1、本科毕业论文（20 届）新型空调铝翅片冲压油的研制所在学院 专业班级 化学工程与工艺 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科生毕业论文1摘要根据铝翅片冲压加工工艺的技术特点，选用异构化与脱芳烃溶剂油调合为基础油，添加极压抗磨、油性、抗腐蚀、防锈等多种功能添加剂经过科学配伍而成。研制的新型空调器铝翅片冲压油具有高挥发性、低残留等有点，达到预期效果。与国内外同类产品性能相当，可以替代进口产品，具有推广价值。关键词 空调; 铝翅片; 冲压油; 研制本科生毕业论文2AbstractBased on the technical characteristics of al fin stam
2、ping process, Isomerization and de-selection of the aromatic solvent oil as base oil blending,add extreme pressure anti-wear, oil, anti-corrosion, rust and other functional additives from a scientific compatibility. Developed a new air conditioner aluminum fin press oil has a high volatile, low-resi
3、due and so little to achieve the desired results. Performance very similar products at home and abroad, can replace imported products, is worth promoting.Key word Air conditioner; Stamping Oil; Al fin; Development本科生毕业论文3目 录摘要 .IAbstract.II1 前言 .12 空调铝翅片的冲压加工的特点 .32.1 空调铝翅片加工特点 .32.2 润滑性 .42.3 挥发性与防
4、腐蚀性 .42.4 亲水性 .43 相关术语 .53.1 与油品相关的术语 .53.2 与原材料相关的术语 .54 实验设备与实验方法 .64.1 实验设备 .64.1.1 实验仪器 .64.1.2 实验试剂 .64.2 实验方法及意义 .74.2.1 黏度的测定 .74.2.2 挥发性的测定 .94.2.3 干燥性性的测定 .114.2.4 残留率的测定 .124.2.5 闪点的测定 .134.2.6 腐蚀性的测定 .144.2.7 亲水性的测定 .154.3 油品调合 .155 油品研制 .165.1 油品性能要求 .16本科生毕业论文45.2 油品的质量指标 .165.3 油品的研制 .
5、175.3.1 基础油的选择 .175.3.3 油品黏度的选取 .195.3.4 添加剂的选取 .215.3.5 全配方的优化 .215.3.6 经济效益 .246 结论 .25实验心得 .26【参考文献】 .27本科生毕业论文11 前言20 世纪 50 年代，制冷行业中风冷式热交换器技术的逐渐使用,从而促进了制冷技术行业的快速发展。从而带动了加工行业的发展，促使配套的润滑剂的进步。冲压油的质量及合理的使用关系到加工产品质量、加工工艺成败、生产效率、模具寿命及对后加工工序的影响。所以针对不同加工工艺过程的冲压油的研发是很有必要的。1.1 国外发展情况国外方面以日本企业为代表，日本公司在空调器的
6、制造处于世界领先地位。有名的空调制造企业有松下、东芝、日立、三菱重工与三菱电机等企业，其空调制造工艺先进，而与之配套的铝翅片冲压加工、冷凝铜管润滑剂的研究也有较高水平。日本的润滑油制造商最早开发出高黏度的空调工艺加工用油，即空调热交换器的铝翅片与铜管部件的冲压加工用油，使用类似于一种无灰型抗磨液压油的高黏度润滑油，冲压加工后残留在加工工件表面上的高黏度润滑油残留较多，须经有机溶剂清洗。 一般选三氯乙烯作为清洗溶剂,这样不仅对操作人员的健康及环境保护均不利，而且对亲水性铝翅片也有不利的影响。到 20 世纪 80 年代中后期开发出免清洗的挥发性冲压油。冲压加工工艺后采用自然挥发或加温挥发的方法去除
7、工件表面的残留油,不用溶剂清洗就可以满足下道工序的加工要求。如今，空调铝翅片冲压油采用全合成或全异构化低黏度、高挥发溶剂油作为原料，采用环保型添加剂，生产高挥发、低残留、对人体损害小、环保产品，回收利用率高，从而更加经济、环保。1.2 国内发展情况随着经济的发展，人们的生活水平与生活质量不断提高。民用空调如今已经作为一种非常普通的日用家电进入家庭。20 世纪 80 年代中期我国才开始从国外引进风冷式热交换器技术,直到到 20 世纪 90 年代初,国内制冷行业开始发展壮大。目前国内生产空调企业有珠海格力、顺德美的、格兰仕、绵阳长虹、春兰等，其生产规模都较大。据不完全统计大型空调与制冷设备生产企业
8、用于生产热交换（铝翅片与铜管）所使用的挥发性冲压油使用量，2003 年大约为 6000t2，其中高档的空调挥发性冲压油 80%左右为外国公司产品，如今随着空调产量的进一步提高，显然空调器加工用冲压油的量将逐步提高，其市场前景是可观的。我国在 20 世纪 80 年代用高黏度的冲压油进行对翅片加工润滑,加工后翅片表面的冲压油需用溶剂来清洗干净,以保证翅片的传热的效率。清洗这类残留剂一般所用清洗剂为三氯乙烯,这对操作人员的健康及对环境的污染均带来影响；也有的用碱性清洗剂清洗,从而带来废液排放问题。这样的影响,不但费时、费力,还增加了设备投资资金和废液怎么排放的处理问题,而且翅片表面残留量能否清洗干净
9、得不到充分保证。也有用柴油作为基础油生产铝翅片冲压油，但这种产品由于受原料的限制，颜色深、味道重，而且由于柴油中的硫会影响翅片的产品质量也已经淘汰。国内润滑油企业在 20 世纪 8090 年代进行了技术攻关，不少企业开发出类似的空调本科生毕业论文2行业的铝翅片加工的挥发性冲压油。如茂名石化公司研究院的伏专红 1等人研制出高速铝翅片冲压油，洛阳石化工程公司研究院张华豪 2等人研制成功 HC-L200 挥发性冲压油，茂名学院吴世逵 3等人研制成功挥发性冲压油。由于多种原因，这些产品在某些性能方面或多或少需要改进与提高，如挥发性、残留量等，因此总的来说在国内的空调制造行业的使用率不高,还有很大的改进
10、空间。空调、制冷设备制造企业在使用过程中非常关心油品的抗腐蚀型、润滑性、酸值、气味、挥发性、残留、亲水性等性能。企业反映较多有残留、酸值、气味或者润滑性问题，如某空调企业曾经使用过国外两个品牌，A 品牌气味较低、酸值低，但是有残留；进口 B品牌，气味小，无残留但产品的酸值高，对操作工影响较大。对于部分国产品牌的使用则反应气味较重或者有残留的问题，见表 1.1。表 1.1 不同品牌挥发油质量对比质量对比项目进口A 进口B 国产A 国产B 试验方法外观运动黏度（40）/mm2s-1闪点(闭口)/ 酸值/mgKOHg-1 亲水性 馏程/初馏程终馏程 挥 发 性 （ 120 ）/%干 燥 性 （ 14
11、0 ）/%3min7min 残留率/%水白色透明2.14800.17合格21025624.1591.5299.97有水白色透明2.40870.35合格21625226.1292.32100无水白色透明1.63490.08合格1632102789.2199.82无水白色透明2.14950.01合格22626625.4192.52100有目测GB/T 1884GB/T 265GB/T 261YS/T 95.2GB/T 261GB/T 6536-自建方法自建方法自建方法此外，在产品价格方面进口品牌的价格较高（一般比国产品牌高 6001500 元/桶，每桶为 200L）且供货期长，无法及时满足企业的生
12、产需求。根据以上的数据，针对进口与国内品牌铝翅片加工油存在的残留、酸值过高、气味大或者润滑不够等问题，通过对基础油、添加剂的筛选及配伍试验并建立了一系列评定方法，研发出气味小、酸值低、无残留、润滑性好的高质量铝翅片挥发性冲压油。本科生毕业论文32 空调铝翅片的冲压加工的特点2.1 空调铝翅片加工特点空调的铝翅片是构成蒸汽器和冷凝器（通称两器）的基本元件，起散热作用，采用冲压加工工艺制造。所用材料为铝或铝合金箔带材，厚度为 0.115mm 0.200mm，在高速冲床上经过冲孔、翻边、拉伸变薄及剪切等工序加工而成。冲床加工速度为 200 片/min250片/min，冲床使用级进模具。加工空调铝翅片
13、的剖面图如图 2.1 所示，其组成两器时翅片与冷凝管接触示意图如图2.2 所示。图 2.1 翅片变形示意图图 2.2 翅片与冷凝管接触图解从图 2.1 我们看到，在空调铝翅片加工中发生的形变主要有：冲孔、翻边、拉伸变薄（既有横向变薄和纵向变薄） 、切口及剪裁。由于加工空调铝翅片一般用的材质为铝箔，该材料薄且易变形，在翻边及变薄拉伸的加工过程中，若润滑欠佳，易导致翻边裂口或翻边本科生毕业论文4与金属本体连接处出现裂口、擦痕等现象 1。冲压加工好的空调铝翅片与空调冷凝铜管组装成两器时，空调冷凝管与空调铝翅片上翻边的接触很紧密，接触处残留的冲压油比较难除去，故冲压油的挥发性要好。在四种变性中，均存在
14、着不同程度的模具与翅片间的紧密接触，最典型的是发生在拉伸变薄时，模具与冲孔间紧密接触，在发生纵向拉长的同时，也发生横向的扩孔，这时，模具与金属间的润滑靠边界润滑膜维持的。因而在加工过程中，除包含高速加工而引起的流体润滑外，还包括了边界润滑。2.2 润滑性由于在冲压加工过程中不仅有流体润滑，而且有边界润滑。模具与金属间的润滑是靠边界润滑膜维持，因此空调铝翅片冲压油必须具备良好的润滑性，也就是说要保证空调铝翅片在加工过程中不出现毛刺、擦痕等，确保冲压出来的铝翅片满足使用要求。此外，润滑性不好的话，加工过程中发热量将更大，容易造成模具与加工材料的变形。2.3 挥发性与防腐蚀性冲压油在加工工艺完成后，
15、附在加工件上的油品应通过加热或者自然通风挥发而除去，无残留。若在冲压完成后空调铝翅片与空调冷凝铜管在进行涨管工艺组装成两器时两者接触处残留的冲压油应该通过自然挥发或者别的办法除去。腐蚀性则是冲压油对空调铝翅片和铜管无腐蚀，也就是说加工出来的空调铝翅片和铜管保持原来颜色而不至于出现黑点或者黑斑等问题。此外，空调铝翅片冲压油应该对模具无腐蚀作用。空调铝翅片冲压油还必须要具有在一段时间内的腐蚀功能，确保在下一道工序进行之前，铝翅片不出现腐蚀。2.4 亲水性经过冲压加工后，亲水性空调铝翅片上的亲水涂层是否受到油品的破坏，或者油品残留在亲水铝箔上是否会破坏亲水铝箔的亲水性，会形成水桥，影响空调铜管的散热
16、，因此要求挥发油对亲水铝箔的亲水涂层无影响。本科生毕业论文53 相关术语3.1 与油品相关的术语3.1.1 黏度液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子。黏度又分为动力黏度、运动黏度和条件黏度。一般而言，在一定条件下黏度高的油品润滑性能优于黏度低的油品，但低温性能等则刚好相反。3.1.2 挥发性挥发的性质和状态，挥发性是指油品蒸发的过程。3.1.3 残留量残留量是油品干燥后的最大的允许残留数量。3.1.4 闪点闪点是用专用的仪器在规定条件下将油品加热，其所逸出的油气与空气组成的混合气，遇明火时发生瞬间着火的最低温度。它是油
17、品安全性能指标之一。3.1.5 酸值酸值是表示基础油中酸性物质的多少，指的是中和 1g 油品中酸性物质所需的 KOH 毫克数，单位为 以 KOH 计，mg/g。3.1.6 腐蚀性当油品中存在活性硫（S、SO 2、SO 3、CH 3SH、H 2S 等）时，对金属有强烈的腐蚀性。对硫化氢和元素硫的存在来说，铜片腐蚀试验是一个非常灵敏的试验。3.1.7 亲水性亲水性是描述极性分子中一群原子或表面被水溶剂化的趋势。3.2 与原材料相关的术语3.2.1 基础油基础油主要分矿物基础油、合成基础油以及植物油基础油三大类。矿物基础油应用广泛，用量很大（约 90%以上） ，但有些应用场合则必须使用合成基础油和植物油基础油调配的产品。本文所用的基础油为加氢异构化溶剂油与加氢精制的脱芳烃溶剂油，是研制高质量空调铝翅片冲压油的主要原料。3.2.2 添加剂添加剂是添加到润滑剂中以提高某些原有特性或获得新特性的物质。在空调铝翅片冲压油中添加剂主要是提高润滑性能、抗氧化性能、防腐蚀性能等。
