金型の材質について

質問

弊社ではSUS304の1.5tにφ3の穴（φ3-5 60°チドリ）をあける加工（排気マフラー用部品）を行っていますが、ダイにクラックが入ってしまい、パンチが折れるなど不具合が発生し、ダイの寿命も短くなりコスト的にも厳しい面があります。
パターン上、穴センター間で最小で4.33しか離れておりません。（これが問題の根源だと思いますが）

　○　○　○　○　○　○　○　○　○　○　
○　○　○　○　○　○　○　○　○　○　　←こんなパターンです

現在、金型（ダイ）の材質ははSKH51で、厚みを30?で作製していますが、割れてしまいます。
ダイ穴の中をコーティングしましたが精度的にＮＧでしたし、近いうちに窒化させたものでトライもしてみるつもりです。

ご存知であればSKH51より割れにくい材料をお教えください。
それともこの条件下での加工には無理があるのでしょうか？
宜しくお願いします。

回答No.4

noname#230359

はじめまして､皆様から大変有効な意見が出てきており､私としては
次のようなことを考えます｡一番の原因としては､プレスのパワー不足
による､ラム側の遊び(ｶﾞﾀ)による加工時の､金型への振動(ﾌﾚ)つまり
fac9999さんの意見が一番確かな解答と思います｡客先からの指示も、
予算もあるとのことですが､基本的にプレス機､金型を変えなければ、
何時までやっても､余り良い方向にはならないでしょう。
　しかし､それは出来ないとしたら､改善の一つとして､ギブのギャップ
を少し責めて下さい｡当然垂直度も同時に取り直してください｡ベルトを
変えてみた下さい｡つまり､目に見えないプレスの総合ｶﾞﾀを少なくして
見ましょう｡その上で､型材のことは考えられた方が､宜しいのではない
でしょうか｡今のままですと､例え超硬に変えても､良い結果はえられな
いのではないでしょうか｡当社内でも､割れ等で困ったことがあり､材質
を､ＨＡＰ５Ｒ,ＨＡＰ１０などに変更し､現在は解決していますが､戻し
を長時間かけ､硬度をＨＲＣ６３までおとしております｡また､穴間の
近接については､当社では板厚の半分までは､できると致しております。
　今回の場合は､1.33ですので決して無理とはいえません｡また､こまめ
に再研もしてあげてください｡ダイの破損についても､他に考えられる
ことは､カス上がりによる２枚打ちも考えられますので､カス詰まり同様
注意をしてください｡また､その他にも何かあったら聞いてください。

参考URL：

www.furuichi-tec.co.jp

補足

現在は80110tで何とかやっておりますが、年末に200tへ全て変更しますのでパワー不足はある程度解消できると思います。
数年前に導入したプレスでも導入当初から同じ現象が出ていたので単にパワー不足かもしれませんね。
でも、P=L*t*Sで計算すると30tも無いのですが別の計算方法があるのでしょうか？
現場ではせん断抵抗値の変わりに安全値と称して＊100で計算しているようですがそれでも50tくらいです。
この計算方法が違うとなると全てを見直す必要があると思うのですが・・・（何か心配ですね）

回答No.3

noname#230359

ステンレスの加工には苦労しますね。
SKH51と聞きましたが、ASP23というハイスがあります。
ウッティホルムとか言うメーカーらしいです。（鋼材屋が言うには・）
スウェーデン鋼だそうです。
硬度も有り、SKH51よりも粘りがあるようです。
当社でも最近使っていますが何かいいみたいです。
熱処理もハイス系の処理をしている所なら大丈夫と思います。
価格はだいたい、キロ２１００円前後で手に入ると思います。

補足

ASP23は先日テスト的に発注したみたいです（台湾のメーカーに）
値段は450×140×30で12000円くらいだそうです。
現段階では何とも言えませんがホントにこの値段で買えるのか心配になってきました。（約半値ですもんね）
何か良いということなので今から期待しています。

回答No.2

noname#230359

始めましてFACの服部と申します。
先ず最初にここのコ－ナに相談される問題はほとんど金型の設計技術で
カバ－出来るものです。本件もその部類です。SUS304の丸穴加工はφtまでは理論的に明けられます。tφ付近では技術と経験が必要です。したがって1.5tにφ3の加工は簡単な部類に入ります。
ダイの割れ対策
1.抜きパンチの長さ2から数段階に高さを板厚分に差を付ける。これは　プレスのパワ－不足の時にも使う技術です。
2.ダイの穴ピッチを製品の倍ピッチにする。これは電子部品リ－ドフ　　レ－ムの様な複雑な細かい製品の順送り型で普通に行なっている技術　です。
パンチ折れ対策
1・パンチはストリッパ－でホ－ルドさせる。
2.ダイの抜き刃長さは3mm位いにしてカスは1個も残らない様にする
3.ダイの厚さを40mm以上にするかダイの下に焼き入れダイバッキングプレ－トを入れる。パンチにも当然焼き入れバッキングプレ－トを入れます。30mmのダイで十分と思われるかもしれませんが、パンチが折れる原因の一つに材料に当った時にダイとパンチ上部逃げてバンチ撓むことによって起こります。これは刀で普通に俵を切るのとまな板で切ることを創造してください。パンチが撓む前にに切断させる。私がドイツで勤務していた会社ではプレス金型のトライアウトの時は高速度カメラで撮影色々な現象を解析した時にパンチ折れ等色々な現象を目視で確認しました。

参考URL：

http://members.aol.com/fac9999/

補足

目からうろこの落ちるような回答有難うございます。
ピッチの仕様変更は無理ですし、コスト面からも抜き刃の長さを短くする事も出来ません。

弊社では全てQDCの金型で、パンチの遊びは確実にありますが。
＞パンチが折れる原因の一つに材料に当った時に・・・
おっしゃる事は大体理解できるのですが、知識が無いものでもう少し分かり易くお教えくださいませんか？

この内容を参考に色々とトライしてみようと思います。

回答No.1

noname#230359

SPCの1.5tにΦ３の穴をあける場合でＤ寸法（Ｄ＝直径）０から２５で曲線縁で0.8＊tです直線縁で1.0*tです。ですので1.5t*0.8ですので1.2が円と円との隙間ですが多数個取りの場合２５パーセントましなので1.5となります。最小穴センター隙間1.3なので無理ということになります。ましてステンレスならなおさらです。

参考URL：

実用プレス型加工技術データ集

お礼

早速の回答ありがとうございます。
無理と分かっていても図面通りの加工を強いられます。
それが現実です。