1.重要な要素は何ですか?
過剰な材料強度: 軽量自動車の開発に伴い、超高張力鋼-（第 3-世代高張力鋼-など）の適用がますます普及しています。これらの材料は非常に高い強度を持っており、冷間プレス加工時に金型表面に多大な摩擦応力と接触圧力が発生し、金型の摩耗が大幅に促進されます。
表面の清浄度と接着剤: 鉄粉、酸化スケール、砂粒子などの硬い不純物が冷間圧延コイルの表面に付着すると、これらの硬い粒子がスタンピング中に研磨材のように作用し、金型と板金の間に激しい摩耗を引き起こし、金型の表面を直接傷つけます。{0}}
材料の厚さの偏差: 板金の厚さが大きく変動する場合 (特に負の偏差)、実際のブランキング クリアランスが妥当な範囲を超え、過度に大きなバリが発生する可能性があります。これらのバリは、さらに金型の摩耗を悪化させます。
2.金型設計に関係する要素は何ですか?
金型の硬度と耐摩耗性の不足：金型の作動部分の硬度が低すぎると、当然のことながら耐摩耗性も悪くなります。例えば、表面硬度層が HRC 50 を下回ると耐摩耗性が 40% 低下するという事例もあります。より高品質の金型材料 (粉末冶金鋼 ASP-23 など) を選択するか、主要部品の硬度を 58 ～ 62 HRC に高めることで、これを効果的に改善できます。
3.金型設計とクリアランスが不適切だとどのような影響がありますか?
クリアランスが小さすぎる、または大きすぎる場合: ブランキングクリアランスが材料の厚さの妥当な範囲 (通常 8% ～ 12%) を超えると、異常なブランキング力が発生するだけでなく、刃先の異常摩耗が発生します。クリアランスが小さすぎると、押し出しが激しくなります。クリアランスが大きすぎると過剰なバリが発生し、金型を損傷する可能性があります。
設計における応力集中: ダイ形状の鋭いコーナーや過度に小さい遷移フィレット半径は、局所的な応力集中を引き起こし、クラックを発生しやすくするだけでなく、その領域での摩耗を促進します。
4.金型の表面処理が不十分だとどのような影響がありますか?
ダイ基板の材質がどれほど優れていても、適切な表面処理（窒化、PVD コーティング、TD コーティングなど）がなければ、高張力鋼のスタンピング中の激しい摩擦に耐えることは困難です。-たとえば、神戸製鋼所の HKS-G テクノロジーは、高張力鋼のプレス加工における金型の摩耗の問題を解決するために特別に開発された表面改質処理技術です。- Toolox 材料は、優れた耐摩耗性を実現するために、適切な表面窒化処理も必要です。
5.プロセス要因は何ですか?
潤滑不良: これは金型摩耗の最も一般的な原因の 1 つです。潤滑剤は金型と板金を直接接触から効果的に隔離し、摩擦熱を奪います。潤滑剤の選定が適切でなかったり、塗布が偏ったり不十分であったりすると、摩擦係数が急激に上昇して高温となり、金型表面の材質が軟化して摩耗が促進されます。潤滑が良好であれば、金型の寿命を数倍、場合によっては 10 倍以上延ばすことができます。
局所的な温度上昇と付着: 高圧と滑り摩擦の下では、局所的な領域の温度が急激に上昇し、金型と板金の間で材料の移動が発生し、「付着結節」が形成されることがあります。これらの結節は非常に硬く、その後通過する板金に重大な傷を付ける可能性があります (すなわち、粗化)。これらはまた、金型材料の損失、つまり「噛み付き摩耗」を表します。
不適切なプロセスパラメータ: たとえば、過剰なブランクホルダーの力は板金の流れに対する抵抗を増加させ、摩擦の大幅な増加を引き起こし、それによって金型の摩耗を加速させます。スタンピング速度が高すぎると熱が蓄積し、摩耗が悪化します。