[发明专利]一种用于制造金属板加工工具的方法及工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造金属板加工工具的方法以及其工具。

背景技术

钣金工具用于材料和工件的外形塑造。作为用于金属板加工的工具，它们具有例如切削和/或成型功能。为了使金属板径直成型，尤其采用拉拔工具。相比之下，切削功能需要借助于切削工具来实现。除了旋转的切削工具，它们还可以例如刚性连接到执行升降运动的机械。根据切削工具的构造，借助于切屑清除方法或借助于分切方法，使得这些分离的操作成为可能。分切切削工具具有为此目的的几何地定义的例如刀刃的形式的切削刃。

更高强度和高强度的金属板的逐步发展迫切需要用于加工它们的钣金工具持续发展。尤其是，汽车工业在加工这样的金属板方面，对尺寸稳定性以及针对此目所需要的工具的途径和效率的稳定性，提出迫切的需求。在高的工具成本以及工具更换中发生的停工时间的背景下，因此，致力于每个工具可加工的金属板的数量尽可能地高。此外，应用的工具针对它们的维修和更新应当具有简单及持久的可能性。

为了增加这种类型的工具的耐磨性，它们有时完全由高合金材料制成。此外，为了获得尽可能坚固和精细结构的工具，尤其是，为此目的采用粉末冶金生产方法。然而这有时会导致高材料成本。此外，以这种方式制造的工具需要的维修措施常常仅以受限制的方式施行，或甚至是不可能的。这样，任何的表面焊接和/或修复焊接的不可避免的结果是在这种情况下加工区域仅通过使用的焊接材料接触待加工的金属板。这样再加工后，结果是其余工具本身的强度优势实质上并不重要了。继而大多需要在在短时间内完全替换工具而由此产生了附加的成本因素。

而且，在后期阶段有时必须对这样的工具实施表面检测的情况下会产生附加的困难，例如起拱。在这样的情况下借助于增层产生的起拱可能是必须的，以便于，例如在拉拔工具的情况下，以提高材料的拉拔流动。同时，有时，仅需要非常小的堆叠厚度。然而，在这种情况下，增层必须具有高的耐磨性，同时，是可以机械加工的。而且，应该能够加工得越薄越好，并且没有焊溅。然而，由于在这样情况下不可能使得整个工具随后在熔炉内硬化，增层必须也已经具有足够的硬度。

为了增加钣金工具、尤其是它们的制造方面的效率，现有技术中已知有进一步的方法和实施方式。这些方法和实施方式提供了例如成本低的基板或基体的应用，该基板或基体与例如相对较硬的或硬化的切削区域相结合。

DE102007044662A1公开了一种切削工具以及用于生产这样的切削工具的方法。切削工具尤其用于裁切金属板。切削工具具有由成本低的铸铁制成的基体。提供用于裁切金属板的切削工具的子区域设计为切削刃。在这种情况下切削刃具有硬度大于基体的铸铁的材料。为了形成切削刃，在基体上焊接多个彼此紧挨以及上下紧挨的焊缝，并且随后进行加工，从而降低应力。为了将较硬的材料焊接到基体，可以采用附加的适合铸铁的焊接的材料。进一步地，为了形成切削刃，可以在基体上提供凹陷，在其中至少应用一些焊缝。在切削刃磨损范围内，通过焊接上新的焊缝来进行更新，同时保持了由铸铁制成基体。

DE19530641C1同样地公开了一种切削工具和一种用于制造和更新这样的用于将纸裁切到合适尺寸的切削工具的方法。切削工具具有由成本低的回火钢材制成的基体，并具有更高硬度的切削刃。切削刃形成为基体上的增层。为此目的，该教导是应用光束辅助焊接方法施加增层，在其金属基体内嵌入硬质相。增层较佳地具有铁、镍或钴基材，在其内嵌入具有占体积5％至80％的体积分数的硬质相。建议的焊接方法例如能够在激光束或电子束、电弧和/或等离子体的辅助下实施。增层本身例如能够借助于粉末的、线形的和/或膜状添加剂施加。进一步地，同样地，可以在基体上设置凹陷，从而至少部分地容纳增层。为了获得理想的切削刃的形状，可以借助于磨削操作进行相应加工。

DE4134134A1公开了一种用于由铸铁制成的部件的表面处理的方法及其应用。在这种情况下，表面处理由通过线状或粉状形式传递的材料的堆焊实施。目标是防止对铸铁和增层之间的过渡区域的性能造成的任何影响，例如对硬度造成的影响。为此目的，为了形成增层，铸铁部件较佳地借助于粉末或线状形式的铁基或铁/铬基的合金进行焊接。原则上，合金可以具有例如镍、钴或铁基，其具有铜，铬，硅，或硼中的至少一种组分并且还具有附加的铝和/或镁和/或钙的添加剂。在测试中已经发现，尤其是，最后提到的添加剂在防止对过渡区域的材料性能——例如硬度——的另外的常见不良影响方面是决定性的。