プレス金型の材質や熱処理工程について詳しく解説

金型の故障要因のうち、金型の材質と熱処理が約 70% を占め、金型の寿命に影響を与える主な要因となっています。 したがって、金型の設計および製造プロセス全体において、金型材料の選択と適切な熱処理プロセスが特に重要です。

プレス金型の作動部品の材質の要件。 スタンピング金型の作動時には、衝撃、振動、摩擦、高圧、伸張、曲げ、ねじれなどの負荷に耐える必要があり、さらには高温での作業 (冷間押出など)、作業条件が複雑で摩耗しやすく、疲労、破壊、変形​​などの現象。 そのため、金型加工部品の材質に対する要求は通常の部品よりも高くなります。

さまざまなプレス金型の加工条件が異なるため、金型の加工部品の材質に対する要件も異なります。

1. ブランキング金型の材質要件

薄板ブランキング金型の加工部に使用される材料には、金型の折れや型崩れを防ぐため、高い耐摩耗性と硬度が要求され、厚板ブランキング金型では、高い耐摩耗性と圧縮降伏点が要求されます。 また、ブレードは高い耐欠損性、高い曲げ強度、靭性を備えています。 （ガイド：高強度ファスナー製品の加工における主な問題点）

2. 絞り金型材質の要件

金型加工部品の材質には、耐溶着性（焼き付き防止）が良く、耐摩耗性と硬度が高く、ある程度の強度と靱性があり、切削性が良く、熱処理時の変形が小さいことが求められます。

3. 冷間押出ダイス材料の要件

金型の作動部分には、高い強度、硬度、耐摩耗性が求められます。 衝撃による破壊を避けるためには、ある程度の靭性も必要です。 押出時の温度上昇が大きいため、ある程度の耐熱疲労性と熱硬度も備えています。

プレス金型の材質の種類と特徴

プレス金型の材質としては、鋼、超硬合金、スチール結合超硬合金、亜鉛基合金、低融点合金、アルミニウム青銅、高分子材料などが挙げられます。 現在、プレス金型に使用される素材のほとんどは鋼です。 一般的に使用される金型加工部品の種類は、炭素工具鋼、低合金工具鋼、高炭素高クロムまたは中クロム工具鋼、中炭素合金鋼、高速度鋼、ベース鋼、超硬合金、スチール結合超硬合金など

1. 炭素工具鋼

金型に使用される炭素工具鋼は T8A、T10A などが多く、加工性能が良く、価格が安いという利点があります。 しかし、焼入性と赤硬度が悪く、熱処理変形が大きく、支持力が低い。

2. 低合金工具鋼

低合金工具鋼は、炭素工具鋼をベースに適量の合金元素を添加したものです。 炭素工具鋼と比較して、焼入変形や割れ発生が少なく、鋼の焼入れ性が向上し、耐摩耗性が優れています。 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 などがあります。

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