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ファインと超硬

2007/03/15 09:17

ファインブランキングで長寿命化の目的でダイに超硬インサートを使用したいのですが、Ｖ３クラスの超硬を使用してみたところ、３０パンチでダイ表面に亀甲割れが生じて剥がれ落ちてしまいました。超硬インサートの厚みは20、ダイの厚みは50です。コの字形をした製品（ＳＰＣ同等、T5.0)の抜き落しです。破断面を嫌うため、ダイのＲはR0.3～R0.8程度で、部分的に変えています。抜き形状はワイヤー加工、刃先Ｒは放電加工です。上のパッドには高さ1ｍｍのＶ形の環歯を付けています。どのような材質を使用すれば破損しなくなるでしょうか？また、破損したメカニズムがいまひとつ分かりません。したがって、靭性を上げるべきなのか、耐圧を上げるべきなのか判断がつきません。最終的にはコーティングをかける予定ですが、現在そこまで到達できません。分かる方、助けてください。

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2007/03/16 09:45
回答No.1

超硬の材料をＶ６グレードに下げて、耐衝撃性をアップするのはどうでしょうか？ＳＰＣの５ｍｍ程度であれば、同グレードでも大丈夫と思われます。また、パンチ側にテーパをつけるのも面圧を下げるのに有効です。これは、中心部から外周にかけて、１～５度の範囲でテーパをつけるものです。
但し、Ｖ型の環歯の影響が大きいと思われますので、もう少し低くする事が可能であれば、面圧が下げられると思います（破断面が出ない程度の拘束力は必要）。

お礼

アドバイスありがとうございます。
やはり耐衝撃性が影響しているのでしょうか。靭性を上げる方向で検討してみます。ただ、チッピングではなく、表面が亀甲状にはがれ割れている状態からすると耐面圧も必要なのかなと、感じています。
おっしゃる通り、環歯の影響は大きいかもしれません。環歯を低くする方向で考えて見ます。一般的にはt5の場合、どの程度の環歯の高さが適合するのでしょうか。もし、ご存知でしたら教えていただけますと助かります。ハイスから超硬に変えたら、せん断面がとてもきれいに仕上がりました。鏡面になって逆にきれい過ぎるくらいです(^_^;)。ダイ素材が硬くなった分環歯の力をまともに受けるようになったため面圧が高過ぎるのかもしれませんね。低くした場合、最初の耐面圧もさほど必要なくなるかもしれません。
また、パンチにテーパとはシャー角のことでしょうか？抜け落ちたものが製品のため、シャーをつけるのが平面度に影響する場合難しそうです。ただ、ひとつの方法として参考にさせていただきます。

2007/03/16 10:40

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その他の回答 （2件中 1～2件目)

2007/03/16 20:28
回答No.2

ファインブランキングについては全くのシロウトですが、回答１さん同様にじん性を上げるべきです。Ｋ1Ｃよりシャルピー値のほうがいいと思います。ハイスから超硬にしているのは耐摩耗性向上だと思いますが、硬さを増すとじん性は下がります。ハイスと超硬では硬さも大幅に変わりますが、じん性も大幅に変わります。ハイスの最高硬さＨＲＣ67～68くらいのSKH57系でも硬さが不足していたのであれば、超硬という選択しかありませんが、HRC64硬さくらいのものを使用していたのであれば、ハイスの最高硬さのものでも寿命は延びると思います。超硬でじん性がクリアできないのであれば多少摩耗してもハイスのほうがいいのではないでしょうか。割れるような破壊はある日突然発生するため予測できません。摩耗は斬近的に進行するため寿命予測しやすいです。
「ハイスから超硬に変えたら、せん断面がとてもきれいに仕上がりました」
とありますがハイスと超硬ではヤング率が２倍くらい違うので、超硬のほうが材料拘束が大きく、そのような差が現れたのかもしれません。（冒頭にも書いてるとおりファインブランキングはシロウトなのであくまで推測です）

言葉足らずでした。
「Ｋ1Ｃよりシャルピー値のほうがいいと思います。」
「比較するならばＫ1Ｃの値よりもよりシャルピー値で比較したほうがいいと思います。」

お礼

syo002さん、アドバイスありがとうございます。
確かにハイスを使用しているときには砕ける事例はありませんでしたので、耐衝撃性のほうが重要なのかもしれません。K1c（破壊靱性）とシャルピーのことを言われてなんとなく方向性が見えてきたように思います。今回はシャルピー値を高くしたほうがいい結果が得られそうな気がしてきました。現在はHrc64程度に処理したSKH51を使用していますので、粉末ハイスの使用を検討してもいいのかもしれませんね。一気に欲張りすぎだったのかも。まずは環歯を若干低くして、スチール系で試してみようかと思います。それでいけそうなときはＶ60等の靭性高めの超硬の導入を再び検討してみようかと思います。がんばります。

2007/03/16 21:45

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