微織構PCBN刀具切削Cr12MoV冷作模具鋼試驗研究

趙明，趙雙悅，馬春露，魯政熙

（長春大學機械與車輛工程學院，吉林 長春 130022）

在汽車制造中70%左右的金屬零部件需要沖壓加工成型，加工一輛普通民用轎車平均需要約1400～1500個沖壓件。這些沖壓件的批量加工制造都離不開模具，特別是汽車模具行業常用的冷作模具。而在汽車冷作模具中，沖頭是一個重要的模具配件，車大梁、車身上的安裝孔都需要使用沖頭。沖頭的公差和壽命直接影響了沖壓件的質量和生產成本。

沖頭的材質選擇上以高速鋼為主，常用的材料有Cr12、Cr12MoV、ASP23、SKD11、SKD51、SKD61等。 模具沖頭的加工主要以車削加工為主，車削質量直接影響了沖頭的加工質量并影響到沖頭的使用壽命。

樂祺中等在研究鎳基高溫合金GH4169切削時，在CNMG190608-DM刀具的前刀面距離主切削刃0.2mm處置入不同間距、寬度、角度的溝槽型微織構，使用有限元切削仿真軟件研究了不同的織構參數對切削力和切削溫度的影響規律，發現織構角度對切削力和切削溫度影響顯著，特別是當溝槽平行于切屑刃時，降溫減摩的效果顯著。

徐明剛等在研究溝槽型微織構刀具切削性能時，在YG8刀具的前刀面上置入矩形截面的溝槽，溝槽寬度為100μm，間距100μm，深度為50μm，使用有限元仿真軟件ABAQUS研究了微織構刀具在切削液流體動壓射流工況下的切削性能。結果表明：在切削液和微織構雙重作用下，工件的正應力和應變速率得到改善，刀具前刀面的應力分布得到改善，切削中的瞬時高溫也得到緩解。之后，使用飛秒激光技術加工出微織構PCD、YG8刀具，在干切削和切屑液潤滑兩種情況下進行6061鋁合金切削試驗?！?br>