干式冲压加工技术及其发展



干式冲压加工技术及其发展

从环境保护方面考虑，最好采用不使用润滑剂的干式冲压加工方法。介绍了为实现干式冲压加工的目标而进行的研究开发情况，包括DLC膜、金刚石膜、烧结金刚石和陶瓷在干式冲压加工模具上的应用。

利用DLC涂层工具进行干式冲压加工。工具材质选用合金工具钢SKDⅡ淬火材料。通过喷丸处理使表面粗糙度达到Rz1μm和Rz3μm。然后分别在其表面涂覆1μm和3μm厚的DLC膜。使用这种涂层工具进行连续10万次干式冲压加工试验。被加工材料使用板厚1mm的纯铝板A1050P-24和冷轧钢板SPPC，以及板厚0.5mm的不锈钢板SUS304。试验结果见表1、表2。

表1为凸模直径37mm的干式剪切加工试验结果。对上述试验结果分别进行分析对比。对金刚石陶瓷在干式冲压工具上的应用也分别进行试验研究。下面对对上述技术的应用进行总结。

（1）DLC涂层工具。DLC膜耐剥离性和涂膜本身的耐磨损性的提高是重要研究课题。通过基材表面粗糙度的调整和适当中间层的选择，可提高耐剥离性。

（2）金刚石涂层工具。试验显示，板厚0.5mm的不锈钢板10万次干式剪切加工和67000次干式拉深加工具有可能性。但加工板厚＞1mm的厚板时，金刚石膜的可靠性和作为基材的超硬合金本身耐冲击性的提高将成为今后的研究课题。

（3）陶瓷工具。陶瓷与一般金属的摩擦因数约为0.5，虽然耐磨损性优良，但在需要控制更低摩擦因数的某种加工条件下，需水和低粘度油并用。此外，陶瓷还存在强度方面的问题，在实际应用时需要从工具设计方面进行研究。

表1　DLC涂层工具的干式剪切加工次数　万次

表2　DLC涂层工具的干式拉深加工次数　万次

刊名：塑性と加工（日）

刊期：2014年第5期

作者：片冈征二

编译：郝长文