シャー切断用刃具の材質について

質問

φ38φ55　S48CS55Cの鍛造用材料をSKD61相当の稼動刃、固定刃を利用してシャー切断しています。当社ではこの材質選定が数十年前からの慣わしとして黙認されていますが、私自身は稼動刃、固定刃にハイスや超硬を使用するとメリットはあるような気がするのですが・・・。実例等ありましたらメリットを含めて教えてください。

回答No.3

noname#230359

シャー刃の破壊現象で、強度、靭性の両方が求められますが、ワーク径が大きく、シャー刃への負荷も大きいところでは、超鋼、ハイスは靭性面で制約されると思います。設計として、ソリッドでなく、分割、超硬張り合せにしてみるとか、そのままの形状、設計で材質だけを変える形で硬い材料を使うのは難しいでしょう。ＳＫＤ６１でやっているということは、強度不足による圧壊しても、大割れしないことを重視しているんでしょう。強度と靭性のバランスを取るために、材質だけでなく硬さをコントロールすることはとても大事です。靭性重視であればＳＫＤ６１を４０ＨＲＣレベルで使っている可能性がありますが、２３ＨＲＣぐらいづつ上げていって大割れが出ずに５０５２ＨＲＣにたどりついたら、鋼種を変えてマトリックスハイスのＸＹＲ３で５５ＨＲＣ程度に上げてやることですね。その間にクリアランスや構造、剛性の見直しもすべきと思います。硬さによる破壊現象の変化を見極めて最適な硬さレベルを選定することをお勧めします。

回答No.2

noname#230359

粉末ハイスでの実績はあります。しかし、現状SKD61ならば、SKD11に変更するのが常套手段と思います。あと超硬でも靭性の高い材種も存在します

補足

粉末ハイスや超硬を使用する場合、やはり圧入構造をとるのでしょうか？また、そのような高硬度の材質を利用した場合、ツール寿命、切断品質にどのような良い影響があるのでしょうか？

回答No.1

noname#230359

ワーク径が大きいので、超硬では割れなどの危険があると思います。ハイスでも、マトリックスハイス(MH85やYXR3など)であればメリットは出せると思います。あとDC53を低めの硬さ(HRC5658くらい)で使用するのも良いかと思います。耐磨耗性に不安があるようなら表面処理で補うのも良いかと思います。
ハイスや超硬では靭性に欠けるので大きなワークの切断刃にはあまり向いていないかと思います。

お礼

貴重な実践的な御指導ありがとうございました。
早速試して、効果の確認をしてみようと思います。