使用D2钢作为模具对车用高强度钢DP980切割时磨具的磨损研究

在汽车上使用先进的高强度钢（AHSS），可以让汽车满足强度要求的情况下，减少所使用的钢材的质量，因此高强度钢对汽车的轻量化是至关重要的。为了提高高强度钢的利用率，必须减少在切割高强度钢钢板时对切割磨具的磨损。切割磨具的磨损将会很大程度上影响切割出来的钢板的磨损程度。

在本文中，设计了一种可以测量磨具磨损程度的装备，该装备主要是由采用白光干涉法检测的超大型的高精度的光学显微镜组成。使用由AISI D2型钢裁剪1.4mm厚的DP980−高强度钢。在裁剪过程中，上模具与下模具之间的空隙是钢板厚度的10%。对上模具与下模具的磨损程度进行测量，模具切割边缘的材料磨损与磨具缺口被认为是模具的主要损伤特征。

本文对进行了200,000～230,000次切割的上磨具和下模具的磨损程度进行了量化，并观察上模具与下模具之间磨损特征。

研究结果如下：

上磨具的磨损主要是由于塑性变形的积累，当模具出现擦伤时，模具磨损速度会加快。

对于下磨具的损伤主要是由于破碎或者磨具损失0.2−1.0mm厚的材料。

在下模具切割40，000循环后，其表面粗糙度为1.37±0.70μm，循环60000次后表面粗糙度上升到6.16±0.70μm。表面粗糙度上升量这么大是因为随着循环次数的增加，磨具边缘缺口也增大。