冲裁凸模的耐久性

冲裁工具所需的特性包括耐磨损性、耐压缩性以及韧性，但是通过使用粉末高速钢以及各种表面处理，可大幅度地延长工具的寿命，因此需要根据

冲裁条件不同灵活使用。

如下所示的是将SKD11、SKH51、HAP40(粉末高速钢)的材质与TD处理相配合后对凸模的冲裁寿命、纵弯曲及抗弯曲进行试验后的结果，请参考。

注)TD＝DICOAT®凸模( 点击此处)

〔表1〕已使用的工具种类

材质及 硬 度 主要化学成分(％) 表面处理 (HRC) C Mo W V Co SKD11 61 1.5 1.0 － 0.3 － SKD－TD 60 SKH51 61 0.9 5.0 6.0 2.0 － HAP40 65 1.3 5.0 6.5 3.0 8.0 HAP－TD 62 1. 冲裁寿命

●冲裁条件

被加工材质 ：S55C 板厚 ：1.0mm

凸模直径 ：8.0mm 间隙 ：10％

凹模材质 ：SKD11 润滑 ：无润滑

搭边 ：1.5mm 使用冲压机 ：25吨

冲裁速度 ：200SPM

●试验结果

――侧面磨损状况――

[图1]表示的是随着冲裁数的增加凸模侧面磨损面积的变化。

(1)凸模的侧面磨损量按SKD11、SKH51、HAP40、

SKD－TD、HAP－TD的顺序减少。

(2)TD处理凸模的表面硬度高(3000HV以上)，

数值显示侧面磨损量极小。

〔图1〕侧面磨损面积的变化

――毛刺的高度――

[图2]表示的是随着冲裁数的增加所发生的毛刺的高度变化。

(1)凸模的寿命顺序依次为SKD11、SKH51、HAP40、 SKD－TD、HAP－TD。将毛刺高度达到50μm时作为其寿命期限，HAP-TD即使在冲裁

50万次后也未达到此寿命期限。

经过TD处理后，表面覆盖了VC(碳化钒)，且提高了耐磨损性、耐咬合性，因此凸模的侧面磨损极少，同时，基材料为HAP40(65HRC)，因此端

面磨损也少，从而寿命变长。

〔图2〕随冲裁数变化而变化的毛刺高度

2. 纵弯曲及抗弯曲试验

●试验条件

如[图3]所示，以1mm/min.的速度增加弯曲负荷(距凸模刃部前端0.5mm的点上，用刀状压头加压)， 直至破损，求其最大负荷。

〔图3〕纵弯曲·抗弯曲试验

●试验结果

如[表2]所示，纵弯曲、抗弯曲均按SKD11、SKH51、 HAP40的顺序递增。特别是HAP40由于其可保持高硬度、因此耐压缩性优秀，此外，由

于其金相组织细微且含有高合金成分(W、V、Co等)，因此韧性也较强。所以，其最适合用于可能引起折损、崩刃的冲裁作业。

由于TD处理的凸模基材料硬度较低，因此纵弯曲、抗弯曲也稍有降低。

〔表2〕纵弯曲、抗弯曲试验结果

纵 弯 曲 材质及 硬 度 表面处理 [HRC] ［kgf] ［kgf/mm2］ ［％］ 纵弯曲负荷 纵弯曲强度 比 抗 弯 曲 硬 度 抗弯曲强度 断裂挠度 比 [HRC] ［kgf］ ［mm］ ［％］ SKD11 61.1 805 265 100 60.5 21.4 2.28 100 SKD－TD 59.6 829 264 103 59.5 19.4 1.65 91 SKH51 61.5 946 301 118 61.8 26.8 2.37 125 HAP40 66.0 1168 372 145 64.8 29.8 2.37 139 HAP－TD 62.2 952 303 118 62.0 24.5 1.75 113 *{N}＝kgf×9.80665

3. 小结

若将SKD11作为基准，韧性、抗弯强度、耐磨损性的值分别如下所示。

(1) SKH51的纵弯曲、抗弯强度均约为1.2倍， 耐磨损性为2倍

(2) SKD-TD的纵弯曲为1倍、抗弯强度为0.9倍，耐磨损性为7倍

(3) HAP40的纵弯曲为1.5倍，抗弯强度为1.4倍，耐磨损性为8倍

(4) HAP-TD的纵弯曲为1.2倍，抗弯强度为1.1倍， 耐磨损性为16倍以上

●凸模的经济性

[图4]所示的是S55C冲裁时的冲裁寿命、成本、寿命/成本。SKD11为1的情况下，SKH51的经济性可达1.5倍，SKD-TD可达2.0倍，HAP40

可达3.5倍， HAP-TD可达3.2倍以上。

该冲裁寿命试验在S55C条件下进行，对于其他被加工材料，结果会有些差异。

〔图4〕凸模经济性的比较

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