多分割合金工具鋼金型は、加工の物理的要求と製品の形状的複雑さの両方に対応できるため、温間ダイプレス加工で好んで使用されるソリューションです。これらの金型は、極度の応力に耐えるために必要な生来の耐久性と、損傷なく複雑な形状を製造するために必要な機械的柔軟性を組み合わせています。
温間ダイプレス加工の成功は、この特定の組み合わせに依存しています。合金工具鋼は、変形なしに170 MPaに耐えるための圧縮強度を提供し、一方、多分割設計は、厳密な寸法精度を維持しながら複雑な形状の離型を可能にします。
材料選択の重要な役割
極度の圧力に耐える
温間ダイプレス加工では、金型に多大な物理的応力がかかります。高強度の合金工具鋼は、その優れた圧縮強度を目的として使用されます。
この材料能力により、金型は降伏することなく170 MPaに達する内部圧力に耐えることができます。より柔らかい材料が使用された場合、高圧によって金型が変形し、部品と工具が破損します。
熱安定性の確保
このプロセスの「温間」という側面は、熱を重要な変数として導入します。金型材料は、優れた熱安定性を備えている必要があります。
合金工具鋼は、高温でも構造的完全性と硬度を維持します。これにより、繰り返しサイクルでの一貫した性能が保証され、熱による反りや軟化を防ぎます。
多分割設計の戦略的価値
複雑な形状の実現
固体の一体型金型では、複雑な部品を形成できないことがよくあります。多分割構造設計は、金型をセグメントに分割し、困難な特徴を作成できるようにします。
これは、歯やアンダーカットを持つことが多いギアのような部品に特に不可欠であり、静的な一体型工具では形成または取り外しが不可能な場合があります。
スムーズな離型を保証する
プレスされた部品を金型から取り外すことは、製造において最もデリケートなステップであることがよくあります。多分割設計により、金型セグメントを戦略的に後退または分離させることができます。
このメカニズムにより、スムーズな離型が保証され、排出中に部品の表面を損傷する可能性のある摩擦やドラッグを防ぎます。
寸法精度の維持
多分割設計を使用する最終的な目標は精度です。取り外し中に部品にかかる機械的応力を低減することにより、金型はコンポーネントがその正確な形状を維持することを保証します。
これにより、最終製品の寸法精度が維持され、プレス直後に厳しいエンジニアリング公差を満たすことが保証されます。
トレードオフの理解
組み立ての複雑さ
効果的ではありますが、多分割金型は機械的な複雑さを伴います。ピース間の継ぎ目が最終部品に悪影響を与えないように、精密な組み立てと位置合わせが必要です。
メンテナンス要件
可動部品と複数のセグメントは、静的金型と比較してメンテナンスの必要性が高まることを意味します。合金工具鋼コンポーネントが時間とともに完全に適合することを保証することは、170 MPaの圧力定格を維持するために重要です。
製造目標に合わせた適切な選択
温間ダイプレス加工プロセスを設計する際は、特定の要件を考慮してください。
- 部品の複雑さが主な焦点の場合:セグメント化された離型機構を必要とするギアの歯やアンダーカットなどの特徴に対応するために、多分割設計を優先してください。
- 工具の寿命が主な焦点の場合:早期の変形を防ぐために、最大170 MPaの圧力に耐えることができる高品質の合金工具鋼を使用していることを確認してください。
適切な材料硬度と柔軟な金型アーキテクチャを統合することにより、工具の耐久性と部品の精度の両方を保証します。
概要表:
| 特徴 | 温間ダイプレス加工における利点 |
|---|---|
| 材料:合金工具鋼 | 最大170 MPaの圧力に耐え、熱安定性を維持します。 |
| 多分割設計 | ギアやアンダーカットなどの複雑な形状の作成を可能にします。 |
| 圧縮強度 | 極度の内部応力下での金型変形を防ぎます。 |
| セグメント化された離型 | スムーズな離型を保証し、寸法精度を維持します。 |
| 熱的完全性 | 繰り返し加熱サイクル中の反りや軟化に抵抗します。 |
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参考文献
- Hoon Yang, Ki Tae Kim. A Finite Element Analysis for Near-net-shape Forming of Aluminum Alloy Powder Under Warm Pressing. DOI: 10.2497/jjspm.50.816
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Press ナレッジベース .