スタンピング金型に適した材料の選び方

Nov 02, 2025

高性能スタンピング金型のための工具鋼の選定、熱処理および表面仕上げに関する完全ガイド

正しい選択 スタンピング金型の材料 は、 金型寿命、製品品質および生産コストに影響を与える最も重要な要因の一つです。 最適な選定とは、 耐摩耗性、靭性、加工性およびコストのバランスを取ることです。 大量生産中に一貫した性能を確保します。

1. 金型材料選定時に考慮すべき主な要因

素材を選定する際には 押出金型 を検討する際は、以下の要素を考慮してください：

1.工件材 ― 軟鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、または高強度鋼。

2.シートの厚さ ― 薄板と厚板では、金型への応力レベルが異なります。

3.3成形工程 – ブランキング、パンチング、曲げ、絞り、またはプログレッシブ加工。金型。

4.生産量 – プロトタイプ、小ロット、または大量生産。

5.摩耗機構 – 接着摩耗、研磨摩耗、または衝撃疲労。

6.動作環境 – 潤滑状態、腐食、および湿度。

7.加工性と修理コスト – 製造およびメンテナンスの容易さ。

8.予算のバランス – 原材料費と予想される工具寿命の間のバランス。

⚙️ 適切に材料の特性を用途に合わせることで、工具寿命を50～300%延ばすことができます。

2. 一般的な金型材料とその用途

カテゴリー	典型的なグレード	主な特徴	一般的な用途
高クロム冷間工具鋼	D2, SKD11	優れた耐摩耗性、中程度の靭性	打ち抜き、パンチング、長寿命金型
改良クロム鋼	Cr12mov	良好な耐摩耗性および耐圧性	汎用スタンピング工具
高靭性冷間工具鋼	DC53, SKD6	バランスの取れた耐摩耗性と靭性	曲げ、トリミング、成形ダイス
熱加工工具鋼	H13 (AISI)	高靭性、耐熱性	深絞り、ホットスタンピング
炭素鋼および合金鋼	45#, S45C, 40Cr	低コストで機械加工が容易	試作用金型、小量生産用ダイス
粉末冶金工具鋼	CPMシリーズ	極めて高い耐摩耗性と靭性	大量生産、ステンレス材料
浸炭／表面硬化鋼	20Cr、20MnCr5	硬い表面を持った靭性のある芯	衝撃に耐えるダイス部品

3. 工程タイプ別の材料選定

ブランキングおよびパンチング（高摩耗用途）

推奨： SKD11、D2、Cr12MoV、または粉末高速鋼

熱処理： 焼入れ＋焼戻し 窒化処理またはPVDコーティングがオプションで可能

硬度: 58–62 HRC

曲げ加工および成形

推奨： DC53、SKD6、またはH13

割れを防ぐために靭性を重視

硬度: 48–56 HRC

深絞り

推奨： DC53、H13、または浸炭処理を施した40Cr

高靭性と疲労強度を優先

硬度: 48–54 HRC

ステンレス鋼または高強度鋼の成形

推奨： PM工具鋼＋コーティング（TiN、DLC）

使用 有効な潤滑 およびガリング防止のための低摩擦コーティング。

試作用または低コストダイス

推奨： 45#またはS45C＋表面硬化処理

硬度: 45–55 HRC（表面）

4. 表面処理オプション

処理	メリット	推奨用途
窒化処理	耐摩耗性および疲労強度の向上	一般的な冷間成形用ダイス
浸炭／炭窒化	硬い表面＋靭性のある芯部	高衝撃部品
PVDコーティング (TiN, TiCN, CrN)	低摩擦、非付着性	パンチ、ブランキングエッジ
DLCコーティング	ステンレス鋼に対する優れた焼付き防止性能	精密ツール
ハードクロムめっき／酸化処理	腐食防止	ガイドピン、表面
レーザー／誘導焼入れ	局所焼入れ	部分的に焼入れされた部位

金型寿命を延ばすための5つの実用的なヒント

最適化する潤滑摩擦および seizing を低減するため。

面取りおよび丸み加工 応力集中を低減するために金型のエッジに施す。

タスクをより速く、そして精密に実行するための手段です。これらの機械の使用により、生産性が向上し、 熱処理後の応力除去および焼き戻し 熱処理後。

次の行動を慎重に計画し、 定期的なメンテナンスおよび予備インサート 高容量ダイス用。

維持する 表面粗さ 材料の種類に適している。

考える 深冷処理 d2の寸法安定性を向上させるため。

極端な摩耗条件下では、 粉末冶金工具鋼

6. 推奨される材料選定の手順

特定する 被加工材の材質と板厚 .

定義する 生産量 および希望する工具寿命。

分析する 主要な摩耗および応力の種類 .

以下の間で優先順位を付ける 耐摩耗性／靭性／コスト .

工具鋼の鋼種を選定し、計画する 熱処理＋表面コーティング .

行動 試作生産 、その後摩耗パターンに基づいて微調整を行う。

7. 避けるべき一般的な間違い

硬度を 靭性よりも過度に重視する → 割れの原因になります。

加工や修理が あまりにも困難な素材を選ぶこと .

ステンレス鋼成形時の ガリ（焼き付き）現象を無視すること です。

表面コーティングや熱処理管理が不十分な スタンピング金型用素材 .

8. 最終的な考え

正しい選択 を使用すること 最も硬い鋼材を使うことではありません —
それは プロセスに応じた材料特性のマッチングについてです .
ツール鋼、熱処理、表面コーティングの最適な組み合わせは 工具寿命を簡単に2倍にすることができ、製品品質を向上させながら総生産コストを削減します。 工具寿命を簡単に2倍にし、製品品質を向上させながら総生産コストを削減できます。