[发明专利]压力成形用金属模及压力成形金属模用保护膜的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在向被压力成形的被成形体接触的面上形成有烧粘防止用的保护膜的压力成形用金属模及其制造方法，特别涉及提高了通过PVD法形成的保护膜的耐烧粘性的压力成形用金属模及其制造方法。

背景技术

压力成形用的金属模由于在对被成形体反复进行剪切加工及弯曲加工的用途中使用，所以在与被成形体的金属材料之间发生摩擦，在金属模的表面上容易发生因摩擦热造成的烧粘。在为了防止该烧粘而使用润滑剂的情况下，需要对压力加工后的被成形体实施脱脂处理等，所以有压力成形后的后处理变复杂的问题。

为了解决该问题，在近来的压力成形用的金属模中，进行在向被成形体接触的成形面上形成烧粘防止用的保护膜的处理。例如，在专利文献1中，公开了通过CVD法（化学蒸镀法）或PVD法（物理蒸镀法）等在金属模的表面上形成DLC（类金刚石碳）等具有润滑性的硬质保护膜的技术。在该专利文献1中，公开了如果使保护膜的表面粗糙度以最大高度R_y衡量为8μm以下，则工具的耐久性提高，公开了为了使保护膜的表面粗糙度R_y变小而通过金刚石抛光等进行研磨（专利文献1的段落0035、0047等）。

在专利文献2中，公开了金属模等需要耐磨损性的工具的制造方法，公开了如果在工具的基体表面上通过作为PVD法之一的电弧式离子镀层法形成保护膜，则阴极的金属材料的一部分飞散而附着到保护膜上，因直径为1至5μm的球状的微粒子而工具寿命下降。该微粒子被称作微滴。在通过PVD法形成保护膜的情况下，与CVD法等的情况相比，将保护膜形成为表面变平滑。由此，一般不将微滴除去，如果进行将微滴除去的处理，则工具的基体表面局部地露出，有不能得到保护膜的效果的问题。在专利文献2中，在将微滴通过抛光处理等机械地除去后，通过在抛光处理后的保护膜上再形成第2层的覆膜，将因微滴被除去而形成的凹部填埋（专利文献2的段落0002至0016）。

在专利文献3中，公开了含有Co及Ni的一方或两者的保护膜，公开了通过对保护膜添加Co及Ni，保护膜吸附润滑剂的能力提高，由此能够使保护膜表面的摩擦系数变低。此外，与专利文献2同样，在专利文献3中，也公开了在通过PVD法形成保护膜的情况下会附着微滴。但是，在专利文献3中记载为，在附着在保护膜上的微滴以适当的密度存在的情况下，通过接触在被成形体上而依次脱落，保护膜表面的最终的摩擦系数变小。另一方面，在专利文献3中记载有，在保护膜的表面粗糙度以最大高度R_y衡量超过0.6μm的情况下，设置保护膜的效果变小，还公开了为了防止这一点而通过抛光将微滴除去。在此情况下，与专利文献2同样，在抛光处理后的保护膜上还形成有第2层的覆膜（专利文献3的段落0029至0035等）。

专利文献1：特开2005－305510号公报

专利文献2：特开2005－28544号公报

专利文献3：特开2008－31011号公报。

发明内容

但是，在上述以往的技术中，有以下所示的问题。在专利文献1中，在保护膜的表面粗糙度较粗的情况下，通过将表面抛光，金属模的耐烧粘性改善。但是，由于将保护膜的表面粗糙度以最大高度R_y管理，所以如图8（a）及图8（b）所示，仅将突出部的前端101通过抛光除去。由此，在抛光后留有凹部102，因此有凹部作为槽口作用而容易发生冲击破坏或疲劳破坏的问题。此外，在抛光后，也在突出部的侧部留有倾斜较陡峭的斜面103，因此有研磨渣容易凝聚在突出部间的问题。另外，在将保护膜的表面粗糙度以由JIS B0601规定的十点平均粗糙度R_z及算术平均粗糙度R_a管理的情况下也是同样的。

另外，在JIS B0601的表面粗糙度的规定中，如图9所示，为了在表面的凹凸部间的斜面103的倾斜较陡峭的情况（图9（a））和较平缓的情况（图9（b））中计算出相同的平均粗糙度，对两者实施抛光以成为相同的高度。由此，如图9所示，有在对耐磨损性带来较大影响的凹凸部的斜面的倾斜中发生差异、在金属模的耐烧粘性中发生不匀的问题。

在专利文献2中，在将微滴除去后，通过在抛光处理后的保护膜上再形成覆膜，防止了保护膜的耐磨损性的下降。但是，在专利文献2中，没有公开任何管理第2层的覆膜的厚度及表面粗糙度的技术。由此，向被成形体直接接触的保护膜表面的表面状态是不清楚的。