冷間加工金型の故障と予防

冷間加工金型の品質は製品の品​​質に直接影響します。 金型の寿命は部品の生産コストと経済的利益を決定し、冷間加工金型に影響を与える要因は数多くあります。 したがって、冷間加工金型の故障モードも多様です。 実際の生産経験に基づいて、冷間加工金型のいくつかの基本的な故障モードに対する効果的な予防策が提案されています。

　　 初期破壊金型の場合、主な症状は次の 3 種類の破壊です。 ⑴ 破壊破壊: 塑性破壊破壊、疲労破壊破壊、クリープ破壊破壊、低応力脆性破壊などが含まれます。 (2) 変形不良：過度の弾性変形、塑性変形不良を含みます。 ⑶ 表面損傷故障：摩耗故障、腐食故障、表面疲労（ピッチングや剥離）故障など。

　　過酷な作業条件により、冷間加工金型の耐用年数は他の金型よりもはるかに短くなります。 したがって、冷間金型の寿命を延ばし、コストを削減し、経済性を向上させるためには、金型の故障の根本原因を究明し、効果的な解決策を講じる必要があります。

　　1. 骨折だ これは、冷間加工金型に対する最も一般的な損傷の形態であり、主に荷重が金型材料の強度限界を超えるか、金型が応力集中を引き起こすことが原因です。 例: パンチが破損した、ダイスと締結リングに亀裂が入った、エジェクタ ロッドが破損した、インサートが疲労して亀裂が入ったなど。 （ガイド：鋼種の表し方）

　　2. 変形した。 冷間成形時に加工型にかかる負荷は非常に大きいため、圧力が直接かかる加工型はある程度の弾性変形や塑性変形を起こし、使用不能となり廃棄されます。 例: 凹型金型キャビティの弾性膨張、パンチの据え込みと曲がり、エジェクター ロッドの据え込み、クッションの中心の崩壊、その他の変形。

　　3. 着る。 ブランクの潤滑、軟化処理、金型の熱処理強度により、冷間加工金型は他の金型と同様に、キャビティ表面の早期摩耗や破損が発生することがよくあります。 靱帯作用面の表面における金属の付着、孔食、剥離、またはサイズの急激な変化など。

　　 金型部品にこれらの欠陥が発生すると、良品のファスナー製品を成形できなくなり、企業の生産計画に影響を与えることは避けられません。

　　予防

　　 金型の早期故障を防止し、金型の寿命を効果的に延ばすために、主に以下の観点から対応する予防策が講じられます。

　　 一つは、金型の材質。 冷間加工された金型は大きな単位押出力に耐えるため、高強度、良好な靭性、良好な耐摩耗性を備えた高性能の金型材料を選択する必要があります。凸型の使用条件は凹型に比べて偏心力の影響を受けやすいため、凸型の耐摩耗性は凹型の材料よりも高いものを選択する必要があります。

　　 2. 熱処理。 金型の熱処理には、鍛造後の冷間加工された金型素材の結晶粒微細化のための適時焼戻し、応力除去のための荒加工後の焼戻し、電気スパークやワイヤーカット後の応力除去低温焼戻しなどがあります。 経験上、直径 80mm 以下の金型は、鍛造せずに棒材から直接機械加工する必要があります。鍛造が不適切だと、過剰焼結、粗大結晶、偏析などの欠陥が発生するためです。

　　 金型の焼入れ・焼戻しを行う場合は、昇温速度、保持時間、焼入れ温度、冷却速度、焼戻し回数、表面硬度等に注意してください。 金型の焼入れおよび加熱中の温度が高すぎると、金型の過熱や過焼が容易に発生し、衝撃靱性が低下し、早期破壊につながる可能性があります。 焼入れ温度が低すぎると、金型の硬度、耐摩耗性、耐疲労性が低下し、金型の塑性変形や摩耗破壊が発生しやすくなります。 焼入れおよび加熱の際には、表面の酸化や脱炭を防ぐための保護措置を講じる必要があります。 脱炭は焼入れソフトスポットやソフトエリアを引き起こし、金型の耐摩耗性や疲労強度を低下させ、金型の寿命に影響を与えます。

　　 焼入れ冷却速度が速すぎ、泳動温度が低すぎると、金型に焼割れが発生しやすくなります。 焼き戻し温度が低すぎて不十分であると、焼き入れ時の残留応力が除去されず、金型の靭性が低下し、早期欠損が発生しやすくなります。

　　3. 金型設計 冷間加工金型の構造は、十分な強度、剛性、信頼性、良好なガイドを備えている必要がありますが、不合理な金型構造は金型の寿命に直接影響します。 金型の作動部分は、鋭いコーナーの遷移によって引き起こされる応力集中を避けるために、十分に大きなフィレット半径で設計する必要があります。 リガメントの幅は、摩擦を最小限に抑えるためにメタルフローの状態に応じて合理的に設計する必要があり、一般的には 1.5 ～ 3.5 の間です。

　　 4つ目は金型加工です。 型抜き工程では、次の措置を講じる必要があります。表面粗さの改善、研削によって形成されたマイクロクラックマーク、遷移部分は滑らかである必要があり、使用中の応力集中を防ぎ、クラックの原因となるナイフマークや小さな欠陥を有機的に処理することはできません。 .

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