[發(fā)明專利]沖壓加工用金屬模具

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310050733.1
• 申請(qǐng)日: 2013-02-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103639288A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高橋正訓(xùn);日向野哲;久保拓矢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱綜合材料株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B21D37/10
• 分類號(hào): B21D37/10;B21D37/16
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 齊葵;王誠(chéng)華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適合用于制作鋁合金制的罐體的干壓加工用金屬模具的沖壓加工用金屬模具。

背景技術(shù)

一直以來(lái)如下技術(shù)受到關(guān)注，即施加有金剛石膜或DLC（類金剛石碳）膜等碳膜的金屬模具具有高潤(rùn)滑的表面，因此在金屬加工中能夠進(jìn)行無(wú)油式或免清洗的沖壓成型等干壓加工。已知上述碳膜通過(guò)基于表面氫氣的終端而在與非碳固溶性合金之間具有較高滑動(dòng)特性，可抑制因被合金工件引起的凝聚。

這些碳膜主要通過(guò)在以碳化鎢為主成分的硬質(zhì)合金上施加接合處理，且通過(guò)CVD法等氣相合成直接蒸鍍金剛石或DLC膜而制成（參考專利文獻(xiàn)1至3）。例如，專利文獻(xiàn)1中提出對(duì)金屬原料板進(jìn)行拉深加工之后施加減薄拉深加工的拉深和減薄拉深加工法，該拉深和減薄拉深加工法中，作為減薄拉深加工中的至少最末階段的減薄拉深軋制的模，使用在模基材中與金屬原料板接觸側(cè)的面DLC膜的表面粗糙度Ra為0.05μm以下的模。

專利文獻(xiàn)1：日本專利公開(kāi)平10-137861號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利公開(kāi)平09-314253號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本專利公開(kāi)平11-277160號(hào)公報(bào)

上述以往技術(shù)中，遺留有以下課題。

即，上述專利文獻(xiàn)所記載的技術(shù)中，以較高加工率成型合金時(shí)，金屬模具與被加工合金之間不得不成為高溫（局部為300℃以上），若為這種高溫狀態(tài)，即使將金屬模具的表面弄得再平滑，也無(wú)法避免因碳膜的動(dòng)摩擦系數(shù)變高而導(dǎo)致被加工合金的凝聚或堆積。尤其，若達(dá)到300℃以上，則存在金屬模具表面的碳膜中因氫脫離而導(dǎo)致滑動(dòng)特性惡化，易產(chǎn)生上述凝聚的問(wèn)題。因此，為了避免該現(xiàn)象，一般通過(guò)成型時(shí)放射冷卻潤(rùn)滑劑來(lái)使冷卻潤(rùn)滑劑介于金屬模具與被加工合金之間，但是由于需要大量非循環(huán)的冷卻潤(rùn)滑劑，因此存在制造成本加大的不良情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提供一種不使用大量的冷卻潤(rùn)滑劑而抑制凝聚，且能夠良好地進(jìn)行成型加工的沖壓加工用金屬模具。

為了解決上述課題本發(fā)明采用以下結(jié)構(gòu)。即，第1發(fā)明所涉及的沖壓加工用金屬模具為一種沖壓加工用金屬模具，其特征在于，具備對(duì)工件進(jìn)行成型加工的沖頭部和沖模部，在所述沖頭部的外周面及前端面與所述沖模部的內(nèi)周面包覆有其表面粗糙度Ra為0.05μm以下的碳膜，所述沖頭部的內(nèi)部形成有制冷劑能夠流通的沖頭內(nèi)制冷劑通道，并且所述沖模部的內(nèi)部形成有制冷劑能夠流通的沖模內(nèi)制冷劑通道，所述沖頭部形成為圓柱狀，所述沖頭內(nèi)制冷劑通道具有：中心通道部，其形成于所述沖頭部的中心軸上且前端配置于所述沖頭部的前端部；多個(gè)放射通道部，基端與該中心通道部的前端連接且相互以等角度間隔呈放射狀延伸而形成；及多個(gè)外周通道部，基端與這些放射通道部的前端連接且沿所述中心軸形成于所述沖頭部的外周面附近。

該沖壓加工用金屬模具中，沖頭部的內(nèi)部形成有制冷劑能夠流通的沖頭內(nèi)制冷劑通道，并且沖模部的內(nèi)部形成有制冷劑能夠流通的沖模內(nèi)制冷劑通道，因此即使不使用大量的冷卻潤(rùn)滑劑也能夠通過(guò)在內(nèi)部流通的制冷劑與表面的碳膜一同從內(nèi)部有效地冷卻沖頭部及沖模部。因此，在沖頭內(nèi)制冷劑通道及沖模內(nèi)制冷劑通道流通的制冷劑能夠輕松地循環(huán)，僅準(zhǔn)備所需量的制冷劑作為用于有效冷卻沖頭部及沖模部的循環(huán)介質(zhì)即可。另外，能夠作為主動(dòng)冷卻方式，并通過(guò)始終監(jiān)控循環(huán)的制冷劑的溫度而能夠比以往更嚴(yán)密地進(jìn)行成型加工時(shí)的溫度管理。由此，還能夠排除因金屬模具的熱膨脹或收縮等引起的制造上的不穩(wěn)定因素。

另外，將碳膜的表面粗糙度Ra設(shè)為0.05μm以下是因?yàn)椋鬜a超過(guò)0.05μm，則在加工時(shí)無(wú)法得到充分的滑動(dòng)特性，存在發(fā)生被加工合金的凝聚、堆積等的危險(xiǎn)。

另外，該沖壓加工用金屬模具中，沖頭內(nèi)制冷劑通道具有上述中心通道部、上述多個(gè)放射通道部及上述多個(gè)外周通道部，因此制冷劑首先通過(guò)中心通道部供給于沖頭部的中心之后，在前端側(cè)通過(guò)多個(gè)放射通道部擴(kuò)展為放射狀而流通，進(jìn)一步通過(guò)多個(gè)外周通道部流經(jīng)外周附近，從而能夠有效地冷卻前端面及外周面的碳膜。另外，能夠以中心軸為中心對(duì)稱地冷卻沖頭部，能夠在同一截面的最外周得到溫度的均勻性，并能夠抑制因熱膨脹或收縮引起的模具形態(tài)不均勻的發(fā)生，且能夠防止因加工時(shí)阻力的增大及因其而導(dǎo)致的被加工合金凝聚或堆積。

第2發(fā)明所涉及的沖壓加工用金屬模具，其特征在于，第1發(fā)明中，所述沖模部形成為圓環(huán)狀，所述沖模內(nèi)制冷劑通道沿所述沖模部的周向形成為圓環(huán)狀。

即，該沖壓加工用金屬模具中，沖模部形成為圓環(huán)狀，沖模內(nèi)制冷劑通道沿沖模部的周向形成為圓環(huán)狀，因此能夠有效地冷卻形成于沖模部的內(nèi)周面的碳膜。