ワイヤーカットダイスの寿命を最大限に延ばす方法

現在、金型加工にはワイヤーカット放電加工機が広く使われています。 通常、ワイヤーカットマシン加工は熱処理後に行われるため、熱処理変形や表面脱炭などの不良が発生しません。 金型製造装置はワイヤーカット後に少し研削して組み立てて使用するものが多いです。 その他は研磨せずにそのまま組み立てて使用するため、欠けや割れ、欠けが多発します。 上記のような現象が起こらない場合でも、金型の刃付け寿命は長くはありません。 この記事では、ワイヤ切断後のモジュール表面の応力状態と、応力を除去して表面品質を改善する方法に焦点を当てます。

ワイヤーカット後の部品表面の応力状態

現在、多くの金型は高速で動くワイヤー切断機で加工されています。 ワイヤーカット後のワークの表面粗さはRa≧2.5μmで、硬度分布や内部応力状態は非常に悪いです。 ワイヤーカット機の加工時、放電部の電流密度は10000A/mm2と高く、温度は10000℃～12000℃にもなります。 添加した媒体液は急激に冷却されるため、切削面の表面硬さは20HRC程度しかありませんが、内部の焼入れ層の硬さは70HRC以上にもなります。 その次が熱影響ゾーン、そして本来の耐寒ゾーンです。 さらに問題なのは、素材は焼入れにより引張応力状態にあり、ワイヤーカット時に発生する熱応力も引張応力であることです。 2 つの応力が重なり合うと、容易に材料の強度限界に達し、マイクロクラックが発生し、金型の寿命が大幅に短くなります。 パンチやダイの最終加工としては、カットは使用できません。 CrWMn材のワイヤーカット後の切断面の硬さ分布と焼き戻し・時効後の硬さの変化。 （ガイド：金型プレス部品の製造および加工に必要な材料要件の紹介）

ワイヤーカット時に発生するストレスを解消する対策

研削して白い層を取り除く

現在、金型加工装置の多くは、オンラインカット後、表層の20HRCグレー層（つまり白色層）を研削により除去し、組み立てて使用しています。 これにより硬度の低い白色層は除去できますが、ワイヤーカットによる応力領域の応力状態は変化しません。 ワイヤーカット後の研削代を大きくしても、硬質層の硬度が高い（～70HRC）ため研削は困難です。 過度の研削は部品の形状に損傷を与えやすくなります。 したがって、ワイヤーカットによって生成される高硬度層は、その脆さが割れや欠けの根本原因となるため、金型の寿命を向上させることはできません。

焼き戻し処理

オンライン切断後、部品表面の白色層を研磨除去し、160℃～180℃で2時間焼戻しを行うと、白色層の下の高硬度層が5HRC～6HRC減少し、熱ワイヤー切断時に発生する応力も軽減されます。 、それにより金型の靭性が向上し、寿命が長くなります。 しかし、焼き戻し時間が短いため、熱応力が完全に除去されず、金型寿命もあまり満足できるものではありません。

研削

ワイヤーカット後に研削を行うことで、低硬度の白色層や高硬度層を除去し、金型の寿命を向上させることができます。 研削時に発生する熱応力も引張応力であるため、ワイヤーカット時に発生する熱応力と重畳すると、金型の損傷がさらに大きくなるのは間違いありません。 研削後に低温時効処理を行うと、応力の影響がなくなり、金型の靱性が大幅に向上し、金型の寿命が長くなります。 複雑な幾何学形状の金型の加工はワイヤーカットが多いため、複雑な形状の金型を研削するには高価な座標研削盤や光学式曲線研削盤を使用する必要があります。 一般的にこの2つの装置はメーカーが持っていないため、プロモーションが難しいです。

ショットピーニング後の低温焼戻し

ショットピーニングは、ワイヤーカットの切り込み部分の残留オーステナイトをマルテンサイトに変化させ、金型の強度と硬度を高め、表層の応力状態を変化させ、引張応力を低下させたり、さらには圧縮応力状態になってクラックを引き起こす可能性があります。開始と膨張を低温焼戻しと組み合わせて焼入れ層の引張応力を除去すると、金型の寿命を 10 ～ 20 倍延ばすことができます。 ショットピーニングは設備条件や金型部品の形状（内面）などによって制限され、広く使用するのは困難です。

研削後低温時効処理

ワイヤー切断面を研磨した後、高硬度層を基本的に除去し、120℃～150℃で5～10h、または160℃～の低温時効処理（低温焼戻し処理とも言います）を施します。 180℃、4～6hの低温焼戻し処理。 これにより、焼入れ層の内部引張応力をなくすことができ、硬度は若干低下しますが（後者の硬度は若干低下します）、靱性が大幅に向上し、脆性が軽減され、金型寿命を2倍以上延ばすことができます。回。 この方法はシンプルで実行が簡単で、効果が非常に明白であり、宣伝も簡単です。

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