率降低

l         7、更多方面……

——焊接环节

l         1、洁净的工件，易于搬运

l         2、焊接前无需清洗，可直接焊接

l         3、避免了虚焊，便于检查焊接质量

l         4、劳动护品寿命延长

l         5、减少有害气体和异味

l         6、更多方面……

——清洗环节

l         1、清水或者微碱性清洗

l         2、减少75% 清洗用污水排放

l         3、延长清洁池水的寿命

l         4、清洗池内沉淀物减少75%

l         5、消除重新清洗

l         6、常温清洗减少能耗

l         7、更多方面……

——涂装环节

l         1、工件的高清洁度，保证了磷化效果

l         2、无气孔、不流淌、没有起泡和陷穴

l         3、与电泳漆和粉漆兼容

l         4、提高了喷涂的附着力，涂漆更薄

l         5、更多方面……

——清洁环节

l         1、避免工件存放在地板上的油污、油泥

l         2、地板清洁剂、人工费用降低

l         3、擦布、手套费用大幅降低

l         4、吸油垫子等费用降低

l         5、真正无油的工作空间

l         6、更多方面……

 ——排放环节

l         1、可以直接向下水道排放

l         2、废油排放量减少75%

l         3、没有排放费用或损害环境的责任

l         4、更多方面……

5、实验室数据分析

（1）IRMCO（爱美可）成型能力

   在美国金属精确成型中心的试验，用爱美可液体润滑剂，DP590/600成型钢板，没有任何涂层的模具，深度是直径的2倍，70吨的压边力，金属延展了65－100％（77毫米）。

对比试验还用了其他4种畅销名牌冲压润滑油，没有一种可以到达或者接近爱美可的性能。

精密成形中心－美国俄亥俄州立大学-国际铅锌研究组织（ILZRO）- 资助，成立于2006年7月。

ILZRO组织会员企业, 有共同兴趣的模具厂商, 润滑剂厂商 和汽车工业冲压厂商:

制定指导方针来选择最好的/实用的界面条件（模具，板材和润滑剂），以减少或消除，先进高强度钢AHSS/ 超高强钢UHSS成形过程中磨损。

（2）IRMCO（爱美可）清洗性能  

第一列：IRMCO技术  

第二列：油基    

第三列：其他非油基综合润滑剂

金属清洗试验，水温77○F(25C)，清水（不加任何洗涤剂）爱美可比常规的综合冲压油，清洗时间缩短400%，从42秒减少到4秒。而一般水溶润滑油要300秒以上才能洗干净。不仅可以节能减排，还可以节省大量清水，大大提高清洗生产线的效率，减少投资。 

用去离子水配成4%的硫酸铜溶液. 当把钢板放入到硫酸铜溶液中几秒后，铜只会被镀在干净没有油的表面.铜是非常挑剔的，即使象指纹一样轻的污渍也会有所抵触。如果表面干净，钢板上面就会镀上一层均匀的铜色。如果表面不干净铜就不会附着在上面。在这里我们比较的就是IRMCO 产品和不同润滑产品. 最上面一行的钢板采用清水冲洗. 第2行采用120F 的碱性清洗剂. 最底下一行采用  140F 腐蚀性清洗剂. 当我们从左向右看时, 可以看到IRMCO 产品在最左侧,依次是其他的产品.

IRMCO 产品的自来水清洗与温度高的清洗池中的效果是一样的。所有的油类和皂基合成产品用清水无法清洗干净. 大多需要腐蚀性\价格高的清洗才可以完全清洗干净。

常规清洗油基润滑油，需要用高温水和溶剂，或者带腐蚀性的物质来清除积油。

使用量大，会带很多油和土，进入清洗池，需要不断换水。氯化石蜡和有色油脂都很稠，在池底堆积淤泥。而肥皂类的润滑剂会在清洗时产生很多泡沫。

因为积油会很难清洗，清洗时间也要增长。这就会产生一个没有附加值的瓶颈。带进去1－3％的土，就需要换水。

（3）IRMCO（爱美可）毒性测试

       水生物毒性的分析是EPA(美国环保署）采用一种称做 LC50（致命浓度 50%）或是 ‘Fish Kill’的测试方法是在24小时中的LC 50 测试（致死浓度在50%）。测试是把一些敏感的属于鲤科的胖头鱼，放置在一定比例的润滑剂和水的溶液中24 小时。然后增加润滑剂的量，一直增加到致使溶液中的鱼类只有50%存活下来。此时，测定的润滑剂的量值越高，则证明此润滑剂毒性越小。

目前，在商业展上我们已经用金鱼来阐明我们的环保责任，并被附以‘ Fish Guys’ 的称号。

第一列：IRMCO技术          第二列：油基          第三列：其他非油基综合润滑剂

毒性测试：油基产品本身就是有毒的，而且毒性非常大。PPM是个含量单位（100万分之一），试验时间是5分钟，只要有27个PPM的油有可以毒死试验设备里面的所有生物，13个PPM的非油基水溶性产品就可以到达同样的毒性。而IRMCO是4510个PPM才可以。美国环保署认可的水生物急性毒性试验的结果表明，爱美可的毒性比其他综合润滑剂、油基润滑剂相比就是无毒的！！！

急性毒性试验期间一般不喂食，从致毒开始就观察记录动物中毒表现，生理、生化变化和死亡情况，并将观察结果在半对数坐标纸上用内插法或外推法求出动物的LC50或TLm、动物全部死亡的最小浓度(LC100)和动物全部存活的最大毒物浓度(MDT)即最大耐受浓度。 

四、结论

传统思维意识下大家总认为润滑剂都是一样的，只有润滑的作用，所以大家往往只关注润滑剂价格，现在事实是传统的油基冲压润滑剂就是只有冲压润滑的功能，后续功能没有任何改善，反而企业还必须为清除这些润滑油而再花费企业大量的人力、物力、财力和时间去清洗、擦拭、打扫、排放甚至外协处理，综合成本并不便宜。