바이패스 노치 판금 스탬핑 다이 설계 목적: 추측 중단

바이패스 노치가 무엇이며 다이 설계에서 중요한 이유

누군가가 "라고 묻는 것을 들으면스탬핑이 뭐야?" 프로그레시브 다이의 맥락에서 대답은 항상 하나의 현실로 돌아갑니다. 즉, 재료 조각이 여러 스테이션을 통해 이동하고, 한 스테이션에서 절단되거나 형성된 모든 형상이 뒤따르는 모든 스테이션을 안전하게 통과해야 합니다. 이를 실현하기 위해 바이패스 노치가 존재합니다.

프로그레시브 다이 스트립의 바이패스 노치란 무엇입니까?

바이패스 노치는 캐리어 스트립을 따라 특정 위치에서 작고 의도적으로 재료를 제거하는 것입니다. 그들의 임무는 간단합니다. 스트립이 한 피치 길이 앞으로 나아갈 때 스트립의 이전에 공백, 천공 또는 형성된 영역을 다이 구성 요소 - 펀치, 다이 버튼, 리프터 및 형성된 형상 - 제거하도록 허용합니다.

8개의 스테이션이 있는 프로그레시브 스탬핑 다이를 상상해 보십시오. 각 프레스 스트로크는 스트립을 고정된 거리만큼 앞으로 공급합니다. 스테이션 2에서 생성된 형상은 툴링과 충돌하지 않고 스테이션 3, 4, 5 및 그 이상을 물리적으로 통과해야 합니다. 우회 노치는 이를 가능하게 하는 여유 경로를 만듭니다.

바이패스 노치는 스트립이 앞으로 피드될 때 이전에 처리된 형상이 다운스트림 툴링을 방해하는 것을 방지하는 프로그레시브 스탬핑 다이의 캐리어 스트립에 있는 릴리프 컷아웃입니다.

모든 프로그레시브 다이에 바이패스 노치가 필요한 이유

핵심 엔지니어링 근거는 간섭 방지로 귀결됩니다. 판금 스탬핑에서 스테이션 -으로 이동할 때 부품을 함께 고정하는 추가 재료인 캐리어 스트립 -은 모든 다이 스테이션을 통해 깔끔하게 공급되는 동시에 구조적으로 견고한 상태를 유지해야 합니다. 바이패스 노치가 없으면 스트립이 인접한 스테이션의 펀치 또는 형성된 형상과 충돌하여 잘못된 공급, 좌굴, 슬러그 당김 또는 완전한 다이 손상을 유발합니다.

문제에 대한 간단한 스탬핑 정의: 스트립이 앞으로 나가고, 이전에 작업된 재료가 활성 툴링이 차지한 공간에 들어가서 무언가가 파손됩니다. 스탬핑 다이의 우회 노치 목적은 충돌이 시작되기 전에 충돌을 제거하는 것입니다.

처럼The Fabricator의 Art Hedrick 메모, 프로그레시브 다이의 불량한 스트립 공급은 다이 및 프레스 손상, 스크랩, 안전 위험 및 가동 중지 시간을 초래합니다. 바이패스 노치는 다이가 생산되기 훨씬 전에 스트립 레이아웃 단계 -에서 이러한 실패를 방지하는 기본 설계 도구 중 하나입니다.

안정적인 스트립 진행이 없는 금속 스탬핑이란 무엇입니까? 스크랩, 재작업 및 파손된 툴링입니다. 처음부터 우회 노치 설계를 올바르게 수행하면 이후에 아무리 많은 프레스 조정을 해도 해결할 수 없는 문제 범주가 제거됩니다.

바이패스 노치가 프로그레시브 다이에서 스트립 진행을 제어하는 ​​방법

모든 프로그레시브 다이는 -협상할 수 없는 원칙에 따라 작동합니다. 스트립은 고정 거리 - 피치 -만큼 앞으로 이동하며 이미 절단되거나 형성된 모든 형상은 아무 것도 부딪치지 않고 모든 다운스트림 스테이션을 통과해야 합니다. 그만큼금속 스탬핑 공정그 리듬에 의지합니다. 당신이 그것을 깨뜨릴 때, 당신은 주사위를 깨뜨립니다.

바이패스 노치는 리듬을 그대로 유지하는 메커니즘입니다. 이전에 작업한 형상이 다운스트림 툴링을 지울 수 있도록 정확한 위치의 캐리어 스트립에서 재료를 제거합니다. 논리는 간단하지만 실행에는 스트립의 이동 경로와 관련된 모든 스테이션의 툴링 범위에 대한 신중한 분석이 필요합니다.

스트립 공급 메커니즘 및 스테이션 간극

스탬핑 공정에서 코일 피더는 프레스 스트로크당 정확히 한 피치 거리만큼 스트립을 전진시킵니다. 이 피치는 스트립 레이아웃에서 인접한 부분 사이의 중심-간-거리입니다. 스트립이 앞으로 인덱싱될 때마다 모든 업스트림 - 파일럿 구멍, 블랭킹 개구부, 형성된 탭, 드로운 컵 -이 출구에 더 가까운 한 스테이션으로 이동합니다.

중요한 점은 다음과 같습니다. 스테이션 3에서 생성된 형성된 형상은 다음 프레스 스트로크 동안 스테이션 4에서 물리적으로 공간을 차지하고, 그 이후 스트로크에서는 스테이션 5에서 공간을 차지합니다. 다운스트림 스테이션에 해당 업스트림 기능과 동일한 수직 또는 측면 공간을 차지하는 펀치, 다이 버튼 또는 리프터 레일이 있는 경우 스트립은 충돌 없이 공급될 수 없습니다.

스트립 레이아웃을 계획하는 동안 다이 설계자는 전체 프레스 스트로크 동안 펀칭, 성형 강 및 압력 패드가 차지하는 각 스테이션 - 3{1}}3차원 공간의 툴링 범위를 계획합니다. 들어오는 스트립 재료가 해당 봉투와 겹치는 곳마다 간섭 영역이 존재합니다. 각 간섭 영역에는 우회 노치가 필요합니다.

캐리어 스트립 폭은 여기서 직접적인 역할을 합니다. 더 넓은 캐리어는 구조적 무결성을 희생하지 않고 노치에 더 많은 재료를 제공하지만 더 많은 코일 스톡을 소비합니다. 캐리어가 좁을수록 스트립의 공급 능력이 약화되기 전에 노치가 확장될 수 있는 깊이가 제한됩니다. 다이 프로세스는 설계 순서 초기에 이러한 제약 조건의 균형을 맞춥니다.

바이패스 노치가 스트립 버클링 및 잘못된 공급을 방지하는 방법

우회 노치가 없거나 크기가 작으면 어떻게 됩니까? 실패 모드는 빠르게 복잡해집니다.

• 리프터에서 스트립을 들어올립니다.재료가 공급 중에 다운스트림 펀치 또는 다이 버튼과 충돌하면 스트립이 위쪽이나 옆쪽으로 밀려납니다. 리프터 레일에서 떨어지면서 다이를 통과하는 안내 경로를 잃게 됩니다.
• 스테이션 간 좌굴.피더가 스트립을 앞으로 밀어내지만 스트립이 장애물을 통과할 수 없습니다. 공급 라인과 막힘 지점 사이에서 재료가 압축되고 좌굴됩니다. Art Hedrick이 설명했듯이제작사, 스트립을 적절하게 지지하지 못하는 둥근 리프터는 스트립이 처지거나 접히는 것을 허용합니다. - 우회 간격이 충분하지 않을 때 효과가 증폭됩니다.
• 슬러그 당기기.부분 간섭으로 인해 피드 스트로크 중에 절단된 슬러그가 위쪽으로 끌릴 수 있습니다. 이러한 슬러그는 결국 다이 페이스에 쌓이고 후속 부품에 찍혀 툴링과 제품 모두를 손상시킵니다.
• 점진적인 피드 오류입니다.한 스테이션의 작은 간섭으로 인해 약간 짧은-피드가 생성됩니다. 이 오류는 이후의 모든 스테이션에서 계속 발생하여 복합적으로 파일럿 홀이 잘못 정렬되고, 절단이 불일치하고, 형성된 지형이 목표에서 벗어나게 됩니다.- 트랜스퍼 스탬핑 작업에서는 유사한 원칙이 적용됩니다. - 부품은 스테이션 간 툴링을 지워야 하지만 운송 메커니즘은 다릅니다.

이러한 실패는 단일한 극적인 충돌로 나타나는 경우가 거의 없습니다. 더 자주, 이는 점차적으로 증가하는 버, 간헐적인 잘못된 공급 경보 또는 설명할 수 없는 부품 치수의 변화로 나타납니다. - 적절한 바이패스 노치 설계를 통해 제거할 수 있는 모든 간섭 증상.

스트립 레이아웃 프로세스의 배치 논리

바이패스 노치가 속하는 위치를 결정하는 것은 순차적인 엔지니어링 작업입니다. 바로가기를 할 수 없습니다. 결정 프로세스는 스테이션별로 스트립 레이아웃 스테이션을 통해 수행되며 각 툴링 구성 요소를 들어오는 스트립 프로파일과 비교하여 확인합니다.

1. 모든 스테이션의 툴링 범위를 매핑합니다.각 다이 스테이션에 대해 하사점뿐만 아니라 전체 프레스 스트로크 - 동안 모든 펀치, 다이 버튼, 성형 강철, 리프터 및 압력 패드가 차지하는 전체 3D 공간을 문서화합니다.
2. 각 공급 위치에 스트립 프로파일을 오버레이합니다.이전에 절단 및 형성된 모든 기능을 갖춘 캐리어 스트립이 각 스테이션에 도착할 때 어떻게 나타나는지 추적합니다. 전체 스트립 너비, 기존 컷아웃, 스트립 평면 위 또는 아래로 확장되는 형성된 모든 형상을 포함합니다.
3. 간섭 영역을 식별합니다.들어오는 스트립 프로파일이 스테이션의 툴링 범위와 겹칠 때마다 간섭 영역을 표시합니다. 측면(스트립 너비 전체) 및 수직(피드 평면 위와 아래) 충돌에 모두 주의하세요.
4. 간섭 영역별로 노치 형상을 정의합니다.확인된 각 충돌에 대해 정리를 제공하는 데 필요한 최소한의 재료 제거를 결정합니다. 피드 허용 오차, 측면 스트립 원더 및 프레스-속도-관련 초과 이동을 고려하여 안전 여유를 추가합니다.
5. 캐리어 스트립 무결성을 확인하십시오.모든 우회 노치를 배치한 후 남은 캐리어 재료가 좌굴이나 과도한 편향 없이 다이를 통해 스트립을 공급하기에 구조적으로 충분한지 확인합니다.
6. 적절한 스테이션에 노치 절단을 지정합니다.각 우회 노치를 절단할 업스트림 스테이션을 결정합니다. 노치를 생성하는 펀칭 스탬핑 작업은 스트립이 클리어런스가 필요한 스테이션에 도달하기 전에 발생해야 합니다. - 이상적으로는 다이의 첫 번째 또는 두 번째 스테이션에서 발생합니다.

이 워크플로는 간단한 브래킷을 위한 10{0}스테이션 다이를 설계하든 복잡한 자동차 커넥터를 위한 30{1}스테이션 다이를 설계하든 관계없이 적용됩니다. 스탬핑 제조 공정에서는 바로 인접한 스테이션뿐만 아니라 스트립의 전체 이동 경로에 대해 모든 노치 배치 결정을 검증해야 합니다.

하지만 기하학은 이야기의 절반에 불과합니다. 각 노치 - 직사각형, 각도 또는 반경 -의 모양과 크기는 특정 간섭 프로파일, 스탬핑되는 재료 및 해당 위치의 캐리어 스트립에 대한 구조적 요구 사항에 따라 달라집니다.

바이패스 노치 유형 및 각 사용 시기

모든 간섭 영역이 동일하게 보이지는 않으므로 모든 우회 노치가 동일하게 보일 필요는 없습니다. 각 노치의 형상- 프로필, 방향 및 가장자리 처리 -는 스트립 공급 동작, 캐리어 스트립 무결성 및 장기적인-공구 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 그러나 툴링 관련 문헌에서 논의된 다양한 유형의 스탬핑 다이 중에서 바이패스 노치 분류는 그에 합당한 관심을 거의 받지 못합니다.

세 가지 기본 노치 프로파일은 직사각형, 각진(V{0}}자형), 반경형 등 대부분의 프로그레시브 다이 애플리케이션을 포괄합니다. 해당 형상 선택 위에는 노치가 캐리어 스트립에 대해 양수인지 음수인지에 대한 구성 결정 -이 있습니다. 각 조합은 서로 다른 문제를 해결합니다.

직사각형 대 각도 바이패스 노치 프로파일

직사각형 우회 노치는 스트립 레이아웃 설계의 핵심입니다. 피드 방향에 수직인 직선형 평행 벽이 특징이며 캐리어 스트립에 깔끔한 상자- 모양의 컷아웃을 만듭니다. 간섭 영역이 단순하고 균일한 프로파일을 갖는 대부분의 스탬핑 다이에서 찾을 수 있습니다. - 일정한 너비에 걸쳐 여유 공간이 필요한 원통형 펀치 또는 평면형 다이 버튼을 생각해 보세요.-

왜 그렇게 흔합니까? 직사각형 노치는 금형강으로 가공하기 쉽고 치수 검사가 용이하며 클리어런스 동작을 예측할 수 있습니다. 이를 생성하는 펀치는 유지하거나 다시 연마할 각진 표면이 없는 단순한 형상입니다. 장애물이 잘 정의되어 있고-스트립 재료가 허용되는 표준 여유 공간이 필요한 경우 직사각형 프로파일을 사용하면 도구의 복잡성을 최소화하면서 작업을 완료할 수 있습니다.

각도 또는 V{0}} 모양의 노치는 다른 용도로 사용됩니다. 간섭 형상이 방향성인 경우(예: 공급 경로에 대해 특정 각도로 확장되는 형성된 탭 또는 캐리어의 한 면에만 여유 공간이 필요한 상황) - 각진 노치는 필요한 것보다 더 많은 재료를 제거하지 않고도 목표 릴리프를 제공합니다. 또한 각진 벽은 직사각형 컷아웃의 급격한 모서리보다 응력을 더 점진적으로 분산시켜 노치 경계에서 균열이 시작될 위험을 줄입니다.

이렇게 생각해보세요. 직사각형 노치는 "얼마나 많은 공간이 필요한가요?"라는 질문에 대답합니다. 각진 노치는 "어느 방향에 그 공간이 필요합니까?"라고 대답합니다. 스트립 폭이 좁고 캐리어 재료의 모든 밀리미터가 중요한 경우 V- 모양 노치의 방향 효율성은 전체 직사각형 컷아웃이 손상시킬 수 있는 구조적 무결성을 보존할 수 있습니다.

포지티브 및 네거티브 바이패스 노치 구성

프로파일 모양 외에도 바이패스 노치는 캐리어 스트립 자체에 비해 여유 공간이 어떻게 달성되는지를 설명하는 두 가지 기본 구성으로 분류됩니다.

네거티브 바이패스 노치는 대부분의 엔지니어가 가장 먼저 상상하는 것입니다. - 재료가 캐리어 스트립 내에서 제거되어 툴링이 통과할 수 있는 개구부를 생성합니다. 스트립은 이미 컷아웃이 있는 스테이션에 도착하고 다운스트림 펀치 또는 다이 구성 요소는 프레스 스트로크 중에 -빈 공간을 차지합니다. 스트립의 기존 설치 공간 내에서 간섭이 발생할 경우 음의 노치가 기본 접근 방식입니다.

포지티브 바이패스 노치는 반대 방향으로 작동합니다. 캐리어에서 재료를 제거하는 대신, 스트립 레이아웃에는 장애물 주위로 캐리어를 라우팅하기 위해 공칭 블랭크 아웃라인 - 이상으로 확장되는 추가 재료 - 돌출부 또는 탭이 포함됩니다. 스트립은 해당 위치에서 더 넓거나 모양이 다르기 때문에 간섭 영역을 완전히 피하는 경로를 이동할 수 있습니다.

언제 다른 것보다 하나를 선택합니까? 판금 스탬핑 다이의 네거티브 및 포지티브 바이패스 노치는 동일한 클리어런스 기능을 제공하지만 각각을 선호하는 설계 시나리오는 크게 다릅니다.

• 네거티브 노치캐리어 스트립 폭에 비해 간섭 영역이 작을 때 가장 잘 작동하며 재료를 제거해도 공급 안정성이 손상되지 않습니다. 구현이 더 간단하고 추가 스트립 너비를 추가하지 않습니다.
• 포지티브 노치간섭 구역이 크거나 중앙에 위치할 때 필요하므로 캐리어를 파괴하지 않고는 재료를 제거하는 것이 불가능합니다. 추가 코일 폭이 필요하므로 - 재료 비용이 증가하지만 - 캐리어 연속성은 유지됩니다.
• 자재 활용결정을 내리는 경우가 많습니다. 코일 비용이 지배적인-대량 생산에서 설계자는 스트립 폭을 최소화하기 위해 네거티브 노치를 선호합니다. 캐리어 무결성이 중요한 복잡한 부품의 경우 포지티브 노치 구성이 추가된 재료를 정당화합니다.

판금 성형 스탬핑 다이의 네거티브 및 포지티브 바이패스 노치를 이해하는 것은 정보에 입각한 스트립 레이아웃 결정을 내리는 데 필수적입니다. 선택은 결코 순전히 기하학적인 것이 아닙니다. - 이는 재료 비용, 캐리어 강도 및 여유 공간이 필요한 특정 장애물 간의 균형을 반영합니다.

응력 감소를 위한 반경형 노치 형상

날카로운 내부 모서리는 고속-스트립 급지의 적입니다. 바이패스 노치의 모든 급격한 모서리는 재료가 피로해지고 균열이 생길 때까지 빠른 이송-및-정지 동작 중에 주기적 하중이 집중되는 응력 상승기({2}} 지점) 역할을 합니다. 느린 프레스 속도로 시험하는 동안 이러한 모서리는 잘 유지됩니다. 생산 시 분당 600스트로크에서는 파손 시작 지점이 됩니다.

노치 모서리의 반경 방향 전환은 응력을 더 넓은 영역에 분산시켜 속도에 따라 스트립의 피로 수명을 극적으로 연장시킵니다. 반경은 클 필요가 없습니다. - 각 내부 모서리의 작은 필렛이라도 실패하기 전에 피드 사이클 수를 늘릴 수 있습니다. 특정 반경은 재료 두께, 인장 강도 및 프레스 속도에 따라 다르지만 원칙은 보편적입니다. 생산 속도로 작동하는 바이패스 노치에 날카로운 내부 모서리를 두지 마십시오.

또한 반경형 형상은 노치 펀치에서 슬러그 배출을 개선하고, 노치 가장자리의 버 형성을 줄이며, 절삭 공구 자체에서 가장 빨리 마모되는 날카로운 모서리를 제거하여 펀치 수명을 연장합니다.

실제로 대부분의 생산 스탬핑 다이는 이러한 접근 방식을 결합합니다. 단일 스트립 레이아웃은 간단한 펀치 여유 공간을 위한 직사각형 네거티브 노치, 스트립 폭이 제한되는 각진 노치 및 속도 유지를 위해 모든 부분의 반경 모서리를 사용할 수 있습니다. 노치 유형은 전역 결정이 아닙니다. - 스테이션별-스테이션별, 간섭-별-간섭 판단 호출은 각 노치가 제거해야 하는 특정 형상에 따라 결정됩니다.

올바른 노치 프로파일과 구성을 선택하면 여유가 생깁니다. 그러나 간격만으로는 전체 그림이 아닙니다. - 각 노치의 치수, 위치에 대한 공차, 파일럿 구멍 및 스테이션 경계와의 관계에 따라 간격이 실제로 수백만 번의 프레스 스트로크에서 안정적으로 작동하는지 여부가 결정됩니다.

우회 노치 형상 및 치수 매개변수 설명

정밀도가 없는 클리어런스는 단지 추측일 뿐입니다. 대략 올바른 위치에 있고 대략 올바른 크기의 바이패스 노치는 시험 -에서 살아남을 수 있지만 빠른 생산에서는 근사치를 처벌합니다. 바이패스 노치의 모든 기하학적 매개변수는 엔지니어링상의 이유로 존재하며, 그 중 하나라도 잘못되면 분당 스트로크 수, 스트립 무결성 또는 두 가지 모두에 대한 비용이 발생합니다.

스탬핑 다이 설계에서 바이패스 노치의 치수 사양은 간섭 영역, 절단 재료 및 모든 것을 등록 상태로 유지하는 위치 시스템에 직접 연결된 논리를 따릅니다. 각 매개변수가 제어하는 ​​내용과 이것이 중요한 이유는 다음과 같습니다.

바이패스 노치 설계의 중요 치수 및 공차

모든 우회 노치를 정의하는 세 가지 주요 치수는 깊이, 너비, 모서리 반경입니다. 각각은 서로 다른 엔지니어링 제약 조건에 반응하며 크기가 작을 경우 서로 다른 결과를 가져옵니다.

노치 깊이노치가 스트립 가장자리에서 캐리어 스트립까지 얼마나 멀리 연장되는지 공급 방향 -에 수직으로 측정됩니다. 이 치수에는 간섭 영역의 가장 넓은 지점과 공급 중 측면 스트립의 흔들림을 설명하는 안전 여유가 없어야 합니다. 스트립이 중앙에서 약간이라도 벗어나면-마진이 0인 노치가 완전히 지워지지 않는 노치가 됩니다. 일반적인 관행에서는 프레스 속도와 피더 정확도에 맞춰 최대 툴링 범위 이상으로 마진을 추가합니다. 더 빠른 프레스와 덜 정밀한 피더는 더 큰 깊이 마진을 요구합니다.

그러나 깊이는 캐리어 스트립 폭에 의해 제한됩니다. 금속 스탬핑 다이 설계에서 캐리어는 버클링이나 찢어짐 없이 공급되도록 노칭 후 충분한 단면 재료를 유지해야 합니다.- 일반적인 지침: 노치 깊이는 캐리어 스트립 너비의 60-70%를 초과해서는 안 됩니다. 그러나 실제 제한은 재료 두께, 인장 강도 및 스트립 길이에 따른 노치 수에 따라 다릅니다.

노치 폭공급 방향과 평행하게 움직입니다. 초과 이동을 포함하여 전체 공급 스트로크 -에서 장애물이 노치를 지울 수 있을 만큼 충분히 넓어야 합니다. 여기서 중요한 변수는 사료 공차입니다. 특정 스트로크에서 피더가 약간 오버슛하는 경우에도 노치는 최대 오버트래블에서 완전한 여유 공간을 제공해야 합니다. 또한 너비는 피드 축을 따라 측정되어 우회되는 툴링 구성 요소의 물리적 크기를 고려해야 합니다.

이송 방향을 따라 8mm를 차지하는 펀치를 고려하십시오. 노치 너비는 8mm에 피드 공차의 두 배(이전 스트로크의 잠재적인 오버-피드에 대해 한 번, 이전 스트로크의 잠재적인 미달-피드에 대해 한 번)와 펀치 면에 쌓이는 버 또는 잔해에 대한 추가 여백을 포함해야 합니다.

코너 반경내부 노치 전환 시 피로 균열을 방지합니다. 처럼Xometry의 스탬핑 디자인 가이드참고로, 블랭크 디자인의 모든 모서리에는 재료 두께의 최소 절반에 해당하는 반경이 포함되어야 합니다. 바이패스 노치의 경우 동일한 원리가 적용됩니다. - 날카로운 내부 모서리는 고속 공급 중에 주기적 응력을 집중시켜- 캐리어 스트립이 파손될 때까지 전파되는 균열을 시작합니다. 최소 허용 반경은 재료 두께와 인장 강도에 따라 증가하고 연성에 따라 감소합니다.

각도 방향직사각형이 아닌-노치 프로파일에 적용됩니다. V- 모양 또는 각진 노치를 사용하는 경우 공급 방향에 대한 노치 벽의 각도에 따라 공급 스트로크를 따라 여러 지점에서 유효 간격이 결정됩니다. 올바른 방향은 장애물이 노치를 통과하는 순간과 최대 간격이 일치하도록 보장합니다.

모든 툴링 엔지니어가 판금 스탬핑 다이 내 바이패스 노치 사양에 대해 정의해야 하는 주요 기하학적 매개변수는 다음과 같습니다.

• 깊이(피드에 수직):스트립 원더에 대한 여유를 포함하여 가장 넓은 간섭 영역을 지나서 측면 여유 공간을 제공합니다.
• 너비(급지와 평행):초과 이동 및 피더 공차를 포함하여 전체 공급 스트로크에 걸쳐 완전한 여유 공간을 보장합니다.
• 내부 코너 반경:생산 속도에서 응력 집중 및 피로 균열을 방지합니다. 재료 두께의 최소 절반.
• 각도 방향:스트립을 기준으로 장애물의 이동 경로와 방향 여유 공간을 정렬합니다.
• 깊이-대-캐리어-폭 비율:재료 제거 후 캐리어 스트립의 구조적 무결성을 유지합니다. 제한은 재료 등급에 따라 다릅니다.
• 가장자리 상태 및 표면 마감:노치 경계에서 버 크기와 가장자리 품질을 제어하여 공급 중 걸림 지점을 방지합니다.

파일럿 홀 및 스테이션 경계와의 위치 관계

잘못된 위치에 완벽하게 치수가 지정된 노치는 아무 효과가 없습니다. 바이패스 노치의 위치 정확도는 모든 프로그레시브 다이 스트립 레이아웃의 두 앵커, 즉 파일럿 홀 중심과 스테이션 중심선을 참조합니다.

파일럿 구멍은 전체 스트립의 마스터 데이텀입니다. 모든 피쳐 - 블랭킹 개구부, 형성된 형상 및 바이패스 노치 -는 파일럿 구멍 중심을 기준으로 배치됩니다. 이는 파일럿 핀이 모든 프레스 스트로크에서 스트립을 정확한 위치로 물리적으로 끌어당기기 때문에 중요합니다. 우회 노치가 파일럿 구멍을 기준으로 의도한 위치에서 벗어나면 제거해야 하는 공구를 기준으로 움직입니다.

실제로 우회 노치의 위치 공차는 여유 공간을 "그냥" 제공하는 기능에 대해 예상할 수 있는 것보다 더 엄격합니다. 그 이유는 마진관리와 관련이 있습니다. 노치 깊이 마진이 완벽한 위치를 가정하여 특정 값으로 설계되고 노치 위치가 해당 마진의 일부만큼만 변하는 경우 유효 간격은 일정 비율의 스트로크에서 안전 임계값 아래로 줄어듭니다.

역-간-역 배치도 비슷한 논리를 따릅니다. 각 우회 노치는 전체 피드 스트로크에서 대상 장애물을 완전히 제거할 수 있도록 위치해야 합니다. 이는 노치의 앞쪽 가장자리(공급 방향)가 스트립이 멈추기 전에 장애물을 완전히 통과해야 하고, 뒤쪽 가장자리가 스트립이 움직이기 시작하기 전에 장애물에 도달해서는 안 된다는 것을 의미합니다. 이송-방향 배치는 공칭 피치 거리와 양방향의 최대 이송 공차를 고려합니다.

에서 논의한 바와 같이MetalForming Magazine의 스트립 분석, 부적절한 공급-해제 타이밍으로 인해 그립이 열린 후 스트립이 앞뒤로 미끄러질 수 있습니다. 이는 우회 노치 폭이 기계적 초과 이동뿐만 아니라 파일럿 참여 전 출시 후 드리프트 가능성도 수용해야 함을 의미합니다.{2}} 노치가 너무 좁은 경우, 순간적인 드리프트는 파일럿 핀이 스트립을 최종 위치에 고정하기 전 순간 동안 캐리어 재료를 간섭 영역으로 다시 배치합니다.

캠, 각진 면이 있는 강철 성형 또는 다{0}레벨 펀치와 같은 복잡한 스탬핑 다이 구성요소의 경우 노치와 장애물 사이의 위치 관계가 3차원이 됩니다.- 노치는 하사점 형상이 아닌 리프터 높이에 의해 결정되는 피드 스트로크 - 동안 스트립이 차지하는 특정 수직 위치에서 구성요소의 가장 넓은 단면을 제거해야 합니다. 피드 평면 높이가 아닌 완전히 닫힌 상태에서 다이에 대한 바이패스 노치 여유 공간의 치수를 지정하는 엔지니어는 결국 종이에서는 적절해 보이지만 실제로는 방해가 되는 노치를 갖게 됩니다.

이러한 치수 및 위치 매개변수는 모든 바이패스 노치 사양의 정량적 백본을 형성합니다. 그러나 숫자만으로는 다양한 재료가 노치에 어떻게 반응하는지 설명할 수 없습니다. - 연강에서 완벽하게 작동하는 매개변수 세트는 노치 가장자리에서 고강도 강철이나 담즙 알루미늄을 깨뜨릴 수 있습니다.-

재료-특정 바이패스 노치 설계 고려 사항

연강용 노치 치수는 이중-강 또는 알루미늄에서 동일한 방식으로 작동하지 않습니다. 재료 등급, 두께 및 기계적 특성은 캐리어 스트립이 재료 제거에 반응하는 방식을 직접적으로 변화시킵니다. - 공급 방식, 피로도 및 절단 가장자리가 수십만 번의 스트로크를 견디는 방식. 모든 재료를 동일하게 취급하는 것은 솔리드 스트립 레이아웃을 생산 문제로 바꾸는 가장 빠른 방법 중 하나입니다.

각 재료는 연성, 인장 강도, 가공 경화 거동 및 표면 특성을 고유한 조합으로 제공합니다.- 이러한 속성은 최소 모서리 반경, 깊이 마진, 모서리 조건 요구 사항은 물론 노치 툴링 자체에 필요한 표면 마감까지 결정합니다. 다음은 강판 스탬핑 및 그 이상에서 가장 일반적인 재료에 걸쳐 매개변수가 어떻게 이동하는지 보여줍니다.

연강 및 냉간 압연강 노치 매개변수

연강 및 표준 냉간 압연 강철 스탬핑 등급(1008, 1010, 1018과 같은 CRS)은 바이패스 노치 설계에 가장 관대한 재료입니다. 적당한 인장 강도, 우수한 연성 및 예측 가능한 전단 거동의 조합은 표준 설계 규칙이 특별한 편의 없이 작동한다는 것을 의미합니다.

이러한 일반 등급의 탄소강 스탬핑의 경우 기본 매개변수가 깔끔하게 적용됩니다.

• 최소 내부 코너 반경:0.5x 재료 두께. 업계 노칭 지침 전반에 걸쳐 잘 확립된 이 표준 비율은-추가 여유 공간을 소비하는 넉넉한 필렛을 요구하지 않고도 응력 집중을 방지합니다.
• 노치 깊이 여백:툴링 범위를 넘어서는 표준 안전 마진이면 충분합니다. 연강은 공격적으로 튀어 나오지 않으므로 공급 중에 스트립이 리프터 레일에 예상대로 안착됩니다.
• 가장자리 조건:정상적인 버(burr) 높이를 갖는 깨끗한 전단기가 허용됩니다. 연강은 표준 전단 모서리에서 쉽게 균열이 전파되지 않습니다.
• 공구 표면 처리:기존 표면 마감 처리된 표준 공구강(D2, A2)은 특수 코팅 없이 이러한 등급을 처리합니다.

연강은 예측 가능하기 때문에 기준선 역할을 합니다. 가공-경화 속도는 적당하고 파단 전 신율은 넉넉하며 재료는 노치 경계에서 방해받지 않습니다. 첫 번째 스트립 레이아웃을 설계하고 바이패스 노치 논리를 검증하려는 경우, 이러한 등급의 스탬프 강철은 재료 동작의 복잡성을 추가하지 않고도 레이아웃 오류를 노출합니다.-

고강도 강철 및 AHSS 고려사항

고급 고강도 강철은 미적분학을 크게 변화시킵니다. Dual{2}}Phase(DP600, DP780, DP980), TRIP 강, 마르텐사이트 등급과 같은 재료는 훨씬 더 높은 인장 강도를 갖지만 연신율과 연성은 감소합니다. 캐리어 스트립은 더 견고하게 작동하고 응력 상승 시 더 빨리 피로해지며 연강이 견딜 수 있는 날카로운 형상을 처벌합니다.

바이패스 노치 디자인에는 어떤 변화가 있나요?

코너 반경은 증가해야 합니다.연강이 0.5x 재료 두께의 반경을 허용하는 경우 AHSS는 훨씬 더 많은 - 종종 최소 1.0x ~ 1.5x 두께를 요구합니다. 자동차 노칭 연구에서 언급한 바와 같이 AHSS는 피로 주기 동안 부품이 분리되는 것을 방지하기 위해 넉넉한 코너 반경이 필요합니다. 동일한 원리가 캐리어 스트립 노치에도 적용됩니다. 연강에서 무한정 유지되는 날카로운 내부 모서리는 DP980에서 수천 번의 스트로크 내에 균열을 일으키게 됩니다.

노치 너비 확장이 필요합니다.AHSS는 각 피드-및-중지 주기 후에 더욱 공격적으로 돌아옵니다. 스트립은 리프터 레일에 평평하게 놓이지 않으며 위치 동작을 예측하기 어렵습니다. 더 넓은 바이패스 노치가 이러한 감소된 위치 일관성을 보상하여 스트립이 완벽하게 안착되지 않은 경우에도 여유 공간을 보장합니다.

캐리어 스트립 너비를 늘려야 할 수도 있습니다.AHSS는 연성이 낮기 때문에 캐리어 스트립은 고속 공급의 반복 하중 하에서 노치 위치에서 파손되기 쉽습니다.- 주어진 캐리어 폭에서 연강이 제공하는 것과 동일한 구조적 무결성을 유지하기 위해 AHSS 스트립 레이아웃에는 더 넓은 캐리어 -가 필요한 경우가 많습니다. 이는 더 많은 코일 스톡과 더 높은 재료 비용을 의미합니다. 이는 스트립 신뢰성과 재료 활용도 간의 직접적인 균형입니다.

툴링 마모가 가속화됩니다.AHSS 노치를 펀칭할 때 충격 부하가 높을수록 펀치 가장자리가 더 빨리 저하됩니다. 대량 생산 시 고강도 재료를 절단하는 노치 스테이션에는 분말 야금강 또는 초경-팁 펀치가 필요합니다.

알루미늄 및 스테인리스강 적용

알루미늄과 스테인리스강은 각각 연강이나 심지어 AHSS에도 나타나지 않는 고유한 문제를 야기합니다.

알류미늄강철보다 부드럽고 연성이 높기 때문에 노치 디자인이 더 쉬워질 것 같습니다. 그렇지 않습니다. 알루미늄 스탬핑 공정은 특정 표면-상호작용 문제, 즉 마모를 가져옵니다. 오클랜드 대학교 첨단 제조 및 재료 센터의 연구에 따르면 슬라이딩 접촉 중에 알루미늄 입자가 다이 표면에 달라붙어 가공물에 긁힘이 발생하고 툴링의 접착 마모가 발생하는 것으로 나타났습니다. 스트립의 절단된 가장자리가 공급 중에 다이 구성요소를 반복적으로 미끄러지는 바이패스 노치 위치에서 마모는 시간이 지남에 따라 유효 간격을 감소시키는 퇴적물을 형성합니다.

예방하려면 연마된 툴링 표면이 필요하며 노치 영역에 인접한 다이 구성 요소에 경질-크롬 또는 TiCN 코팅이 필요한 경우가 많습니다. 연구에 따르면 표면 거칠기는 마손 임계값에 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. - 더 부드러운 다이 표면(예: 단단한- 크롬 도금 D6510 주철)은 거친 대안보다 훨씬 더 높은 접촉 압력에서 마손에 저항했습니다. 알루미늄 바이패스 노치 툴링의 경우 이는 노치를 절단하는 펀치와 노치 스트립이 미끄러지는 다이 표면이 강철 응용 분야에서 요구하는 것보다 더 미세한 표면 마감을 유지해야 함을 의미합니다.

알루미늄 노치의 모서리 반경은 피로 균열(알루미늄은 일반적인 두께에서 충분히 연성이 있음) 때문이 아니라 날카로운 모서리가 하류 마모를 일으키는 느슨한 입자를 생성하는 버 및 찢어짐을 생성하기 때문에 넉넉해야 합니다.

스테인레스 스틸업무를 강화하는-문제를 제시합니다. 모든 피드 사이클은 노치 경계에서 캐리어 스트립을 약간 소성 변형시킵니다. 연강에서는 이러한 작은 변형이 빠르게 안정화됩니다. 오스테나이트계 스테인리스 등급(304, 316)에서 각 변형 주기는 노치 가장자리의 국부적 경도와 취성을 증가시킵니다. 수십만 번의 스트로크를 생산하는 동안 노치 가장자리는 미세-균열이 형성되어 전파될 때까지 점차 부서지기 쉽습니다.

스테인리스강의 우회 노치를 설계한다는 것은 이러한 누적 경화를 고려하는 것을 의미합니다. 반경이 클수록 모서리의 경화 속도가 느려집니다. 광택 처리 및 코팅된 노치 펀치는 경화를 위한 초기 손상을 줄이면서 더 깨끗한 전단 모서리를 생성합니다. 그리고 깊이 여백은 -단단히 강화된 노치 가장자리가 스트로크 500,000과 스트로크 5,000에서 다르게 동작한다는 사실을 고려해야 합니다.

이러한 모든 재료의 패턴은 일관됩니다. 더 높은 강도, 접착 경향 또는 가공 경화를 통해 재료가 연강 특성에서 더 많이 벗어날수록 - 바이패스 노치 매개변수는 더 보수적이어야 합니다. 반경이 증가하고, 마진이 증가하며, 표면 마감 요구 사항이 강화되고 그에 따라 툴링 비용도 증가합니다.

재료{0}}특정 매개변수를 올바르게 설정하면 스트립 공급이 깨끗하게 유지됩니다. 그러나 완벽하게 매개변수화된 노치라도 생산 현장에서 반복적으로 나타나는 몇 가지 일반적인 엔지니어링 실수 중 하나가 설계에 포함되어 있으면 문제가 발생할 수 있습니다. - 주의해야 할 사항을 알면 쉽게 피할 수 있는 오류입니다.

일반적인 우회 노치 실수와 그로 인한 생산 결과

올바른 매개변수를 아는 것과 이를 무시할 때 무엇이 ​​잘못되는지 아는 것은 서로 다른 종류의 지식입니다. 첫 번째는 디자인 사무실에 산다. 두 번째 사람은 오전 2시에 생산 현장에 살고 있는데, 그 때 세 번째 교대 근무에 대해 언론이 급지 오류 경보를 울렸습니다. 대부분의 우회 노치 실패는 시험 중에 스스로를 알리지 않습니다. 그들은 프레스가 생산 속도에 도달하고 스트립이 마모, 열팽창 및 누적 오류에 대해 충분히 오랫동안 작동하여 모든 여유 공간 결정이 드러날 때까지 기다립니다.

아래의 실수는 자동차 브래킷부터 커넥터용 정밀 다이 스탬핑 애플리케이션에 이르기까지 모든 것을 생산하는 스탬핑 작업 전반에 걸쳐 반복적으로 나타납니다. 각각은 동일한 패턴을 따릅니다. 즉, 종이에서나 느린 속도에서 허용 가능한 디자인 선택은 실제 생산 조건에서만 활성화되는 실패 메커니즘을 만듭니다.

소형 노치 및 다이 충돌 시나리오

불충분한 노치 깊이 또는 너비는 가장 일반적인 우회 노치 오류 -이자 가장 비용이 많이 드는 오류 중 하나입니다. 실패 메커니즘은 믿을 수 없을 정도로 점진적입니다. 작은 노치가 즉각적인 충돌을 일으키지는 않습니다. 대신 부분적인 간섭이 발생합니다. 스트립 가장자리는 피드 진행 중에 다운스트림 펀치 또는 다이 버튼과 거의 접촉하지 않습니다. 각 스트로크는 작은 증거 표시를 남기고 간섭 표면에 약간의 버 침전물을 형성하며 스트립을 측면으로 1밀리미터만큼 변위시킵니다.

수백 또는 수천 번의 스트로크를 거치면서 버 퇴적물이 늘어납니다. 측면 변위 화합물. 스트립은 잘못된 급지 센서를 작동시키기에는 너무 작지만 파일럿 구멍 등록을 저하시킬 만큼 충분히 큰 양만큼 짧은- 공급을 시작합니다. 스탬핑 부품 ​​다운스트림에서 치수 드리프트가 나타나기 시작합니다. - 벽 각도가 변경되고, 구멍이 이동하고, 가장자리 치수가 공차를 벗어납니다.

그런 다음 충돌이 발생합니다. 누적된 위치 오류는 스트립이 더 이상 장애물을 지나 전진할 수 없는 티핑 포인트에 도달합니다. 피더가 밀고, 스트립이 버클을 이루고, 프레스가 상부 다이를 버클이 있는 재료 덩어리로 밀어 넣습니다. 그 결과, 펀치 파손, 다이 버튼 손상, 성형 강철에 흠집이 생기고 분해, 검사 및 수리를 위한 계획되지 않은 가동 중단 시간이 수 시간에 걸쳐 발생했습니다.

이 실패를 특히 실망스럽게 만드는 것은 점진적인 다이 실패가 단일 치명적인 사건으로 시작되는 경우가 거의 없다는 것입니다. - 누적된 마모 및 스트립 불안정성을 통해 발생합니다. 소형 바이패스 노치는 정확한 진행을 가속화합니다. 수정은 설계 중에 간단합니다. 툴링 범위를 넘어서 적절한 깊이 마진을 추가하고 피드 공차를 넘어서는 너비 마진을 추가합니다. 충돌 후 수정에는 비용이 많이 듭니다. 즉, 다이를 수리하고 간격을 재검증하고 잠재적으로 노치 스테이션 툴링을 재작업합니다.

높은 생산 속도에서 응력 집중 실패

우회 노치의 날카로운 내부 모서리는 두 번째로 흔한 실수이며 가장 극적인 생산 실패를 초래하는 실수입니다. 트라이아웃에서는 살아남지만 생산 가동을 중단시키는 이유는 다음과 같습니다. 다이 트라이아웃 중에 프레스는 분당 20-40스트로크로 가동됩니다. 스트립은 천천히 공급되고 완만하게 감속하며 노치 모서리에서 최소한의 주기적 응력을 경험합니다. 모든 것이 괜찮아 보입니다. 스트립이 깔끔하게 공급되고, 부품이 사양에 맞게 나오고, 다이가 생산 승인을 받습니다.

생산 속도 - 200, 분당 400, 600 스트로크 -에서 물리학이 완전히 변합니다. 모든 피드 사이클은 몇 분의 1초 안에 전체 스트립 질량을 가속 및 감속합니다. 이러한 순환 부하는 모든 바이패스 노치, 모든 단일 스트로크의 모든 날카로운 내부 모서리에 집중됩니다. 메커니즘은 고전적인 피로 파괴입니다. 미세-균열은 응력 집중 지점에서 시작되고 각 주기마다 소량으로 전파되어 결국 임계 길이에 도달합니다. 스트립이 파손되었습니다.

생산 중에 캐리어 스트립이 바이패스 노치에서 파손되면 그 결과가 즉시 연쇄적으로 발생합니다. 부분적으로 완료된 금속 스탬핑 구성 요소 -에 여전히 부착되어 있는 스트립 -의 하류 부분이 움직이지 않습니다. 여전히 피더에 의해 밀리고 있는 상류 부분은 다이 안으로 버클이 들어갑니다. 프레스는 톤수 모니터 또는 잘못된 공급 센서가 반응하기 전에 한두 번의 스트로크를 더 순환할 수 있으며, 이로 인해 펀치가 잘못된 위치의 재료에 들어가고 잠재적으로 카바이드 인서트가 부서질 수 있습니다.

고속 스탬핑에서 날카로운 모서리와 균열 사이의 연결은 잘 알려져 있습니다. - 날카로운 모서리 또는 급격한 단면 변화가 있는 부적절한 다이 설계는-균열로 이어지는 응력 집중 지점을 생성합니다. 우회 노치 코너도 예외는 아닙니다. 해결책은 위의 기하학 장에 자세히 설명된 대로 재료 두께와 인장 강도에 따라 크기가 조정된 모든 내부 모서리의 반경형 전환입니다. 다이 제작 중 반경 연삭에 대한 작은 투자로 생산 시 치명적인 스트립 파손을 방지할 수 있습니다.

캐리어 스트립 약화 및 피드 불안정성

소형 노치의 반대쪽 극단도 마찬가지로 위험합니다. 노치는 캐리어 스트립 폭에 비해 너무 깊습니다. 설계자가 큰 간섭 영역에 직면하고 캐리어 단면의 대부분을 소비하는 공격적인 노치를 절단하여 대응할 때-나머지 재료는 안정적으로 공급할 수 있는 구조적 강성이 부족할 수 있습니다.

The Fabricator에서 언급했듯이 너무 약해서 스트립의 무게를 지탱할 수 없는 캐리어 스트립은 원활하게 공급될 수 없으며 스트립이 원활하게 공급되지 않으면 다이 충돌이 발생할 가능성이 높습니다. 너무 많은 재료를 제거하는 바이패스 노치는 정확히 이러한 조건을 생성합니다. - 리프터 레일 사이에서 처짐, 급속 이송 중에 진동 또는 조종사 참여를 놓칠 만큼 측면으로 구부러지는 부분이 국부적으로 약해집니다.

캐리어 약화의 증상은 처음에는 미묘합니다. 조종사가 일관되지 않게 맞물려 스탬프된 부품 치수에 약간의 변화가 발생합니다. 급지 센서는 명확한 패턴 없이 간헐적으로 작동할 수 있습니다. 공급 중에 약해진 부분이 다이 표면에 늘어지면서 리프터 표시가 예상치 못한 위치에 스트립에 나타납니다. 시간이 지남에 따라 약화된 캐리어 단면은 반복적인 굽힘으로 인해 피로 균열이 발생하여 결국 응력 집중 실패와 동일한 결과를 초래하지만 완전히 다른 근본 원인으로 인해 파손됩니다.

두 가지 추가 실수는 이러한 기본 오류를 더욱 악화시키며 주의를 기울일 가치가 있습니다. 노치 클리어런스 계산에서 재료 스프링백을 무시하면 특히 연강에서 AHSS -로 다이 설계를 전환할 때 일반적으로 발생하며 노치는 적절한 정적 클리어런스를 제공하지만 각 피드 사이클 후 스트립이 리바운드될 때 동적 클리어런스가 충분하지 않습니다. 그리고 노치를 배치할 때 버 방향을 고려하지 못하면 바이패스 노치 버 형성 스탬핑 가장자리가 다이 구성 요소를 향하여 피드 중에 걸리고 끌리는 시나리오가 생성됩니다. 버는 항상 절단된 가장자리의 한쪽 면에 형성됩니다. 해당 측면이 노치가 제거되도록 설계된 장애물에 직면하는 경우 유효 간격은 때로는 간섭을 일으킬 만큼 충분히 버 높이 -만큼 감소됩니다.

다음은 각 실수와 그에 따른 생산 결과에 대한 빠른 참조 요약입니다.-

• 노치 깊이가 부족함:점진적인 버 축적, 점진적인 위치 드리프트, 스트립 좌굴로 인한 궁극적인 다이 충돌.
• 노치 너비가 충분하지 않음:초과 이동 중 부분적인 간섭, 간헐적인 공급 오류 경보, 일관되지 않은 조종사 등록.
• 날카로운 내부 모서리:생산 속도에서 반복적인 피로 균열, 치명적인 스트립 파손, 여러 다이 스테이션에 대한 계단식 손상.
• 과도한 노치 깊이(캐리어 약화):리프터 사이의 스트립 처짐, 공급 불안정, 간헐적인 치수 변화, 최종적인 피로 파괴.
• 클리어런스의 스프링백 무시:리바운드 시 동적 간섭, 스트립 드래그 증가, 인접한 스테이션에서 펀치 마모 가속화.
• 잘못된 버 방향:버(Burr){0}}측면 툴링은 유효 간격을 줄이고, 이송 중에 항력을 생성하며, 다이 구성 요소의 마모를 가속화합니다.
• 노치 펀치 모서리에 반경 없음:펀치 모서리의 조기 파손, 노치 모서리의 버 증가, 모서리 품질 저하로 인한 스트립 피로 수명 감소.

이러한 스탬핑 실패 사례를 살펴보면 패턴이 나타납니다. 모든 실수에는 재료를 너무 적게 제거하거나(간섭 생성), 재료를 너무 많이 제거하거나(캐리어 무결성 파괴), 형상이 잘못된 재료를 제거하는 것(응력 증가 또는 버 문제 생성)이 포함됩니다. 설계 과제는 중간 지점 -을 찾는 것이며 우회 노치가 파일럿 구멍, 리프터 및 스크랩 관리 시스템과 같은 다른 프로그레시브 다이 기능과 상호 작용하는 방식에 따라 중간 지점이 이동합니다.

바이패스 노치가 다른 프로그레시브 다이 기능과 통합되는 방법

바이패스 노치는 결코 단독으로 존재하지 않습니다. 이는 스트립을 찾는 - 파일럿 구멍, 이를 들어올리는 리프터, 운반하는 캐리어 스트립 및 폐기물을 깨끗하게 제거하는 스크랩 관리 경로의 상호 의존적 기능 시스템 내에 있습니다. 이러한 기능 중 하나를 변경하면 바이패스 노치 요구 사항도 이에 따라 변경됩니다. 이러한 상호 연결은 금속 스탬핑 다이를 펀치 및 다이 버튼 모음 이상으로 만드는 것입니다. - 모든 구성 요소가 서로 참조하는 통합 기계 시스템입니다.

이웃을 고려하지 않고 우회 노치를 설계하는 것은 그 위에 있는 건물을 모르고 기초의 크기를 결정하는 것과 같습니다. 프로그레시브 다이가 고속으로 수백만 사이클을 실행하는 산업용 금속 스탬핑에서 이러한 종류의 구획화된 사고는 이론상으로는 작동하지만 실제로는 실패하는 다이를 생산합니다.

우회 노치 및 파일럿 홀 조정

파일럿 구멍은 전체 스트립 레이아웃의 위치 백본입니다. 스트립 - 공백 개구부, 형성된 형상 및 우회 노치 -의 모든 형상은 파일럿 구멍 데이텀에서 해당 위치를 가져옵니다. 파일럿 핀이 각 프레스 스트로크에서 스트립과 맞물리면 사소한 공급 부정확성을 수정하고 절단이나 성형이 발생하기 전에 모든 것을 정확한 정렬로 당깁니다.

즉, 노치 관련 문제가 오류를 누적하기 전에 파일럿 등록이 발생하도록 우회 노치를 순서대로 지정해야 합니다.- 스테이션 1에서 노치가 절단되고 스테이션 2까지 파일럿 구멍이 펀칭되지 않으면 첫 번째 스트로크의 피드 부정확성은 수정되지 않고 - 노치가 의도한 위치에서 약간 벗어나게 됩니다. 이러한 위치 오류는 모든 후속 스테이션을 통해 전달되어 잠재적으로 노치가 제공하도록 설계된 유효 여유 공간을 감소시킵니다.

실제 규칙: 파일럿 홀은 가능한 가장 빠른 스테이션에서 펀칭해야 하며, 이상적으로는 동일한 스테이션에서 또는 바이패스 노치 절단이 발생하기 전에 펀칭해야 합니다. 두 기능이 첫 번째 스테이션의 공간을 두고 경쟁할 경우 파일럿 홀이 우선권을 갖습니다. 프로그레시브 다이 설계 실습에서 언급한 바와 같이, 조종사는 스트립 없이 각 작업 - 전에 스트립을 정렬합니다. 사소한 공급 오류가 누적되어 스테이션 전체에 공차 드리프트가 발생합니다. 바이패스 노치 위치 정확도는 전적으로 먼저 설정된 파일럿 등록에 따라 달라집니다.

또한 우회 노치와 가장 가까운 파일럿 구멍 사이의 물리적 거리는 등록 지점에서 스트립의 국부적 강성에 영향을 미칩니다. 깊은 노치가 파일럿 구멍 바로 옆에 있으면 그 사이의 캐리어 재료가 파일럿 결합력에 따라 휘어질 수 있습니다. 이로 인해 조종사가 자신의 위치에 정확하게 등록하지만 약해진 재료에서 불과 밀리미터 떨어진 노치 -가 - 위치에서 약간 벗어나는 조건이 생성됩니다.- 숙련된 스탬핑 도구 및 다이 엔지니어는 노치 가장자리와 파일럿 구멍 사이의 최소 거리(일반적으로 재료 두께의 두 배 이상)를 유지합니다.

리프터 및 스트립 안정성과의 상호 작용

리프터는 프레스 스트로크 사이에 스트립을 다이 표면 위로 올려 스트립이 다음 피치 위치로 자유롭게 이동할 수 있도록 합니다. 노치 컷아웃 아래에 위치한 리프터는 지지할 것이 없기 때문에 우회 노치가 캐리어 재료 -를 제거한 위치를 고려해야 합니다.

깊은 네거티브 바이패스 노치 바로 아래에 위치한 리프터 레일을 상상해 보십시오. 스트립이 앞으로 이송되면 노치 섹션이 재료 접촉을 최소화하거나 전혀 접촉하지 않고 해당 리프터 위로 통과합니다. 스트립은 그 지점에서 처지고 유도된 높이를 잃습니다. 충분히 처지면 스트립에 형성된 형상이 공급 중에 다이 표면을 가로질러 끌릴 수 있으며 긁힘, 버 축적 또는 고속에서 - - 스트립 공급을 단락시킬 만큼 충분한 마찰이- 발생합니다.

디자인 조정은 양방향으로 이루어집니다.

• 리프터 간격은 구조적으로 견고한 캐리어 섹션과 일치해야 합니다.모든 우회 노치를 배치한 후 공급 경로를 따라 나머지 고체 캐리어 재료를 매핑합니다. 리프터는 단단한 부분 아래에 속하며 노치 개구부 아래에는 속하지 않습니다.
• 노치 위치는 리프터 지지를 위해 조정이 필요할 수 있습니다.간섭 영역이 사용 가능한 유일한 리프터 위치와 일치하는 경우 설계자는 리프터를 재배치하거나(다른 곳의 스트립 안정성에 영향을 미칠 수 있음) 노치 형상을 수정하여 리프터 접촉 지점에 좁은 지지 브리지를 남겨 두는 트레이드오프 -에 직면합니다.
• 리프터 사이의 스트립 무게로 인해 편향이 발생합니다.무거운 캐리어 스트립이 있는 긴-피치 다이에서는 리프터 사이의 간격에 따라 스트립이 자체 무게로 인해 처지는 정도가 결정됩니다. 캐리어 단면적을 줄이는 바이패스 노치는-편향을 증가시킵니다. 피치 거리가 큰 자동차 스탬핑 다이의 경우 이러한 처짐은 피드 높이 일관성에 영향을 미칠 만큼 심각해질 수 있습니다.

The Fabricator에서 Art Hedrick이 설명한 프로세스 레이아웃 계획은 이 점을 강조합니다. - 캐리어 강도는 부품을 좌굴, 심한 굴곡 또는 변형 없이 스테이션에서 스테이션으로 이동하기에 충분해야 합니다. 우회 노치 배치 결정은 스트립을 따라 모든 리프터 스팬에서 강도 임계값이 유지되는지 여부에 직접적인 영향을 미칩니다.

스크랩 스트립 관리 및 자재 활용

모든 우회 노치는 스크랩 슬러그를 생성합니다. 해당 슬러그는 막힘, 리바운드 또는 후속 프레스 스트로크 방해 없이 다이 블록을 통해 아래로 다이 -에서 또는 다이 페이스 -에서 측면으로 깔끔하게 배출되어야 합니다. 스크랩 관리는 나중에 고려하는 것이 아닙니다. 이는 노치 형상, 스테이션 선택 및 다이 슈 레이아웃에 영향을 미치는 설계 요구 사항입니다.

노치 스크랩은 여러 가지 방법으로 전체 스트립 스크랩 전략과 통합됩니다.

• 슬러그 배출 경로.각 노치 펀치 아래의 다이 블록에는 슬러그가 자유롭게 떨어질 수 있을 만큼 큰 여유 구멍이 있어야 합니다. 슬러그가 사용 가능한 틈새 개구부에 비해 너무 큰 경우 노치 형상을 변경해야 할 수도 있습니다. - 또는 인접한 스테이션에서 두 번의 별도 작업으로 슬러그를 절단해야 할 수도 있습니다.
• 다이슈 평행 배치.프레스 볼스터의 다이 슈를 지지하는 평행선은 스크랩 배출 경로 아래에 위치할 수 없습니다. 우회 노치 위치는 평행선이 갈 수 있는 위치에 영향을 미치며, 이는 다시 다이 슈 강성에 영향을 미칩니다. Fabricator의 다이 필수 사항 시리즈에서 언급했듯이 스크랩이 수집 시스템에 자유롭게 떨어져야 하는 경우 특정 영역에만 다이 슈를 지지하는 평행선이 포함될 수 있습니다.
• 스크랩 슈트 간섭.블랭킹, 피어싱 및 노치 작업에서 발생하는 여러 스크랩 흐름이 모두 동시에 다이에서 나옵니다. 우회 노치 슬러그와 피어싱 슬러그가 다이 아래 동일한 출구 구역을 공유하는 경우, 특히 슬러그 배출 타이밍이 중요한 높은 생산 속도에서 충돌하여 잼 -이 발생할 수 있습니다.

재료 활용은 이 방정식의 반대편입니다. 바이패스 노치는 완제품의 일부가 될 수 있는 재료를 소비하거나 적어도 코일 폭을 최소화합니다. 지능형 노치 디자인은 정리 기능을 저하시키지 않으면서 추가 스크랩을 최소화합니다. 기술에는 다음이 포함됩니다.

• 아무 것도 필요하지 않은 영역에 여유 공간을 제공하는 완전한 직사각형 컷아웃이 아닌 실제 간섭 원뿔 내의 재료만 제거하는 각진 노치 프로파일을 사용합니다.
• 바이패스 노치 절단과 인접한 블랭킹 작업을 결합하여 단일 펀치로 부품 프로파일과 바이패스 간격 -을 모두 생성하므로 별도의 노치 스테이션이 필요하지 않고 총 스크랩이 줄어듭니다.
• 간섭 영역에서 요구하는 것보다 더 많은 캐리어 재료를 제거하는 전체{0}}깊이 절단을 기본값으로 설정하는 대신 노치 깊이를 최소 필수 여유 공간과 여백으로 최적화합니다.

-특히 자동차 및 가전 분야의 대량 금속 스탬핑 툴링 애플리케이션-에서는 - 부품당 자재 절감이 적더라도 수백만 개의 장치에 걸쳐 상당한 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 연간 5천만 개의 부품을 생산하는 스트립 전체에 걸쳐 필요한 것보다 2mm 더 깊은 바이패스 노치는 측정 가능한 낭비를 나타냅니다. 스탬핑 툴링 엔지니어의 임무는 여유 공간을 충족하고 캐리어 무결성을 유지하며 스크랩을 깨끗하게 배출하는 최소 노치 범위를 찾는 것입니다.

바이패스 노치 배치가 리프터 조정, 자재 흐름 최적화 및 스크랩 경로 계획과 교차하는 복잡한 스트립 레이아웃 문제를 해결하는 엔지니어의 경우,YICHEN의 스탬핑 다이 엔지니어링 팀이러한 모든 상호 작용 기능에 걸쳐 통합 솔루션을 요구하는 프로그레시브 다이 애플리케이션에 대한 설계 지원을 제공합니다.

이러한 각 관계 - 파일럿 조정, 리프터 상호 작용 및 스크랩 관리 -는 우회 노치 설계가 시스템 수준 활동인 이유를 보여줍니다.- 진공 상태에서는 노치가 존재하지 않습니다. 형상, 위치 및 절단 순서는 스트립 레이아웃의 다른 모든 금속 스탬핑 다이 구성 요소에 대한 결정에 따라 달라집니다. 노치를 올바르게 한다는 것은 시스템을 올바르게 한다는 것을 의미하며 - 이는 올바른 순서로 상호 의존적인 결정을 내리기 위한 구조화된 작업 흐름을 필요로 합니다.

툴링 엔지니어를 위한 우회 노치 설계 모범 사례

시스템-수준의 이해는 반복 가능한 작업으로 변환되는 경우에만 유용합니다. 지금까지 다룬 모든 것 - 노치 유형, 형상 매개변수, 재료 적용, 리프터 및 조종사와의 통합 -은 하나의 실용적인 질문으로 축소됩니다. 설계 작업 흐름은 처음부터 끝까지 실제로 어떤 모습입니까? 그 대답은 추측을 없애고 판금 성형 작업에서 전체 생산 속도에 의존할 수 있는 바이패스 노치를 생성하는 구조화된 순서입니다.

단계별-별-단계 우회 노치 설계 작업흐름

12개-스테이션 브래킷 다이를 배치하든 40개-스테이션 커넥터 도구를 배치하든 결정 순서는 동일한 논리를 따릅니다. 금속 스탬핑 제조 공정에서 일관되게 신뢰할 수 있는 결과를 생성하는 워크플로우는 다음과 같습니다.

1. 부품 배열 및 스테이션 순서 지정을 먼저 완료하십시오.우회 노치 결정은 어느 스테이션에서 어떤 작업이 발생하는지 아는 것에 달려 있습니다. 노치 설계를 터치하기 전에 블랭킹, 피어싱, 성형 및 유휴 스테이션 할당을 마무리하십시오.
2. 모든 스테이션의 간섭 구역을 매핑합니다.각 다이 스테이션에 대해 하사점뿐만 아니라 전체 프레스 스트로크를 통해 전체 툴링 엔벨로프 - 펀치, 다이 버튼, 성형 강철 및 압력 패드에 대해 들어오는 스트립 프로파일(모든 업스트림 기능 포함)을 오버레이합니다.
3. 간섭 영역별로 노치 유형을 선택합니다.각 장애물의 형상, 사용 가능한 캐리어 폭 및 재료 등급을 기준으로 직사각형, 각도 또는 포지티브/네거티브 구성을 선택하십시오. 스트립 폭이 좁은 경우 각도 프로파일을 사용하십시오. 캐리어 무결성이 재료 제거를 허용할 수 없는 경우에는 포지티브 구성을 사용하십시오.
4. 적절한 여백을 사용하여 각 노치의 치수를 지정합니다.가장 넓은 간섭점과 측면 원더 마진을 제거하도록 깊이를 설정합니다. 장애물 길이와 양방향 피드 공차를 포함하도록 너비를 설정합니다. 재료 두께와 인장 특성을 기준으로 모서리 반경을 적용합니다.
5. 캐리어 스트립의 구조적 무결성을 확인하십시오.모든 노치를 배치한 후 남은 캐리어 단면이 과도한 처짐이나 굴곡 없이 리프터 스팬 사이의 스트립 무게를 지탱할 수 있는지 확인합니다. 두 개의 인접한 노치가 개별 분석에서 놓칠 수 있는 결합된 약점을 생성하지 않는지 확인하십시오.
6. 파일럿 구멍과 리프터 위치를 조정합니다.노치 절단 전이나 동시에 파일럿이 펀칭되는지 확인하십시오. 리프터가 노치 개구부 아래가 아닌 견고한 캐리어 섹션 아래에 있는지 확인하십시오.
7. 스크랩 배출 경로를 검증합니다.각 노치 슬러그가 인접한 스크랩 흐름이나 다이 슈 평행선을 방해하지 않고 다이 블록을 통과하는 명확한 낙하 경로를 가지고 있는지 확인하십시오.
8. 다이 프린트에 노치 사양을 기록합니다.모든 바이패스 노치에 대해 깊이, 너비, 반경, 파일럿 데이텀의 위치 공차 및 버 방향을 불러옵니다. 처럼MetalForming Magazine의 디자인 법칙강조할 점은, 필요한 경우 해석의 여지 없이 모든 세부 사항이 명확하게 정의된 인쇄물에 나와 있어야 한다는 것입니다. -

이 순서는 각 단계가 이전 단계에서 확인된 결정을 기반으로 하기 때문에 작동합니다. 간섭 구역을 매핑하기 전에 노치 치수를 건너뛰거나 스테이션 순서를 마무리하기 전에 노치 유형을 선택하는 것(-)은 ​​트라이아웃 중에 붕괴되는 가정을 도입합니다.

바이패스 노치에 적용되는 제조 가능성 원칙을 위한-설계-

잘 설계된-우회 노치는 간섭을 방지하는 것 이상의 역할을 합니다. 이는 다이의 생산 가치를 정의하는 세 가지 다운스트림 결과에 직접적인 영향을 미칩니다.

• 유지보수 간격.적절한 반경과 적절한 마진을 가진 노치는 인접한 툴링의 마모를 줄입니다. 스트립이 끌리거나 부분적으로 접촉하지 않고 공급되면 펀치 가장자리가 더 오랫동안 날카로운 상태를 유지하고 성형강이 깨끗하게 유지되며 서비스 중지 사이에 다이가 더 오래 작동합니다. 레이아웃 중에 이루어진 금속 스탬핑 설계 결정은 유지 관리 시계를 직접 설정합니다.
• 장수해라.치명적인 고장 - 스트립 파손, 버클 재료로 인한 다이 충돌 -은 다이 수명을 극적으로 단축시키는 사건입니다. 위의 모든 모범 사례는 이러한 이벤트를 방지하기 위해 존재합니다. 절대 충돌하지 않는 주사위는 가끔 충돌하는 주사위보다 훨씬 더 오래 지속됩니다.
• 달성 가능한 프레스 속도.속도에서의 스트립 안정성은 바이패스 노치 품질에 대한 궁극적인 테스트입니다. 분당 400스트로크에서 깨끗하게 공급되지만 500스트로크에서 파손되는 스트립은 가장 약한 노치로 인해 제한됩니다. 적절한 반경, 적절한 캐리어 무결성 및 정확한 치수 마진은 목표 속도로 실행되는 다이와 다이얼백이 필요한 다이를 구분하는 요소입니다. 고속 생산의 고급 금속 스탬핑 기술은-처음부터 이러한 세부 사항이 중요합니다.

바이패스 노치 판금 성형 목적은 다음과 같습니다. 즉, 다이가 자멸하지 않고 최대 속도로 작업을 수행할 수 있도록 스트립이 자유롭게 움직일 수 있도록 하기 위해 존재합니다.- 모든 매개변수, 모든 반경, 모든 위치 공차는 단일 목표를 달성합니다.

모든 바이패스 노치의 목적은 완전한 클리어런스를 달성하고 캐리어 무결성을 유지하며 생산 속도에서 생존하는 최소한의 재료 제거를 제공하는 것입니다. - 그 이상도 그 이하도 아닙니다.

복잡한 스트립 레이아웃 문제를 위한 엔지니어링 리소스

표준 바이패스 노치 규칙은 대부분의 애플리케이션에 적용됩니다. 그러나 스트립 레이아웃에 복합 형성 순서,-다단계 캐리어 형상, 엄격한 재료 활용 목표 또는 설계 지름길을 처벌하는 AHSS 등급이 포함된 경우 결정이 더욱 어려워집니다. 해당 수준의 금속 스탬핑 제조 공정에는 수십 개의 스테이션에 걸친 다이 구조, 자재 흐름 및 통합 여유 공간 관리에 대한 전문적인 경험이 필요합니다.

표준 지침을 초과하는 스탬핑 설계 문제의 경우 - 특히 우회 노치 배치가 복잡한 리프터 구성, 버 제어 요구 사항 및 공격적인 재료 활용 목표와 교차하는 진보적인 다이 -YICHEN의 맞춤형 스탬핑 다이 솔루션설계가 많은 애플리케이션에 대한 엔지니어링 지원-을 제공합니다. 그들의 팀은 다이 구조, 구성 요소, 펀치, 리프터, 여유 공간 최적화, 교과서 답변 이상을 요구하는 진보적인 다이 빌드를 위한 재료 흐름 분석 등 스트립 레이아웃 통합의 전체 범위를 통해 작업합니다.

이러한 문제를 내부적으로 처리하든 전문 파트너를 고용하든 원칙은 동일합니다. 노치 설계 우회는 시스템-수준 규율입니다. 워크플로를 올바르게 설정하고, 모든 결정을 문서화하고, 각 단계에서 검증하면 노치가 눈에 보이지 않게 작업을 수행합니다. - 이것이 바로 수백만 번의 생산 스트로크에서 수행되어야 하는 방식입니다.

스탬핑 다이 설계의 바이패스 노치에 대해 자주 묻는 질문

1. 프로그레시브 스탬핑 다이에서 바이패스 노치의 목적은 무엇입니까?

바이패스 노치는 펀치, 다이 버튼 또는 리프터와 충돌하지 않고 다운스트림 다이 스테이션을 통과하기 위해 이전에 블랭킹, 피어싱 또는 성형된 형상을 위한 여유 공간을 생성하는 캐리어 스트립의 의도적인 재료 제거입니다. 그것이 없으면 스트립은 프레스 스트로크당 1피치 거리만큼 전진하면서 휘어지거나 잘못 공급되거나 활성 툴링과 충돌하게 됩니다. 모든 후속 스테이션은 간섭-없는 스트립 진행에 의존하기 때문에 이는 스트립 레이아웃으로 설계된 첫 번째 기능 중 하나입니다.

2. 포지티브 바이패스 노치와 네거티브 바이패스 노치의 차이점은 무엇입니까?

네거티브 바이패스 노치는 캐리어 스트립 내에서 재료를 제거하여 다운스트림 툴링이 통과하는 개구부를 만듭니다. 포지티브 바이패스 노치는 공칭 블랭크 아웃라인을 넘어 추가 재료를 추가하여 기존 스트립 너비를 자르지 않고 장애물 주위로 캐리어를 라우팅합니다. 네거티브 노치는 작은 간섭 영역에 적합하고 스트립 폭을 최소로 유지하는 반면, 포지티브 노치는 간섭 영역이 너무 커서 안전한 재료 제거가 불가능한 경우 캐리어 강도를 보존합니다. 선택은 캐리어 무결성 요구 사항, 코일 폭 비용 및 장애물 크기에 따라 달라집니다.

3. 스트립 레이아웃에서 우회 노치를 배치할 위치를 어떻게 결정합니까?

배치는 순차적 프로세스를 따릅니다. 먼저 전체 프레스 스트로크를 통해 각 스테이션의 전체 툴링 범위를 매핑한 다음 각 공급 위치에서 들어오는 스트립 프로파일을 오버레이하여 재료가 툴링과 겹치는 위치를 식별합니다. 각 겹침은 노치가 필요한 간섭 영역입니다. 노치는 스트립이 충돌 지점에 도달하기 전에 상류 스테이션에서 절단되어야 합니다. 배치는 파일럿 구멍 데이텀을 참조하며 피드 공차, 측면 스트립 원더 및 초과 이동을 고려해야 합니다. 리프터 위치는 노치 위치에도 영향을 미칩니다. 리프터는 지지를 위해 그 아래에 견고한 캐리어 재료가 필요하기 때문입니다.

4. 우회 노치에 날카로운 모서리 대신 둥근 모서리가 필요한 이유는 무엇입니까?

날카로운 내부 모서리는 반복 하중 하에서 응력 집중점 역할을 합니다. 분당 수백 스트로크의 고속-생산 중에 각 공급 주기는 스트립을 빠르게 가속 및 감속하여 모든 날카로운 노치 모서리에 응력을 집중시킵니다. 미세-균열은 이 지점에서 시작되어 각 스트로크와 함께 전파되어 결국 치명적인 스트립 파손을 유발합니다. 둥근 모서리는 더 넓은 영역에 응력을 분산시켜 피로 수명을 크게 연장시킵니다. 최소 반경은 일반적으로 연강의 경우 재료 두께의 0.5x이고 고강도강의 경우 1.0x~1.5x입니다.- YICHEN(yichen-group.com/stamping-die/)과 같은 회사의 툴링 엔지니어는 생산 속도 안정성을 위한 표준 관행으로 모든 노치 사양에 모서리 반경을 고려합니다.

5. 재료 유형이 바이패스 노치 설계 매개변수에 어떤 영향을 미치나요?

각 재료는 캐리어 재료를 제거할 때 다르게 반응합니다. 연강은 0.5x 두께 코너 반경의 표준 매개변수를 허용합니다. 고강도강(AHSS)은-더 큰 반경(1.0x-1.5x 두께), 스프링백을 수용하기 위한 더 넓은 노치, 피로 파괴를 방지하기 위해 잠재적으로 더 넓은 캐리어 스트립을 요구합니다. 알루미늄은 노치 가장자리의 흠집을 방지하기 위해 광택 처리되고 코팅된 도구 표면이 필요한 반면, 스테인리스강은 노치 경계에서 점진적으로 가공 경화되므로 장기간 생산에 걸쳐 취성을 방지하기 위해 넉넉한 반경과 프리미엄 가장자리 품질이 요구됩니다.