[发明专利]减薄加工用冲模和冲模模块

说明书

在根据本发明的减薄加工用冲模30中，以覆盖冲模30的至少加工面41这样的方式形成碳膜50，该碳膜50的特征在于：呈现下式(1)所示的强度比为1.0以上的拉曼光谱：I_D/I_G(1)，其中I_D为在所述碳膜表面的拉曼光谱中在1333±10cm^‑1处的最大峰强度，并且I_G为在所述碳膜表面的拉曼光谱中在1500±100cm^‑1处的最大峰强度，以及特征还在于：所述碳膜50的表面是算术平均粗糙度Ra为0.1μm以下的平滑表面。该减薄加工用冲模30即使当使用干式方式(无润滑方式或低润滑方式)以高减薄率减薄加工时，也能够有效地进行减薄加工，没有成形不良的发生。

技术领域

本发明涉及在加工面上形成碳膜的减薄加工用冲模。更具体地，本发明进一步涉及装配有冲模的冲模模块。

背景技术

众所周知，包含作为碳晶体的金刚石组分的碳膜是非常坚硬的并且显示优异的耐磨耗性。因此，公认的做法是在例如刀具、立铣刀和锉刀等切削用工具的表面上，在例如冲头和冲模等塑性加工用模具的表面上，和在例如阀升降杆(valve lifter)和轴承等滑动构件的表面上形成碳膜，以便改善加工性和延长机械的寿命。

作为碳膜，可以列举包含很多金刚石组分的金刚石膜和包含很多的石墨组分的DLC薄膜(类金刚石碳膜)。关于应用于特别是切削用工具和塑性加工用模具的碳膜，已对组成和特性进行了广泛研究。

例如，专利文献1提出了在表面上形成硬质碳膜的、相对于被加工的金属滑动的金属加工用钻模(jig)，所述硬质碳膜包括金刚石和无定形碳、表面粗糙度Rmax为2μm以下且强度比I_G/I_D为0.2～20(I_D/I_G＝0.05～5)，其中I_D为拉曼光谱分析中在1333±10cm^-1存在的最大峰强度，I_G为在1500±100cm^-1存在的最大峰强度。如果具体地说，金属加工用钻模是用于拉深加工(draw working)的冲模或冲头，或者是用于拉伸线材的拉深用冲模。

专利文献2提出了在基材上形成切削用工具的金刚石膜，所述膜包括多个膜层，膜层的机械特性被基于拉曼光谱分析的强度比(I_D/I_G或I_G/I_D)控制。

拉曼光谱分析中在1333cm^-1前后的区域中的峰源自金刚石组分，而在1500cm^-1前后的区域中的峰源自石墨组分。因此，大的强度比(I_D/I_G)意味着更多地包含金刚石组分，更少地包含石墨组分。即，碳膜包括高纯度的金刚石且具有高硬度。

在上述专利文献1和2中，设定拉曼光谱分析中的强度比(I_G/I_D或I_D/I_G)位于预定范围内，以便改善耐磨耗性和延长膜寿命。

通常通过如由拉深加工和减薄加工代表的压制加工(press working)，将金属塑性加工。例如，像铝罐等金属罐通过以下步骤来制造：将平板状金属板冲切为预定尺寸的圆盘形状的步骤，将圆盘拉深加工以成形为高度低的浅拉深罐，之后减薄加工以使厚度减少，由此形成高度高的金属罐基体形态。

上述压制加工特别是拉深加工经常在没有润滑的情形下而是在模具上形成碳膜来施行。例如，专利文献3公开了即使在不使用润滑剂的情况下也能拉深加工铝的模具，该模具的表面设置有膜厚度为0.5μm～5μm的类金刚石碳的膜。