スタンピング金型には、主に炭素鋼、合金鋼、鋳鉄、鋳鋼、超硬合金、低融点合金、亜鉛{{3}基合金、アルミニウム青銅、合成樹脂、ポリウレタン ゴム、プラスチック、樺積層合板など、さまざまな金属および非金属材料が使用されています。-金型の製造に使用される材料には、高硬度、高強度、高耐摩耗性、適度な靭性、高焼入性、熱処理時の変形が少ないか全くないこと、焼き入れ時の割れに対する耐性が求められます。まずはプレス金型に使用される材料の種類を理解しましょう。スタンピング金型の製造に使用される材料には、鋼鉄、超硬合金、鋼-結合超硬合金、亜鉛-基合金、低-融点-点合金、アルミニウム青銅、ポリマー材料などが含まれます。現在、プレス金型の製造に使用される主な材料はスチールです。金型加工部品に一般的に使用される材料には、炭素工具鋼、低-合金工具鋼、高-高炭素-クロムまたは中-クロム工具鋼、中-炭素合金鋼、高速度鋼、素鋼、超硬合金、鋼-結合超硬などが含まれます。
金型材料に求められる性能は使用条件によって異なります。一般的に使用される材料には、主に各種板金のプレス成形に使用されるコールドスタンピング金型やブランキング金型が含まれます。刃先は使用中に激しい摩擦や衝撃にさらされます。これらは、高い耐摩耗性、衝撃靱性、および疲労破壊耐性を備えている必要があります。例には、Cr12MoV、Cr12、SKD11、T10A、W18Cr4V、6-5-4-2 などがあります。押出ダイスは主に変形成形に使用されます。動作中、パンチには大きな圧力がかかり、ダイには大きな張力がかかります。キャビティ内の金属の流れが激しいため、パンチとダイの作業面は強い摩擦にさらされ、ダイの表面温度が 200-300 度上昇します。高い耐変形性、耐摩耗性、耐破壊性、さらには高い焼き戻し安定性を備えていなければなりません。 H13、3Cr2W8V、40Cr、38CrMoAl、5CrNiMoなどの絞り金型は、主にある程度の塑性を持った板金の深絞り加工に使用されます。加工応力は高くありませんが、金型の入口は激しい摩擦にさらされます。硬度が高く耐摩耗性が高く、表面粗さが小さい。 Cr12MoV、Cr12、D2、6-5-4-2、PeCu の曲げダイスは、主に特定の塑性を持つ金属材料の曲げと成形に使用されます。金型への負荷はそれほど大きくありませんが、多少の摩擦は発生します。高い耐摩耗性と耐欠損性。 Cr12MoV、D2、T10A、S45Ca は炭素工具鋼です。 T8A および T10A は、金型に一般的に使用される炭素工具鋼です。優れた加工性と低価格が利点です。ただし、焼入性が低く、赤硬度があり、熱処理変形が大きく、耐荷重能力が低い-。 b.低合金工具鋼-。低合金工具鋼は、炭素工具鋼に適切な合金元素を加えたものです。炭素工具鋼と比べて焼入変形や割れ発生が少なく、焼入性が向上し、耐摩耗性が優れています。金型の専門家 WeChat: mujudaren 金型の製造に使用される低合金鋼には、CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV (コード CH-1)、6CrNiSiMnMoV (コード GD) などがあります。 c.高-炭素高-クロム工具鋼: 一般的に使用される高-炭素高-クロム工具鋼には、Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1 (コード D2) があります。焼入性、焼き入れ性、耐摩耗性に優れ、熱処理後の変形が非常に少ない。これらは、耐摩耗性が高く、変形が少ない金型鋼であり、高速度鋼に次ぐ耐荷重能力を備えています。ただし、炭化物の偏析が激しいため、炭化物の不均一性を低減して性能を向上させるために、据え込みと絞り（軸方向の据え込み、半径方向の絞り）鍛造を繰り返し行う必要があります。 d.金型に使用される高炭素中炭素{112}クロム工具鋼には、Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MoV などがあります。これらは、クロム含有量が低く、共晶炭化物が少なく、炭化物分布がより均一で、熱処理後の変形が少なく、優れた焼入れ性と寸法安定性を備えています。炭化物の偏析が比較的激しい高炭素高クロム鋼と比較して、その性能が向上しています。 e.高速度鋼は、金型鋼の中で最高の硬度、耐摩耗性、圧縮強度を備えており、その結果、高い耐荷重能力が得られます。{122}}一般的に使用される金型鋼には、タングステン含有量が低い W18Cr4V (コード 8-4-1) および W6Mo5Cr4V2 (コード 6-5-4-2、米国指定 M2) が含まれます。また、靱性を向上させるために開発された低炭素・低バナジウム高速度鋼6W6Mo5Cr4V（コード6W6または低炭素M2）も使用されています。ハイスピード鋼は、炭化物の分布を改善するために再鍛造も必要です。 f.ベース鋼は、高速度鋼の基本組成に少量の他の元素を添加し、炭素含有量を適切に増減して鋼の特性を改善することによって製造されます。これらの鋼を総称して地鋼と呼びます。一定の耐摩耗性と硬度を示すハイス鋼の特性を備えているだけでなく、疲労強度と靱性に優れており、材料コストを抑えながら高強度、高靱性の冷間ダイス鋼です。金型で一般的に使用される母材鋼には、6Cr4W3Mo2VNb (コード 65Nb)、7Cr7Mo2V2Si (コード LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL (コード 012AL) などが含まれます。
g.超硬合金と鋼結合超硬合金-。超硬合金は他のダイス鋼よりも高い硬度と耐摩耗性を備えていますが、曲げ強度と靭性は劣ります。金型に使用される超硬合金はタングステン-コバルトベースです。耐衝撃性が低く、耐摩耗性が高い必要がある金型の場合は、コバルト含有量の少ない超硬合金を選択できます。耐衝撃性の高い金型には、コバルト含有量の高い超硬合金を選択できます。
鋼結合超硬合金は、硬質相として炭化チタンまたは炭化タングステンを使用し、バインダーとして鉄粉に少量の合金元素粉末（クロム、モリブデン、タングステン、バナジウムなど）を添加し、粉末冶金法を使用して焼結することによって作られます。鋼-結合超硬合金の母材は鋼であり、靭性の低さや加工の難しさなどの超硬合金の欠点を克服しています。切断、溶接、鍛造、熱処理が可能です。-鋼結合超硬合金には大量の炭化物が含まれています。硬度と耐摩耗性は超硬合金よりも低いですが、それでも他の鋼種よりは高いです。焼入れおよび焼き戻し後の硬度は 68 ～ 73 HRC に達することがあります。
h.新素材プレス金型に使用される材料は、最も広く使用され、最も多様で、最も広く適用される金型鋼である冷間金型鋼に属します。主な性能要件は、強度、靭性、耐摩耗性です。現在、冷間加工金型鋼の開発傾向は、高合金鋼 D2 (我が国の Cr12MoV に相当) の性能に基づいており、主に 2 つの分野に分かれています。1 つは、炭素含有量と合金元素含有量を低減し、鋼中の炭化物分布の均一性を改善し、金型の靱性を大幅に改善することです。例には、米国のバナジウム合金鋼会社の 8CrMo2V2Si および日本の大同特殊鋼の DC53 (Cr8Mo2SiV) が含まれます。もう 1 つのタイプは粉末高速度鋼で、主に耐摩耗性を向上させ、高速、自動化、大量生産に適応するために開発されました。-例としては、ドイツの 320CrVMo13 が挙げられます。
金型材料の合理的な選択と正しい熱処理プロセスの実施は、金型の寿命を確保するために非常に重要です。用途の異なる金型については、前述の要求性能を重視しつつ、使用条件、応力条件、加工材料の特性、生産量、生産性などを総合的に考慮し、鋼種や熱処理方法を適切に選択する必要があります。
1. 生産量: プレス部品の生産量が多い場合、金型の作動部分であるパンチとダイの材質は、耐摩耗性に優れた高品質の金型鋼である必要があります。-金型の他のプロセス構造部品や補助構造部品の材料もそれに応じて改善する必要があります。生産量が少ない場合は、コストを下げるために材料特性の要件を適切に緩和する必要があります。. 2. プレス加工材料の性能と金型部品の使用条件: プレス加工材料が硬い場合や変形抵抗が大きい場合、パンチとダイスは耐摩耗性が良く、高強度の材料で作る必要があります。ステンレス鋼の深絞り加工には、耐凝着性に優れたアルミニウム青銅ダイスを使用できます。-ガイドピラーとブッシュには耐摩耗性と良好な靭性が必要なため、表面浸炭焼入れを施した低炭素鋼がよく使用されます。{8}}たとえば、炭素工具鋼の主な欠点は、焼入性が低いことです。金型部品の断面寸法が大きい場合、焼入れ後の中心硬度は低いままになります。ただし、ストローク速度の高いプレスで作業する場合には、その優れた耐衝撃性が利点となります。固定プレートやストリッパープレートには十分な強度が求められるだけでなく、使用時の変形が少ないことが求められます。 (金型専門家 WeChat: mujudaren) さらに、冷間処理、極低温処理、真空処理、および表面強化方法を使用して、金型部品の性能を向上させることができます。パンチやダイスなどの加工条件が悪い冷間押出金型には、十分な硬度、強度、靱性、耐摩耗性など総合的な機械的性質が良好で、ある程度の赤硬さ、熱疲労強度も備えた金型鋼を選択する必要があります。
