심가공 금형용 공구강 선정

딥 드로잉 다이는 냉간 성형 공정에서 평판 금속판을 속이 빈 부품으로 변환하는 데 사용됩니다. 이 공정은 일반적으로 상온 또는 상온 근처에서 수행되며 200°C를 거의 넘지 않으므로 열 연화는 공구 수명에 영향을 미치지 않습니다.

대신, 파손은 금형과 공작물 접촉면에서의 접촉 압력과 미끄럼 마찰에 의해 좌우됩니다. 이러한 조건에서 주된 파손 모드는 연삭 마모와 접착 마모(갈링)입니다. 금형 표면으로의 재료 전이는 마찰을 증가시키고, 금속 흐름을 방해하며, 표면 손상을 가속화합니다. 실제로 금형의 수명은 지속적인 접촉 조건에서 재료가 마모, 접착 및 표면 불안정성에 얼마나 잘 저항하는지에 달려 있습니다.

선택 요인

심가공용 금형의 재료 선택은 온도보다는 기계적 하중과 마찰 거동에 의해 결정됩니다.

높은 접촉 압력 하에서도 금형 형상을 유지하려면 소성 변형에 대한 저항성이 필수적입니다. 표면이 변형되면 간극이 사라지고 부품 품질이 급격히 저하됩니다.

내마모성은 마모와 접착력 모두를 고려해야 합니다. 지속적인 슬라이딩 접촉에는 표면 마모에 강하면서도 공작물로부터 금속이 묻어나지 않도록 하는 재료가 필요합니다. 일반적으로 이러한 조건에는 탄화물 함량이 충분한 강이 적합하지만, 탄화물 함량이 과도하면 취성이 증가하고 파손 위험이 커집니다.

경도는 내마모성을 향상시키고 점착성을 감소시키지만, 인성과의 균형을 이루어야 합니다. 특히 곡률 반경이 작거나 복잡한 형상을 가진 딥 드로잉 금형의 경우, 인성이 부족하면 모서리 파손이나 균열이 발생할 수 있습니다.

작동 온도가 낮기 때문에 고온 경도는 재료 선택 요소가 아닙니다. 재료 선택은 내마모성, 접착력 및 압력 하에서의 기계적 손상 저항성에 중점을 두어야 합니다.

추천 공구강

AISI D2 공구강 | 1.2379 | SKD11

D2는 마모가 가장 큰 문제인 장기간 생산 공정에 적합한 표준 소재입니다. 높은 탄소 및 크롬 함량으로 표면 마모와 변형에 대한 저항력이 뛰어납니다.

윤활이 안정적이고 마모 경향이 심하지 않을 때 최상의 성능을 발휘합니다. 점착 위험이 높은 용도에서는 재료 흡착으로 인해 성능이 저하될 수 있습니다. 일반적인 작업 경도는 58~62 HRC입니다.

AISI A2 공구강 | 1.2363 | SKD12

A2는 더 높은 인성과 치수 안정성이 요구될 때 사용됩니다. D2에 비해 내마모성은 떨어지지만, 파손 및 균열에 대한 저항성은 더 우수합니다.

이 소재는 복잡한 형상, 높은 응력 집중 또는 최대 마모 수명보다 공구의 내구성이 더 중요한 중간 생산량의 금형에 적합합니다. 일반적인 경도는 57~60 HRC입니다.

AISI O6

O6는 마모가 주요 파손 모드일 때 선택됩니다. 자유 흑연의 존재는 접촉 계면에서의 마찰을 줄여 접착을 제한하고 금속 흐름을 안정화합니다.

이 제품은 윤활만으로는 재료 점착을 제어할 수 없는 까다로운 인발 조건에서 특히 효과적입니다. 일반적인 경도는 58~62 HRC입니다.

AISI M4

M4는 일반적인 냉간 가공용 강재로는 공구 수명을 유지할 수 없는 극한의 인발 조건에 사용됩니다. 높은 탄화바나듐 함량으로 인해 내마모성과 소성 변형성이 뛰어납니다.

D2 또는 A2 강재가 고하중 또는 대량 생산 환경에서 마모가 빠르게 진행되는 경우에 주로 선택됩니다. 인성이 낮고 가격이 높기 때문에 내마모성이 중요한 요소에만 사용됩니다. 일반적인 경도는 60~64 HRC입니다.

요약표

공구강 등급일반적인 경도심층 드로잉의 주요 이점
AISI D258–62 HRC장기간 생산에도 견딜 수 있는 높은 내마모성
AISI O658–62 HRC마찰 감소 및 마모에 대한 강력한 저항성
AISI A257–60 HRC인성 및 치수 안정성 향상
AISI M460–64 HRC극한 조건에서도 최고의 내마모성을 발휘합니다.