금속 스크랩 중단: 다이 스탬핑 부품을 올바르게 제작하는 방법

다이 스탬핑 부품이란 무엇이며 왜 중요한가요?

금속 브래킷, 전기 단자 또는 자동차 클립을 집으면 평평한 판금으로 시작된 구성 요소를 잡을 가능성이 높습니다. 기계 가공이나 주조를 통해서가 아니라 스탬핑 프레스 내부의 정밀 툴링을 통해 제어된 힘을 통해 최종 형태에 도달했습니다. 이는 다이 스탬프 부품으로, 가전제품부터 중장비에 이르기까지 모든 부품에서 발견되는 금속 부품의 막대한 부분을 차지합니다.

다이 스탬핑 부품이란 무엇입니까?

다이 스탬핑 부품은 판금을 하나 이상의 프레스 스트로크로 특정 형상으로 절단, 굽히거나 형성하는 강화된 툴링(다이라고 함)에 또는 이를 통해 판금을 눌러 생산되는 금속 부품입니다.

그렇다면 주사위란 정확히 무엇일까요? 이는 판금을 원하는 모양이나 프로필로 절단하고 성형하도록 설계된-특수한-유일한-정밀 도구입니다. 다이의 작업 섹션은 일반적으로 경화 가능한 공구강 또는 카바이드로 만들어지며, 다이는 원자재를 완성된 스탬핑 부품으로 변환하는 정밀 작업-피어싱, 블랭킹, 벤딩, 드로잉-을 실행하는 데 사용됩니다.

엄청난 힘으로 작동하고 공차를 0.0002인치만큼 엄격하게 유지하며 정확도를 잃지 않고 수백만 사이클을 실행하는 쿠키 커터를 상상해 보세요. 이것이 스탬핑 다이의 엔지니어링 규모입니다. 재료를 제거하는 절삭 공정과 달리 다이와 스탬핑은 함께 작동하여 폐기물을 최소화하면서 금속의 모양을 변경하므로 공정이 빠르고 반복 가능하며 비용-효율적입니다.

다이 설계가 부품 결과를 결정하는 이유

대부분의 엔지니어가 실수하는 부분이 바로 여기에 있습니다. 그들은 업스트림의 툴링 결정이 해당 사양을 달성할 수 있는지 여부를 어떻게 결정하는지 고려하지 않고 부품의 형상, 공차 및 재료를 도면에 지정합니다. 다이 설계와 부품 품질 사이의 관계는 직접적이고 엄격합니다.

완성된 스탬프 부품의 모든 특성은 다이 내부의 무언가로 거슬러 올라갑니다.

• 가장자리 품질펀치와 다이 블록 사이의 절단 간격에 따라 달라집니다.-일반적으로 깨끗한 전단을 위한 재료 두께의 약 10%입니다.
• 치수 정확도가이드 시스템, 파일럿 및 모든 스트로크 정렬을 유지하는 다이 슈의 구조적 강성에 의존합니다.
• 표면 마무리다이 표면 상태, 윤활 전달 및 성형 속도의 영향을 받습니다.
• 기하학적 일관성장기간의 생산 운영은 내마모성 재료와 적절한 금형 유지 관리 간격에 달려 있습니다.-

다이 스탬프가 판금에 닿으면 도구는 단순히 부품을 형성하는 것이 아니라{0}}모든 부품의 인코딩 품질을 향상시킵니다.잘 디자인된-다이2차 작업 없이 수천 개의 동일한 부품을 생산합니다. 제대로 설계되지 않은 제품은 스크랩, 버, 치수 변동 및 비용이 많이 드는 가동 중지 시간을 발생시킵니다.

이 글은 부분적인-첫 번째 관점을 취합니다. 다이 구성요소를 개별적으로 분류하는 대신 각 툴링 결정-다이 유형, 재료 선택, 정리 전략, 성형 방법-이 귀하가 손에 들고 있는 완성된 구성요소에 어떻게 나타나는지 추적해 보겠습니다. 신제품에 대한 스탬핑 부품을 지정하거나 기존 라인의 품질 문제를 해결하는 경우, 다이가 무엇인지, 다이가 어떻게 결과를 형성하는지 이해하면 처음부터 부품을 올바르게 제작할 수 있는 영향력을 얻을 수 있습니다.

스탬핑 다이의 유형 및 각각의 사용 시기

다이 유형은 도로의 첫 번째 포크입니다. 잘못 선택하면 필요하지 않은 툴링에 대해 초과 비용을 지불하게 되거나 다이 아키텍처가 부품의 형상과 일치하지 않기 때문에 품질 문제와 씨름하게 됩니다. 스탬핑 다이의 세 가지 주요 유형은 프로그레시브, 트랜스퍼, 컴파운드 등 대부분의 생산 시나리오를 포괄합니다. 각각은 부품 복잡성, 크기 및 부피의 다양한 조합을 처리하며-부품당 경제성이 근본적으로 서로 다릅니다.-

귀하의 프로젝트에 적합한 금속 스탬핑 다이 아키텍처는 무엇입니까?? 완성된 부품의 모양, 필요한 부품 수, 공차가 얼마나 엄격한지에 따라 달라집니다.

대용량 복합 부품용 프로그레시브 다이-

프로그레시브 다이는 대량 스탬핑 작업의 핵심입니다.- 연속적인 판금 스트립이 다이에 공급되고 일련의 스테이션을 통해 전진합니다. 각 스테이션은 구멍 뚫기, 가장자리 노칭, 굴곡 형성, 프로파일 다듬기 등 서로 다른 작업을 수행합니다.- 스트립이 최종 스테이션에 도달할 때쯤 완전히 완성된 부품이 캐리어 스트립에서 분리됩니다.

프로그레시브 다이는 작업 사이에 공작물을 절대로 릴리스하지 않는다는 것을 알 수 있습니다. 스트립 자체는 컨베이어 역할을 하여 스테이션마다 모든 기능을 정확하게 정렬되도록 유지합니다. 따라서 전기 접점, 브래킷, 클립, 커넥터 및 단자 등 다양한 기능을 갖춘 중소형 부품에 이상적입니다.{2}}

절충안? 초기 툴링 비용이 높고 다이가 제작된 후 설계 변경에 대한 유연성이 제한됩니다. 그러나 수십만 또는 수백만 개의 생산을 실행하는 경우 부품당 비용이 크게 떨어지므로 시간이 지남에 따라 프로그레시브 다이가 매우 경제적입니다. 작업 간 수동 처리가 없기 때문에 주기 속도는 빠르며{2}}부품 복잡성에 따라 분당 100~1,500스트로크인 경우가 많습니다-.

대형 또는 깊은 -인발 부품용 트랜스퍼 다이

부품이 너무 커서 스트립에 연결된 상태를 유지할 수 없거나 해당 형상에 딥 드로잉과 복잡한 3차원 성형이 필요한 경우- 트랜스퍼 다이가 개입합니다. 캐리어 스트립의 다이를 통해 이동하는 대신 개별 블랭크를 먼저 절단한 다음 그리퍼 또는 셔틀 메커니즘을 사용하여 독립 스테이션 간에 기계적으로 이동합니다.

이러한 분리는 트랜스퍼 다이의 주요 이점을 제공합니다. 각 스테이션은 스트립 진행의 기하학적 제약 없이 무거운 성형 작업-딥 드로잉, 재-스트라이킹, 플랜징-을 수행할 수 있습니다. 대형 자동차 패널, 원통형 하우징 및 깊은 컵- 모양의 구성 요소에는 일반적으로 이러한 접근 방식이 필요합니다.

트랜스퍼 다이는 또한 재료를 절약합니다. 부품 사이에 연결 웹이 없기 때문에(프로그레시브 다이가 캐리어 스트립을 사용하는 방식) 스크랩이 제거되어 각 부품의 재료 비용이 절감됩니다. 단점은 프로그레시브 스탬핑에 비해 설정 시간이 길고 툴링 복잡성이 높으며 사이클 속도가 약간 느리다는 것입니다.

평면 정밀 부품용 복합 다이스

복합 다이는 완전히 다른 접근 방식을 취합니다. 예를 들어 단일 프레스 스트로크로-블랭킹 및 피어싱 등-여러 절단 작업을 수행합니다. 모든 일은 순차적이 아닌 동시에 일어난다. 따라서-와셔, 심, 평면 접촉판, 개스킷과 같은 기능 간 엄격한 위치 정확도가 필요한 평면 부품에 매우 적합합니다.

모든 절단이 한 번에 이루어지기 때문에 구멍, 슬롯 및 외부 프로파일 간의 관계가 고정된 상태로 유지됩니다. 스테이션-간-스테이션 전송에서 누적 위치 오류가 없습니다. 적당한 부피로 단순한 평면 형상을 생성하는 판금 스탬핑 다이의 경우 복합 다이는 진보적인 대안보다 낮은 툴링 비용으로 탁월한 정밀도를 제공합니다.

한계는 분명합니다. 복합 다이는 굽힘, 성형 또는 딥 드로잉을 처리할 수 없습니다. 이는 단일-평면 도구입니다. 부품에 3차원 성형이 필요한 경우-다른 스탬핑 다이 아키텍처나 다운스트림 2차 작업이 필요합니다.

3개의 다이 아키텍처 비교

의사결정 프레임워크: 다이 유형 선택

이 세 가지 아키텍처 중에서 선택하는 것이 추측일 필요는 없습니다. 다음 질문을 순서대로 살펴보면 대개 정답이 분명해집니다.

1. 부품이 굴곡이나 형태 없이 평평합니까?그렇다면 복합 다이가 비용 대비 최고의 정밀도-를-제공할 가능성이 높습니다.
2. 부품에 절단 외에도 여러 작업(구부리기, 끌기, 성형)이 필요합니까?그렇다면 프로그레시브 또는 트랜스퍼 다이가 필요합니다.
3. 모든 작업 중에 부품이 캐리어 스트립에 부착된 상태로 유지될 수 있습니까?부품이 충분히 작고 딥 드로잉이 필요하지 않은 경우에는 프로그레시브 다이가 속도와 부품당 비용-을-위해 최선의 방법입니다.
4. 부품이 스트립 공급에 비해 너무 크거나 스트립 진행이 허용하는 것 이상으로 깊은 드로잉이 필요합니까?그렇다면 전송 다이는 타협 없이 형상을 처리합니다.
5. 연간 생산량은 얼마나 됩니까?대량(100,000개 이상)은 프로그레시브 다이에 대한 툴링 투자를 정당화합니다. 중간 볼륨은 복잡성에 따라 전송 또는 복합을 선호할 수 있습니다. 소량의 경우 복합 다이 또는 2차 작업이 포함된 더 간단한 툴링을 가리킬 수 있습니다.
6. 당신의 허용 오차는 얼마나 엄격합니까?단순한 부품에서 평탄도와 구멍 위치 정확도가 중요한 경우 복합 다이는 가장 엄격한 결과를 제공합니다. 복잡한 형상 전체에서 기능-대-기능 정확도가 중요한 경우 정밀 파일럿이 포함된 프로그레시브 다이가 일관성을 유지합니다.

귀하가 선택하는 스탬핑 다이는 완성된 부품이 달성할 수 있는 공차, 표면 품질 및 생산 경제성에 대한 한도를 설정합니다.- 그러나 다이 아키텍처는 방정식의 절반에 불과합니다. 이러한 각 다이 유형 내부에서는 일련의 중요한 구성 요소가 함께 작동하여 실제로 금속 모양을 형성하며 이러한 구성 요소가 어떻게 상호 작용하는지 이해하는 것이 좋은 부품과 폐기된 부품을 구분하는 기준입니다.

부품을 형성하는 키 스탬핑 다이 구성 요소

다이 아키텍처는 청사진을 제공하지만 해당 구조 내부의 개별 스탬핑 다이 구성 요소가 실제 작업을 수행합니다. 각각은 판금이 완성된 부품으로 변환될 때 판금을 절단, 안내 또는 제어하는 ​​데 특정 역할을 합니다. 이러한 다이 구성 요소가 조화롭게 작동하면 깨끗한 가장자리, 정확한 치수 및 실행 후 반복 가능한 품질을 얻을 수 있습니다. 한 가지 요소라도 꺼지면 결함이 빨리 나타납니다.

다이 어셈블리를 수십 개의 상호 의존적인 부품으로 구성된 정밀 기기로 생각하십시오. 각 부품이 금속에 어떤 영향을 미치는지 이해하면 공차를 지정하거나 인쇄 현장의 품질 문제를 진단할 때 실질적인 활용이 가능해집니다.

펀치 및 다이 블록 상호 작용

판금 펀치와 다이 블록 관계는 모든 절단 작업의 핵심입니다. 펀치는 판금 안으로 내려가고 다이 블록은 아래에 반대쪽 절삭날을 제공합니다. 이 두 표면 사이의 간격-은 절단 여유 공간-으로 절단 가장자리 품질에 관한 거의 모든 것을 제어합니다.

클리어런스가 최적화된 경우(일반적으로재료두께의 5~15%합금에 따라 다름) 금속이 깨끗하게 절단됩니다. 펀치는 재료를 전단 강도 이상으로 밀어내고 파단은 펀치 가장자리와 다이 블록 개구부 사이에서 깔끔하게 전파됩니다. 슬러그는 다이 블록을 통해 자유롭게 떨어지고 나머지 구멍이나 프로파일은 버가 최소화된 부드러운 전단 영역을 갖습니다.

간격을 너무 좁게 설정하면 절삭력이 급증하고 펀치 마모가 가속화되며 공구가 파손될 위험이 있습니다. 너무 느슨하고 재료가 절단되지 않고 굴러가며 가장자리가 울퉁불퉁해지고 2차 마무리가 필요한 대형 버가 생성됩니다. 다이 블록의 보어 형상도 슬러그 유지에 영향을 미칩니다.-슬러그가 깨끗하게 배출되지 않으면 쌓여 다음 부품이나 펀치 자체가 손상됩니다.

다이 슈, 가이드 시스템 및 정렬

위쪽과 아래쪽 절반이 수천 분의 1인치 정도 잘못 정렬되어 있는 상태에서 분당 600스트로크의 속도로 프레스를 작동한다고 상상해 보십시오. 모든 펀치가 중앙에서 벗어나-절삭 간격이 한쪽으로 이동하고 부품의 가장자리 품질이 고르지 않거나 치수 변동이 발생합니다. 이것이 다이슈즈와 가이드 시스템이 그토록 중요한 이유입니다.

다이 슈는 전체 다이 어셈블리의 구조적 기초 역할을 하는 두꺼운 강철 또는 알루미늄 판입니다. 위쪽 신발에는 펀치와 스트리퍼가 들어 있습니다. 하부 슈는 다이 블록, 리프터 및 성형 섹션을 지지하는 다이 패드 플레이트를 고정합니다. 이 두 요소는 함께 하중을 받을 때 완벽하게 평행하고 견고하게 유지되어야 합니다.

두 개의 신발을 연결하고,가이드 핀과 부싱프레스 스트로크 전반에 걸쳐 정렬을 유지합니다. 이러한 정밀-연삭 부품은 0.0001인치 이내의 공차로 제조됩니다. 볼-베어링 스타일 가이드 핀은 마찰을 줄이고 더 빠른 프레스 속도를 가능하게 하며, 마찰-스타일 핀은 측면 힘에 저항하기 위해 추가 힐링을 제공합니다. 두 가지 유형 모두 상단 및 하단 절반이 매 사이클마다 정확하게 등록되도록 보장하여 스탬핑 다이 부품이 서로 적절한 관계를 유지하도록 합니다.

리프터, 스트리퍼 및 재료 제어

절단 및 성형은 모든 관심을 끌지만 재료 제어 구성 요소는 프로그레시브 다이가 원활하게 작동하는지 아니면 50스트로크마다 걸림이 발생하는지 조용히 결정합니다.

리프터는 스테이션 사이에서 금속 스트립을 들어올려 다이 블록 표면과 아래에 형성된 모든 형상을 제거합니다. 그렇지 않으면 스트립이 하단 다이를 가로질러 끌리게 되어 긁힘, 잘못된 공급 및 위치 오류가 발생하게 됩니다. 스프링- 장착 리프터는 스트립을 일정한 높이로 올려 다음 스테이션으로 자유롭게 이동할 수 있도록 합니다.

스트리퍼는 이중 임무를 수행합니다. 절단하는 동안 시트를 다이 블록에 평평하게 고정하고(뒤틀림 방지), 재료가 후퇴할 때 펀치에서 재료를 잡아 당깁니다. 스트리퍼가 없으면 판금은 펀치로 들어올려져 위치를 완전히 잃게 됩니다. 기계식 스트리퍼는 스프링 압력을 사용하는 반면 우레탄 스트리퍼는 탄성 압축을 사용합니다.-둘 다 재료를 원래 위치에 유지합니다.

파일럿은 스트립이 각 스테이션으로 전진할 때 이전에 뚫린 구멍에 들어가는 정밀 핀입니다. 절단이나 성형이 이루어지기 전에 스트립의 위치를 ​​미세 조정하여-피드 오류를 수정하고 -특징 간-특징 정확도가 전체 부품에 걸쳐 사양 내에서 유지되도록 합니다.

구성 요소 참조: 각 부분의 기능

• 펀치- 구멍, 프로파일 또는 형상을 만들기 위해 판금을 누르는 절단 또는 성형 도구입니다.
• 다이 블록(버튼)- 반대 절삭날을 제공하는 경화 인서트; 보어 크기는 지정된 간격만큼 펀치보다 더 크게 오프셋됩니다.
• 다이슈즈- 모든 작동 구성요소를 장착하기 위한 구조적 기초 역할을 하는 상부 및 하부 강판입니다.
• 스트리퍼- 절단하는 동안 시트를 평평하게 유지하고 수축 시 펀치에서 벗겨내는 스프링이 장착된 플레이트 또는 우레탄 요소입니다.
• 리프터-스프링-스테이션 간 원활한 진행을 위해 스트립을 높이는 구동 레일 또는 핀입니다.
• 조종사- 각 작업 전에 스트립을 정렬하기 위해 미리 뚫은 구멍에 들어가는 정밀 위치 핀입니다.-
• 스프링스- 스트리퍼, 리프터 및 압력 패드에 제어된 힘을 제공하는 기계 또는 질소 가스 요소입니다.
• 백킹 플레이트- 충격 하중을 분산시키고 펀치 헤드가 더 부드러운 다이 슈에 끼워지는 것을 방지하기 위해 펀치 뒤에 배치된 경화 플레이트입니다.

이러한 스탬핑 다이 구성 요소는 모두 최종 부품 결과에 기여합니다. 마모된 조종사는 위치 드리프트를 허용합니다. 약한 스트리퍼 스프링으로 인해 재료가 들어 올려지고 뒤틀리게 됩니다. 깨진 뒷판으로 인해 펀치가 신발에 밀어 넣을 수 있습니다. 다이 어셈블리는 시스템으로 작동하며-부품 품질은 해당 시스템에서 가장 약한 링크만큼만 우수합니다.

물론 이러한 구성 요소는 진공 상태에서 작동하지 않습니다. 스탬핑하는 재료-두께, 경도 및 연성-은 금형 내부의 모든 요소에 대한 요구 사항을 결정하고 시간이 지남에 따라 각 요소가 얼마나 공격적으로 마모되는지를 결정합니다.

공작물 재료가 다이 선택에 미치는 영향

연강용으로 제작된 다이는 스테인리스강을 통과시킬 때 동일한 방식으로 작동하지 않습니다. 코일의 재료는 절삭 간격, 펀치 형상, 성형 반경, 스프링력, 프레스 톤수, 심지어 툴링 구성 요소의 표면 코팅까지 공구 내부의 거의 모든 엔지니어링 매개변수를 결정합니다. 이러한 재료- 기반 요구 사항을 무시하면 펀치가 타거나 과도한 버가 발생하거나 성형 중에 부품이 갈라질 수 있습니다.

다이 스탬프 부품을 지정할 때 재료 데이터시트는 단순한 조달 세부정보가 아니라{0}}모든 도구 제작 결정의 출발점이 됩니다. 가장 중요한 네 가지 특성은 인장 강도, 경도, 연성 및 두께입니다. 각각은 수용 가능한 부품을 생산하기 위해 판금 다이를 설계하는 방법을 변경합니다.

강철 및 스테인레스강 스탬핑 고려 사항

강철은 스탬핑 부품의 가장 일반적인 재료로 남아 있지만 "강철"은 광범위한 동작을 포괄합니다. 연강(일반적으로 인장 강도가 350MPa 미만)은 관대하며{2}}깨끗하게 전단되고 과도한 스프링백 없이 형성되며 적당한 다이 마모를 유발합니다. 스테인레스 스틸은 완전히 다른 동물입니다.

304 및 316과 같은 스테인레스 등급은 인장 강도가 500 MPa를 초과하고, -성형 중에 가공이 빠르게 경화되고, 펀치{4}}와-재료 경계면에서 훨씬 더 많은 열을 발생시킵니다. 이러한 더 단단한 합금을 가공하는 강철 스탬핑 다이의 경우 몇 가지 엔지니어링 조정이 필수가 됨을 알 수 있습니다.

• 더 엄격한 간격- 더 단단한 재료가 필요함클리어런스 비율 증가조기 펀치 파손과 과도한 절삭력을 방지합니다. 스테인리스는 일반적으로 측면당 재료 두께의 10-15%가 필요한 반면, 연강의 경우 6-10%가 필요합니다.
• 더 높은 성형력- 연강에서 스테인리스로 전환하면 프레스 톤수 요구사항이 50-60% 증가합니다. 크기가 작은 프레스는 불완전한 성형, 코이닝 마크, 모든 툴링 구성 요소의 마모 가속화로 이어집니다.
• 스프링백 보상- 스테인레스강의 높은 수율-대-인장 비율은 굽힘 후 탄성 회복이 더 크다는 것을 의미합니다. 다이 설계자는 목표 각도에 도달하기 위해-2~4도(때로는 그 이상)로 과도하게 구부려야 하며 성형 펀치에는 반동을 고려하여 수정된 반경이 필요할 수 있습니다.
• 가속 다이 마모- 스테인리스의 마모성 특성으로 인해 펀치 및 다이 블록 제작을 위한 고급 스탬핑 다이 강이 필요합니다. TiN 또는 AlCrN 코팅이 포함된 D2 또는 M2 공구강은 장기간 생산을 통해 모서리 선명도를 유지하는 데 필요합니다.

결과는? 스테인레스용으로 제작된 강철 스탬핑 다이는 더 나은 재료, 더 엄격한 제조 공차, 더 견고한 프레스 프레임이 필요하기 때문에 초기 비용이 더 많이 듭니다. 그러나 이러한 투자는 일관된 부품 품질과 더 긴 재연마 간격으로 성과를 거두고 있습니다.

다이 내 알루미늄 및 구리 합금 거동

알루미늄은 스탬핑 공정에 완전히 다른 과제를 안겨줍니다. -강철 밀도의 약 1/3이고 상대적으로 부드러워서{2}}스탬핑하기 쉬울 것 같습니다. 실제로 그 부드러움은 강철이 결코 할 수 없는 문제를 야기합니다.

알루미늄 스탬핑 다이의 가장 큰 문제는 마모입니다. 알루미늄은 고압 접촉 중에 미세한 입자를 다이 표면에 냉간-용접하는 경향이 있는 "끈적끈적한" 금속입니다.- 마모가 시작되면 눈덩이처럼 불어납니다. 후속 스트로크를 할 때마다 더 많은 재료가 흡수되고 다음 부품이 긁히며 결국 단순한 연마를 넘어 다이가 손상됩니다. 골링을 방지하려면 다중-계층 전략이 필요합니다.

• 다이 코팅- 질화 티타늄(TiN) 또는 다이아몬드{1}}탄소 유사(DLC)와 같은 PVD 코팅은 알루미늄과 공구강 표면 사이에-눌어붙지 않는 장벽을 만듭니다.
• 표면 마무리- 거울-성형 표면 연마는 접착 마모의 주요 원인인 마찰-발생 열을 줄입니다.
• 공구강 선택- 고-바나듐 강철(예: CPM 10V)은 알루미늄으로 인한 접착 마모에 대한 저항력이 뛰어납니다.
• 특수 윤활- 염소가 없는- 합성 유체는 알루미늄 표면을 더럽히지 않고 경계 윤활을 제공합니다.

또한 알루미늄은 탄성 계수가 강철의 약 1/3-(약 10,000ksi 대 30,000ksi)이기 때문에 -강철보다 더 강한- 스프링백 현상을 나타냅니다. 강철에서는 각도를 유지하는 굽힘이 알루미늄에서는 상당히 튀어 나오므로 다이에 내장된 과도한 굽힘 또는 응력-완화 기능이 필요합니다.

구리 및 황동 합금은 부드러움 스펙트럼의 반대편에 있습니다. 최소한의 스프링백으로 쉽게 형성되지만 부드러움으로 인해 거친 다이 표면에서 표면 마킹이 발생하기 쉽습니다. 구리 스탬핑에는 일반적으로 외관 손상을 방지하기 위해 광택이 나는 툴링과 세심한 스트리퍼 압력 설정이 필요합니다. 반면에 구리 합금은 다이 마모가 거의 발생하지 않으므로 표준 공구강을 사용해도 공구 수명이 뛰어납니다.

재료 두께가 다이 엔지니어링을 구동하는 방법

합금에 관계없이 스톡 두께는 클리어런스 계산에서 가장 영향력 있는 단일 변수입니다. 업계-표준 공식은 간단합니다.

절단 간격(측면당)=재료 두께 x 간격 계수

그만큼클리어런스 계수는 일반적으로 5%~10% 범위입니다.합금의 경도와 원하는 모서리 품질에 따라 재료 두께가 달라집니다. 정밀 응용 분야에서는 버를 최소화하고 전단 표면을 부드럽게 하기 위해 하단(약 5%)을 사용합니다. 일반 스탬핑에서는 다이 수명을 연장하고 절삭력을 줄이기 위해 8-10%를 사용합니다.

예를 들어, 8% 계수로 1.0mm 연강을 스탬핑하면 측면당 0.08mm 간격이 제공됩니다. 12%에서 2.0mm 스테인리스 스틸로 전환하면 측면당 0.24mm가 됩니다.-완전히 다른 다이 블록 치수와 펀치 크기를 요구하는 3배 증가입니다.

두께는 또한 다음과 같은 관련 결정을 내립니다.

• 펀치강도- 재료가 두꺼울수록 더 많은 절삭력이 필요합니다. 즉, 좌굴을 방지하기 위해 펀치 단면이 더 커야 합니다.-
• 스트리퍼 힘- 스톡이 두꺼울수록 펀치를 더 단단히 고정하므로 재료를 안정적으로 제거하려면 더 강한 스프링이나 질소 실린더가 필요합니다.
• 최소 피처 크기- 일반적인 규칙은 가장 작은 구멍 직경이 재료 두께보다 작아서는 안 된다는 것입니다. 더 작은 것을 펀치하면 도구가 파손될 위험이 있습니다.
• 반경 형성- 최소 굽힘 반경은 두께에 따라 조정됩니다. 강철은 일반적으로 1T(두께의 1배)에 해당하는 굽힘 반경을 허용하는 반면, 알루미늄은 균열을 방지하기 위해 2T 또는 3T가 필요한 경우가 많습니다.

스탬핑 부품의 재료 비교

재료 선택은 단순히 코일에 들어가는 재료를 결정하는 것이 아닙니다.{0}}펀치 경도부터 프레스 톤수, 유지보수 간격까지 모든 툴링 결정에 영향을 미칩니다. 설계 단계에서 이러한 매개변수를 올바르게 설정하면 너무 빠르게 자라는 버, 각도를 유지하지 못하는 굽힘, 처음 1000번의 스트로크 내에서 자국이 남거나 흠집이 나는 표면 등 생산 품질을 저하시키는 다운스트림 문제를 방지할 수 있습니다.

이러한 다운스트림 문제는 자체적으로 검토할 가치가 있습니다. 재료와 여유 공간이 완벽하게 일치하더라도 생산 과정에서 특정 결함이 나타날 수 있으며{1}}각 결함은 다이 내부에서 제어 가능한 근본 원인을 추적합니다.

다이 스탬프 부품의 일반적인 결함 및 이를 방지하는 방법

완벽하게 설계된 다이라도 결국에는 결함이 있는 부품이 생성됩니다. 잘 실행되는-스탬핑 작업과 스크랩이 많은 작업-의 차이는 결함이 발생하는 이유를 이해하고 결함이 확대되기 전에 근본 원인을 해결하는 데 달려 있습니다. 버, 스프링백, 주름, 균열 및 얇아짐은 거부된 다이 스탬프 부품의 대부분을 차지하는 5가지 결함입니다. 각각은 제어할 수 있는 특정 툴링 조건이나 프로세스 매개변수를 직접 추적합니다.

버(Burr) 형성 및 절단 간격 제어

버는 펀칭, 블랭킹 또는 트리밍 후 스탬핑 부품의 절단 프로파일을 따라 형성되는 날카로운 모서리입니다. 이는 스탬프 부품 생산에서 가장 흔한 불만 사항이며 거의 항상 금속 펀치와 다이 블록 사이의 간격 문제를 지적합니다.

절단 스트로크 중 다이 내부에서 발생하는 상황은 다음과 같습니다. 펀치가 시트에 접촉하여 전단 강도를 넘어서 밀어내고 재료가 펀치 가장자리와 다이 블록 가장자리를 연결하는 선을 따라 파손됩니다. 클리어런스가 최적화되면 해당 파단선이 깨끗하게 만나 롤오버가 최소화되고 거의 눈에 띄지 않는 버가 발생하는 부드러운 전단 영역이 생성됩니다. 간격이 너무 좁으면 절삭력이 급격하게 증가하고 재료가 절단되기보다는 찢어집니다. 간격이 너무 크면 균열이 발생하기 전에 금속이 틈새로 굴러들어가서 가장자리가 울퉁불퉁해지고 큰 버가 남습니다.

연강에 대한 업계 지침은 면당 재료 두께의 5{2}}8%입니다. 스테인리스강과 고강도 합금은 그 범위를 10~15%까지 높입니다. 설계 단계에서 이 수치를 올바르게 얻는 것이 중요하지만 이는 절반에 불과합니다.

다이 마모는 두 번째 변수를 발생시킵니다. 스탬핑 다이 펀치와 다이 블록이 생산 과정을 거치면서 절삭날이 점차 둥글어집니다. 이러한 점진적 둔화는 설계된 값 이상으로 기능적 간극을 효과적으로 증가시키며, 버 높이는 매 천 스트로크마다 점진적으로 증가합니다. 생산 중 버 높이를 모니터링하면 재연마 또는 펀치 교체가 필요할 때 조기 경고 신호를 제공합니다. 설정 시 0.05mm 버로 측정된 부품은 200,000번째 히트에서 0.15mm로 증가할 수 있습니다.-많은 응용 분야에서 허용되는 한도를 훨씬 초과합니다.

스프링백, 주름, 크랙 방지

성형 결함은 단순한 클리어런스 측정이 아니라 응력 하에서 재료의 거동을 포함하기 때문에 절단 결함보다 까다롭습니다.

스프링백굽힘력이 해제된 후 금속의 탄성 회복입니다. 부품이 부분적으로 원래의 평평한 모양으로 돌아가므로 굽힘 각도가 목표에서 몇 도 벗어나게 됩니다. 고강도-강도 소재는 더 많은 탄성 에너지를 유지하기 때문에 더 많은 스프링백을 나타냅니다. 솔루션에는 다음이 포함됩니다.설계 중 다이 각도 보정(예상되는 스프링백 양만큼 과도하게-굽힘) 굽힘 정점을 소성 변형하는 바닥 또는 코이닝 스트로크를 사용하고 굽힘 선 근처에 보강 리브를 추가하여 형상을 잠급니다.

주름그려진 부품의 플랜지나 벽에 물결 모양의 버클이-나타납니다. 이는 압축 응력이 시트의 좌굴 저항을 초과할 때 발생합니다.-일반적으로 블랭크 홀더 힘이 너무 낮거나 드로우 비드가 재료 흐름을 효과적으로 억제하지 못하기 때문입니다. 일반적으로 블랭크 홀더 압력을 높이고 드로 비드 형상을 최적화하고 윤활 분포를 조정하면 문제가 해결됩니다.

열분해인장 변형이 재료의 연성 한계를 초과할 때 발생합니다. 이는 좁은 굽힘 반경, 깊게-그려진 모서리, 재료가 과도하게 얇아지는 영역에서 나타납니다. 일반적인 근본 원인으로는 너무 작은-펀치 반경, 공격적인 단일 단계-인발, 불량한 결 방향 정렬 등이 있습니다. 방지 전략은 변형률 확산에 중점을 둡니다. 즉, 더 큰 반경, 다단계 성형, 깊은 인발을 위한 중간 어닐링, 결정 방향에 평행이 아닌 결정 방향에 걸쳐 임계 굽힘 정렬 등이 있습니다.

재료 흐름에서 우회 노치의 역할

프로그레시브 다이 스탬핑은 다른 다이 유형이 직면하지 않는 결함 범주, 즉 잘못된 공급-관련 치수 오류를 추가합니다. 스트립이 스트로크 사이의 정확한 피치 거리로 전진하지 않으면 부품의 모든 기능이 위치에서 벗어나게 됩니다. 이는 판금 스탬핑 다이의 네거티브 및 포지티브 바이패스 노치가 필수적인 곳입니다.

바이패스 노치(피치 노치 또는 프렌치 노치라고도 함)는 프로그레시브 다이의 시작 스테이션에서 스트립의 한쪽 또는 양쪽 가장자리에서 잘라낸 재료의 작은 부분입니다. 스탬핑 다이에서 바이패스 노치의 목적은 세 가지입니다. 즉, 오버피딩을 방지하는 견고한 기계적 정지 기능을 제공하고, 스트립이 고르지 않게 추적되도록 하는 가장자리 캠버를 제거하고, 피드- 길이 확인 센서를 위한 기준 표면을 생성합니다.

네거티브 바이패스 노치로 재료 절단떨어져 있는스트립 가장자리에서 스톱 블록이 맞물리는 열린 슬롯을 만듭니다. 포지티브 바이패스 노치는 작은 탭을 아래쪽으로 뻗어 다이의 정지 표면에 맞춰 돌출된 기능을 만듭니다. 두 접근 방식 모두 스트립 진행을 제어하지만 서로 다른 설계 컨텍스트를 제공합니다. 음의 노치는 가장자리 캠버가 문제가 되는 더 넓고 두꺼운 스트립에 더 일반적입니다. 포지티브 노치(랜스-및-플랜지 스타일)는 좁은 캐리어에 적합합니다.캐리어를 강화하고 수유를 돕습니다.배출이 필요한 느슨한 슬러그를 생성하지 않고.

바이패스 노치 판금 성형 목적을 이해하면 일부 프로그레시브 다이가 완벽하게 작동하는 반면 다른 다이는 지속적으로 공급 오류가 발생하는 이유를 설명하는 데 도움이 됩니다. 이러한 노치가 없으면 고정밀 서보 피더도-스트립이 의도한 위치를 벗어나지 않는다는 것을 보장할 수 없습니다.-심각한 잘못된 공급으로 인해 전체 다이가 충돌할 수 있으며, 이는 노치가 소비하는 소량의 재료보다 훨씬 더 많은 비용이 듭니다.

결함{0}}~-솔루션 참조

• 과도한 버- 원인: 절삭날 마모 또는 잘못된 펀치---다이 간격. 해결책: 적절한 여유 공간(합금에 따라 측면당 재료 두께의 5-15%)을 유지하고, 일정에 따라 펀치를 재연마하거나 교체하고, 도구 정렬을 확인합니다.
• 스프링백- 원인: 굽힘, 특히 고강도 재료의 탄성 회복.- 해결책: 보상된 각도만큼 과도하게 굽히거나, 바닥/코이닝 스트로크를 사용하거나, 보강 기능을 추가합니다.
• 주름- 원인: 블랭크 홀더 힘이 부족하거나 드로 비드 제한이 부족합니다. 해결책: 보압을 높이고, 드로 비드를 재설계하고, 블랭크 모양을 최적화하여 재료 흐름을 제어합니다.
• 열분해- 원인: 날카로운 반경 또는 깊은 인발에서 재료 연성을 초과하는 인장 변형. 해결책: 성형 반경을 늘리고, 다단계 드로잉을 사용하고,-연성이 더 높은 재료를 선택하고, 결 방향에 따라 굴곡을 정렬합니다.
• 재료가 얇아짐- 원인: 과도한 드로우 깊이 또는 너무 작은-펀치/다이 반경 집중 변형. 솔루션: 블랭크 크기 최적화, 윤활 개선, 스테이지당 연신 비율 감소, 시뮬레이션-유도 다이 형상을 통한 변형률 재분배.
• 잘못된 공급/치수 변화- 원인: 프로그레시브 다이에서 스트립 오버피드 또는 위치 드리프트. 해결책: 포지티브 피치 제어를 위한 바이패스 노치를 통합하고 파일럿 핀 상태를 유지하며 피드-검증 센서를 사용합니다.

이러한 결함은 각각 다이 설계 단계에서 예방할 수 있습니다. 문제는 솔루션이 종종 -버를 줄이기 위해 간격을 조여 절단력을 증가시키고, 이로 인해 펀치 마모가 가속화되어 결국 버가 다시 발생한다는 것입니다. 효과적인 결함 예방을 위해서는 틈새, 재료 흐름, 노치 설계 및 성형 매개변수가 모두 어떻게 작동하는지에 대한 시스템{3}}수준의 관점이 필요합니다. 우회 노치 형상, 버 제어 및 재료 흐름 최적화가 교차하는 복잡한 프로그레시브 다이의 경우 다음과 같은 숙련된 툴링 전문가와 협력합니다.이첸엔지니어가 하드 툴링이 출시되기 전에 이러한 상호 연관된 변수를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.

결함 예방은 품질 방정식의 한 측면입니다. 다른 측면은 애초에 다이에 어느 정도의 품질을 구축해야 하는지 아는 것입니다.-이 결정은 생산량, 예상 도구 수명, 다이 제작 방식을 결정하는 분류 시스템에 따라 달라집니다.

다이 분류 및 생산량 결정

금형에 어느 정도의 품질을 구축해야 합니까? 그것은 속임수 질문이 아닙니다. 5,000개-개의 프로토타입 실행을 위한 과도한 도구 제작은 비용을 낭비합니다. 연간 3-백만 개를 약속하기 위해 이를 미흡하게 구축하는 것은 가동 중지 시간, 재작업 및 조기 도구 교체로 인해 훨씬 ​​더 많은 것을 낭비합니다. 업계에서는 툴링 투자를 생산 현실과 일치시키는 다이 분류 시스템을 통해 이 문제를 해결합니다.

세 가지 클래스-A, B, C-는 다이 툴링 품질의 스펙트럼을 정의하며 각 클래스는 부품 공차, 표면 마감, 도구 수명 및 부품당 비용에 대한 구체적인 영향을 미칩니다. 그러나 대부분의 엔지니어는 한 클래스를 다른 클래스와 구분하는 요소나 각 클래스가 언제 경제적으로 의미가 있는지에 대한 명확한 설명 없이 이러한 용어를 접합니다.

다이 클래스와 부품 품질에 대한 의미

다이 클래스를 엔지니어링 정밀도의 계층으로 생각하십시오. 클래스 C 영역의 표준 다이는 수백만 사이클을 실행하도록 설계된 클래스 A 스탬핑 다이 세트와 근본적으로 다른 목적으로 제작되었습니다. 분석 방법은 다음과 같습니다.

클래스 A - 최대 정밀도, 최대 수명

클래스 A 툴링은 품질 피라미드의 최상위에 위치합니다. 이러한 금속 스탬핑 다이 세트는 최고의 신뢰성을 위해 설계되었으며, 가장 견고한 공구강으로 제작되었으며, 가장 엄격한 치수 공차로 제조되었습니다. Master Products Co.에 따르면 클래스 A 다이는 복잡한 기하학적 구조, 정밀한 공차, 고급 표면 마감 처리를 갖춘 정밀 부품을 포함한 고품질 생산 응용 분야에 사용되며{4}}자동차 차체 패널과 소비자 가전 제품이 대표적인 예입니다.

클래스 A는 두 가지 하위 유형으로 더 나뉩니다.

• 유형 1- 외부 패널을 늘리고 그리는 데 사용되는 대형 다이입니다. 이는 완제품에서 눈에 띄게 보이는 부품을 생산하므로 각인된 모든 부품은 완전히 매끄럽고 결함이 없어야 합니다-.
• 유형 2- 최고 수준의 도구 제작 정밀도가 가능합니다. 특수 공구강, 초경 인서트, 고성능-세라믹 및 알루미늄 다이 슈로 제작되었습니다. 프로젝트에 볼륨이 매우 크거나 공차가 매우 정밀한 경우 Type 2 프로그레시브 다이가 답입니다.

일부 응용 분야에서 클래스 A 다이는 대대적인 재구축 없이 수명 기간 동안 수백만 개의 부품을 생산합니다. 이러한 수명은 초기 비용 절감보다 강성과 열 안정성을 우선시하는 재료 선택(중요한 마모 지점의 탄화물, 다른 곳의 고급 공구강) 및 제작 방법에서 비롯됩니다.

클래스 B - 생산의 주력

클래스 B 툴링 다이는 상업용 및 산업용 스탬핑에서 가장 일반적인 범주를 나타냅니다. 이러한 다이는 내구성이 뛰어난 공구강의 공차를 최소화하도록 제작되었지만 무기한 사용을 위해 설계되기보다는 정의된 생산량을 염두에 두고 설계되었습니다. 목표 수량({2}}예: 500,000개-)을 지정하면 클래스 B 다이는 어느 정도 여유를 두고 해당 볼륨을 안정적으로 생산하도록 제작됩니다.

실질적인 차이점은 무엇입니까? 클래스 B는 클래스 A 빌드에서 발견되는 카바이드 인서트나 특수 코팅 없이 표준 D2 또는 A2 공구강을 사용합니다. 가이드 시스템은 정밀-기반이지만 고속 사이클 수명을 연장하는 볼-베어링 업그레이드가 포함되지 않을 수 있습니다.- 그 결과, 유지보수 간격이 더 짧아지고 총 공구 수명이 유한하다는 사실을 이해하면서 더 적은 투자로 우수한 부품 품질을 제공하는 스탬핑 다이 세트가 탄생했습니다.

클래스 C - 단기-실행 및 프로토타입 툴링

클래스 C는 진입점입니다. 이 다이는 저-~중-규모 프로젝트, 프로토타입 제작 실행 또는 엄격한 공차와 프리미엄 마감이 필요하지 않은 애플리케이션에 적합한 저가형 다이입니다. 클래스 C 다이는 더 부드러운 공구강, 단순화된 가이드 시스템, 덜 복잡한 구조를 사용하여 비용을 낮추고 리드 타임을 단축할 수 있습니다.

C클래스는 언제 선택하나요? 영구 툴링을 구축하는 동안 설계 검증, 시장 적합성 테스트 또는 교량 생산을 검증하기 위해 500~10,000개의 부품이 필요한 경우. 부품은 클래스 A 출력의 일관성과 일치하지 않지만 기능적이고 최종 형상을 대표합니다.

금형 투자 프레임워크로서의 생산량

다이 클래스 선택은 주관적이지 않습니다.-수학에 따라 결정됩니다. 근본적인 질문은 간단합니다. 더 나은 도구를 사용하여{2}}부품당 비용을 절감하면 더 높은 초기 투자를 정당화할 수 있을까요?

손익분기점-논리를 고려해보세요. 클래스 C 다이의 가격은 $15,000이지만 부품당 $0.05의 2차 디버링 작업이 필요합니다. 동일한 구성 요소에 대한 클래스 A 다이의 가격은 80,000달러일 수 있지만 이러한 보조 작업이 완전히 제거됩니다. 값비싼 다이가 얼마나 저렴한 옵션이 됩니까? 이 예에서는 약 140만 개의 부품이 사용됩니다. 그 숫자 아래에서는 간단한 툴링이 승리합니다. 그 위에, 클래스 A 투자는 그 자체로 비용을 지불하고 매 스트로크마다 돈을 계속 절약합니다.

다이 내부의 재료 선택은 동일한 논리를 따릅니다. 공구강 다이는 초경합금에 비해 비용이 3{10}}5배 저렴하지만 초경합금의 내마모성은 10~30배 더 높을 수 있습니다. 공구강 펀치는 100,000회마다 재연삭이 필요할 수 있습니다. 동일한 스테이션의 카바이드 인서트는 주의가 필요하기 전에 200만~300만 번의 히트를 실행할 수 있습니다. 대량 생산의 경우 카바이드 다이는 초기 가격이 높음에도 불구하고 총 소유 비용이 더 낮습니다.

하이브리드 접근 방식이 격차를 해소합니다. 공구강 다이 본체 내 매우 높은-마모 지점에 카바이드 인서트를 사용하면 전체 다이 비용을 관리하기 쉽게 유지하면서 가장 중요한 부분에 뛰어난 내마모성을 제공합니다. 공구강 부품에 TiN 또는 TiCN과 같은 고급 코팅을 적용하면 서비스 수명을 크게 연장할 수 있어 전체 비용 프리미엄 없이 코팅되지 않은 강철과 고체 초경 사이의 성능 격차를 줄일 수 있습니다.

볼륨 계층 및 다이 클래스 권장 사항

1. 프로토타입/사전{0}}생산(부품 5,000개 미만)- 클래스 C 도구. 예상 공구 수명은 5,000-50,000스트로크입니다. 표준 공구강을 사용하여 구조가 단순화되었습니다. 더 넓은 공차를 수용하고 2차 작업을 계획하세요. 목표: 최소한의 투자로 부품 형상을 검증합니다.
2. 소량(연간 5,000~100,000개 부품)- 클래스 C 또는 저가형-클래스 B 도구. 예상 공구 수명은 50,000-500,000스트로크입니다. 적당한 경도(58-62 HRC)의 공구강 구조. ±0.1mm 공차가 허용되는 부품에 적합합니다.
3. 중간 규모(연간 100,000~500,000개 부품)- 클래스 B 도구. 예정된 재연삭을 통해 500,000-1,500,000스트로크의 공구 수명을 예상합니다. 고품질-공구강(D2, A2), 정밀 가이드 시스템 및 엔지니어링된 유지보수 간격. 이 계층은 종종 툴링 투자가 부품별 경제성과 균형을 이루는 최적의 지점을 나타냅니다.
4. 대량 생산(연간 500,000~2,000,000개 부품)- 클래스 A 유형 1 도구. 공구 수명은 2,000,000스트로크를 초과할 것으로 예상됩니다. 높은-마모 스테이션에 선택적 초경 인서트가 포함된 고급 공구강입니다. 엄격한 공차(±0.05mm 이상), 최소한의 2차 작업 및 최적화된 사이클 속도.
5. 매우 많은 양(연간 2,000,000+개 부품)- 클래스 A 유형 2 도구. 예상 공구 수명은 5,000,000+ 스트로크입니다. 모든 커팅 스테이션의 풀 카바이드 인서트, 특수 다이 슈 소재, 최대 가동 시간을 위해 설계된 프로그레시브 다이 아키텍처. 다이 자체는 자체 유지 관리 일정과 재구축 프로그램을 통해 중요한 자본 자산이 됩니다.

패턴에 주목하세요. 볼륨이 증가함에 따라 부품당 비용을 줄이고, 보조 작업을 없애고, 유지 관리 간격을 연장하고, 가동 중지 시간을 최소화하기 위해 다이에 더 많은 투자를 합니다.- 다이 클래스는 명성에 관한 것이 아닙니다.{2}}그것은 툴링 투자를 생산 실행의 경제적 현실에 맞추는 것입니다.

올바른 등급을 선택하면 다이가 수명 동안 유지할 수 있는 성형 작업도 결정됩니다. 간단한 블랭킹 및 피어싱을 처리하는 클래스 B 다이는 정격 볼륨을 훨씬 초과하여 지속될 수 있습니다. 엄격한 공차 하에서 고정밀 코이닝 또는 딥 드로잉을 시도하는 동일한 클래스는 더 빨리 마모됩니다. 왜냐하면 성형 작업은 도구 표면에 지속적인 압축 하중을 가하기 때문입니다.{3}}더 높은 클래스 구조에서만 재료 탄력성을 요구하는 하중이-제공됩니다.

스탬핑된 부품 형상을 정의하는 성형 작업

절단은 금속을 분리합니다. 형성하면 모양이 바뀐다. 평평한 프로파일을 넘어서는 모든 스탬핑된 구성 요소-굽은 부분이 있는 모든 브래킷, 그려진 벽이 있는 모든 하우징, 엠보싱 리브와의 모든 접촉-의 형상은 다이 내부에서 수행되는 성형 작업에 기인합니다. 이러한 작업을 통해 판금은 제어된 인장, 압축 또는 둘 다에 노출되며, 가해지는 힘과 재료 특성 간의 균형에 따라 정확한 부품을 얻을지 아니면 스크랩 더미를 얻을지 여부가 결정됩니다.

성형을 까다롭게 만드는 것은 영구 변형에 대한 금속의 자연적인 저항에 맞서 작업한다는 것입니다. 시트가 튀어 나오거나 휘어지거나 얇아지거나 갈라지기를 원합니다. 잘 설계된 성형 스테이션은- 이러한 경향을 예측하고 예측 가능한 결과를 도출합니다. 각 유형의 다이 프레싱 작업이 플랫 스톡을 3차원 형상으로 변환하는 방법을 이해하면 실제로 생산 가능한 스탬핑 구성 요소를 지정하고-부품이 사양을 벗어나 프레스에서 나올 때 문제를 해결할 수 있습니다.

스탬핑 다이의 벤딩 및 플랜징 작업

굽힘은 스탬핑에서 가장 일반적인 성형 작업입니다. 직선 축을 따라 시트를 변형하여 탭, 채널, 브래킷 및 장착 플랜지와 같은 기능을 생성합니다. 간단해 보이지만{2}}생산 과정 전반에 걸쳐 올바른 굽힘 각도를 일관되게 달성하는 것은 스탬프 부품 제조에서 가장 어려운 과제 중 하나입니다.

스탬핑 다이 내부에는 세 가지 주요 굽힘 방법이 나타납니다.

• V-굽힘- 펀치는 시트를 다이 블록의 V- 모양의 구멍으로 밀어 넣습니다. 최종 각도는 펀치가 얼마나 깊게 관통하는지에 따라 달라집니다. 펀치가 바닥에 닿지 않는 에어 벤딩은 동일한 툴링으로 다양한 각도를 달성할 수 있으므로 유연성을 제공합니다. 바닥(펀치가 완전히 장착되는 위치)은 더 엄격한 각도 제어를 제공하지만 하나의 형상에 고정됩니다.
• U-벤딩- 펀치는 시트를 U-자형 채널로 밀어 넣어 단일 스트로크로 두 개의 평행한 굴곡을 형성합니다. 펀치 아래의 압력 패드는 성형 중에 시트를 평평하게 유지하여 바닥이 휘어지는 것을 방지합니다. 이 방법은 채널 섹션과 C- 모양의 프로필을 효율적으로 생성합니다.
• 굽힘 닦아내기- 시트의 한쪽 가장자리가 고정되고 펀치가 반경 전체의 자유 부분을 닦아냅니다. 이 접근 방식은 시트가 스트립 캐리어에 대해 상대적으로 이동할 필요가 없기 때문에 프로그레시브 다이 내부에서 잘 작동합니다. 이는 처리 중에 스트립에 연결된 상태로 유지되는 부품에 플랜지와 탭을 만드는 데 적합한{3}}방법입니다.

방법에 관계없이 모든 굽힘에는 두 가지가 모두 도입됩니다.내부 반경의 압축과 외부 반경의 인장. 이러한 이중 응력 상태로 인해 굽힘 반경이 너무 빡빡할 때 외부 표면에 균열이 발생합니다.-재료의 신축성이 거의 떨어지게 됩니다.

이러한 실패를 방지하기 위해 최소 굽힘 반경 규칙이 존재합니다. 일반적인 지침은 내부 굽힘 반경이 연강의 재료 두께(1T)의 최소 1배와 같아야 한다는 것입니다. 더 단단한 재료에는 더 많은 공간이 필요합니다. 스테인리스강은 종종 1.5T~2T가 필요하고, 6061-T6과 같은 알루미늄 합금은 성질과 결 방향에 따라 2T~3T가 필요할 수 있습니다.

금속은 압연 방향에 수직으로 약간 약하기 때문에 결정 방향이 중요합니다. 벤딩가로질러결(롤 방향에 수직)은 균열 없이 더 좁은 반경을 가능하게 합니다. 벤딩~을 따라결은 균열이 발생하기 쉬운-외부 섬유를 가장 약한 방향으로 늘어나게 합니다. 가능하다면 결정 전체에 걸쳐 중요한 굽힘 방향을 지정하세요.-다이 복잡성에 비용이 전혀 들지 않고 성형성이 무료로 향상됩니다.

플랜징은 굽힘과 동일한 원리를 따르지만 직선 축 대신 곡선 축을 따라 작동합니다. 신축 플랜지(볼록한 곡선)는 외부 가장자리에 장력을 가해 갈라질 위험이 있습니다. 수축 플랜지(오목한 곡선)가 외부 가장자리를 압축하여 주름이 생길 위험이 있습니다. 둘 다 재료 제한 내에서 유지하려면 플랜지 폭과 릴리프 형상에 세심한 주의가 필요합니다.

복잡한 부품 형상을 위한 드로잉, 코이닝 및 엠보싱

부품에 깊이가 필요한 경우-컵, 쉘, 하우징-간단한 구부림으로는 원하는 결과를 얻을 수 없습니다. 드로잉, 코이닝 및 엠보싱 작업은 각각 근본적으로 다른 접근 방식을 사용하여 평평한 용지에서 3차원{3}}스탬프 구성 요소를 만듭니다.

딥 드로잉

드로잉은 가장 까다로운 성형 작업입니다. 플랫 블랭크는 펀치에 의해 다이 캐비티 안으로 당겨져 재료 흐름을 제어하여 속이 빈 컵- 모양의 부품으로 변형됩니다. 다른 성형 방법과의 주요 차이점: 금속이 실제로 흐릅니다.~ 안으로단순히 형태 위로 늘어나는 것이 아니라 다이를 사용하는 것입니다.

압력-로드형 블랭크 홀더(드로 패드)는 블랭크의 외부 가장자리 위에 위치하며 캐비티에 공급되는 재료의 양을 제어합니다. 유지력이 너무 약하고 금속이 안쪽으로 압축되면서 주름이 생깁니다. 너무 많으면 재료가 흐르지 않아 펀치 반경이 얇아지거나 찢어질 수 있습니다. 블랭크 홀더 압력과 재료 흐름 사이의 균형이 드로잉 작업의 성공 여부를 결정합니다.

딥드로잉 부품에는 오일 팬, 조리기구, 자동차 도어 패널, 원통형 하우징 및 음료수 캔 본체가 포함됩니다. 달성 가능한 드로우 깊이는 재료 연성, 블랭크 직경-대-펀칭 비율 및 윤활에 따라 달라집니다. 표준 연강의 경우 약 2:1의 첫 번째- 연신 감소율(블랭크 직경 대 펀치 직경)이 일반적입니다. 더 깊은 부품에는 연성을 복원하기 위해 중간 어닐링이 포함된 여러 연신 단계가 필요합니다.

코이닝

코이닝은 다른 성형 방법이 할 수 없는 것, 즉 완전한 소성 변형을 통해 극도로 엄격한 치수 공차를 달성합니다. 탄성 스프링백으로 인해 최종 형상이 바뀌는 굽힘이나 인발과 달리-코이닝은 탄성 회복이 거의 일어나지 않을 정도로 극심한 압력 하에서 금속을 압착합니다. 재료는 펀치 및 다이 캐비티 표면과 완전히 일치합니다.

주머니에 동전이 있다고 상상해보십시오. 각각은 단순한 슬러그로 시작하여 스프링백이 전혀 없이 완벽하고 상세한 모양으로 압축되었습니다. 산업용 코이닝은 동일한 방식으로 작동하여 ±0.01mm만큼 엄격한 공차를 갖는 형상을 생성합니다. 트레이드오프는 프레스 톤수입니다. 코이닝에는 에어 벤딩보다 5~10배 더 높은 힘이 필요합니다. 이는 더 무거운 프레스와 더 견고한 다이 구조를 의미합니다. 일반적으로 전체 부품이 아닌 작은 영역이나 특정 기능을 위해 예약되어 있습니다.

엠보싱

엠보싱은 판금을 얕은 함몰부로 늘려 융기되거나 함몰된 형상을 만듭니다. 드로잉과 달리 엠보싱에는 형상 경계 외부로부터의 중요한 재료 흐름이 포함되지 않습니다.-금속은 펀치 형상에 맞게 국부적으로 늘어납니다. 달성 가능한 깊이는 재료 두께, 연성 및 펀치의 반경 형상에 따라 달라집니다.

브래킷의 보강 리브, 하우징의 식별 표시, 패널의 장식 패턴, 조립 정렬을 위한 딤플 위치 등 스탬프가 찍힌 구성 요소에서 엠보싱 기능을 어디에서나 찾을 수 있습니다. 엠보싱은 장력을 사용하여 금속을 변형시키기 때문에 너무-깊은 형상을 시도하면 형상 가장자리가 얇아지고 결과적으로 분할됩니다.

-다이 조립: 다이 내에서 여러 부품 결합

가장 진보된 프로그레시브 및 트랜스퍼 다이는 개별 부품을 형성하는 데 그치지 않고-조립합니다. 인-다이 조립 작업은 다이 자체 내에서 여러 스탬프 구성 요소를 결합하여 다운스트림 처리, 고정 및 결합 단계를 완전히 제거합니다.

어떻게 작동하나요? 힌지 브래킷과 같은 스탬핑된 기계 부품 어셈블리를 고려하십시오. 하나의 다이 스테이션은 베이스를 형성하고, 다른 다이 스테이션은 피벗 암을 형성하며, 후속 스테이션은 완성된 어셈블리가 다이에서 나오기 전에 두 개를 클린치, 리벳 또는 스냅합니다. 모든 프레스 스트로크는 나중에 수집, 운송 및 결합해야 하는 개별 부품이 아닌 완전한 다중 구성요소 어셈블리를 생성합니다.-

인-다이 체결가장 일반적인 응용 프로그램 중 하나입니다. 클린치 너트와 스터드는 스트립이 아직 다이에 있는 동안 사전에 천공된 구멍에 자동으로 공급되고 방향이 지정되고 눌러집니다.- 누르는 힘으로 인해 재료가 패스너의 언더컷 홈으로 옮겨져 용접이나 태핑 없이 강력한 기계적 결합이 생성됩니다. 일부 작업에서는 프레스 사이클당 6개 이상의 패스너를 설치하여 2차 작업 없이 연간 수백만 개의 완전히 조립된 부품을 생산합니다.

-다이 탭핑,-다이 용접, 다이 리벳팅에서-유사한 논리를 따릅니다. 즉, 보조 작업을 가져옵니다.~ 안으로밖에서 수행하는 것보다 주사위를 굴리는 것입니다. 이점은 인건비 절감 그 이상입니다. 부품은 여전히 ​​파일럿에 의해 배치되고 조립 중에 스트리퍼에 의해 고정되므로 위치 정확도는 모든 다운스트림 고정 장치보다 우수합니다. 가장 높은 차원의 확실성을 지닌 지점에서 부품을 조립하고 있습니다.

성형 작업 비교

각 성형 작업에서는 툴링 재료, 프레스 톤수, 금형 제작 품질에 대한 요구 사항이 다릅니다. 굽힘은 접근 가능하고 관용적입니다. 도면을 작성하려면 신중한 블랭크 홀더 조정과 높은-연성 재료가 필요합니다. 코이닝은 극도의 프레스 용량을 요구하지만 비교할 수 없는 정밀도를 제공합니다. 인-다이 조립은 점진적인 다이 복잡성을 상한선으로 끌어올리지만 전체 생산 셀 다운스트림을 제거합니다.

선택한 성형 작업은 단지 부품의 모양을 결정하는 것이 아니라{0}}그 모양을 확인하는 데 필요한 검사 전략을 결정합니다. 복잡한 형태는 더 많은 변수, 더 많은 치수 드리프트 가능성, 측정이 필요한 더 많은 표면을 발생시킵니다. 이러한 현실로 인해 품질 검증과 다이 유지 관리는 다이 설계 중에 이루어진 성형 결정과 분리될 수 없습니다.

일관된 부품을 위한 품질 검사 및 다이 유지보수

스탬핑 다이는 불량 부품 생산이 언제 시작되는지 알려주지 않습니다. 성능 저하가 점진적으로 진행됩니다.-날이 약간 둥글게 변하고, 가이드 부싱이 몇 미크론씩 느슨해지며, 스프링이 피로해지고 압력을 잃습니다. 얼핏 보면 부품이 여전히 괜찮아 보입니다. 그러나 측정은 실제 이야기를 말해줍니다. 공차 요구 사항에 맞는 신중한 검사 전략이 없으면 누군가 조립 라인이나 현장에서 문제를 발견하기 전에 수천 번의 스트로크에 걸쳐 품질 편차가 확인되지 않은 채 실행될 수 있습니다.

점검과 유지보수는 동전의 양면입니다. 부품을 측정하여 사양을 충족하는지 확인합니다. 그러나 동일한 측정으로 이를 생산하는 기계 금형의 상태도 드러납니다. 50,000회 스트로크당 0.02mm 증가하는 버는 펀치 가장자리가 마모되고 있음을 나타냅니다. 한쪽으로 0.03mm 이동하는 구멍 위치는 가이드 핀에 주의가 필요함을 나타냅니다. 검사 데이터를 -단순한 통과/실패 게이트가 아닌{10}}진단 도구로 취급하면 품질 관리가 대응적 소방에서 예측적 유지 관리로 전환됩니다.

스탬프 부품 검증을 위한 검사 방법

모든 부품에 동일한 수준의 측정 조사가 필요한 것은 아닙니다. 허용 오차가 넉넉한 장식 커버 플레이트는 위치 요구 사항이 ±0.025mm인 항공우주 커넥터와 동일한 검사 투자를 보장하지 않습니다. 검사 방법을 허용 범위 및 생산량에 맞추면 품질 비용이 실제 위험에 비례하여 유지됩니다.

좌표 측정기(CMM)

CMM은 기하학적 공차가 엄격한 복잡한 스탬핑 부품의 표준입니다. 터치 프로브 또는 광학 센서가 부품 표면을 가로질러 이동하면서 소프트웨어가 CAD 모델 또는 GD&T 콜아웃과 비교하는 정확한 3D 좌표를 기록합니다. CMM은 더 간단한 도구로는 안정적으로 캡처할 수 없는 실제 위치, 평탄도, 평행도, 프로파일 공차 및 각도 관계를 검증합니다.

언제 CMM에 연락합니까? 데이텀 표면을 참조하는 복잡한 형상-구멍 패턴, 피어싱된 형상을 기준으로 한 굽힘 각도 또는 플랜지 평면을 기준으로 그려진-벽 위치에서 상호 연관된 여러 기능을 확인해야 할 때마다 언제든지 가능합니다. CMM 검사는 철저하지만 상대적으로 느리기 때문에 다음과 같은 작업에 가장 적합합니다.초도품 검사(FAI), 생산 중 주기적인 샘플링, 중요{0}}치수 부품의 최종 검증 등이 있습니다.

광학 비교기 및 비전 시스템

광학 비교기는 부품의 확대된 실루엣을 화면에 투사하며, 여기서 작업자는 이를 참조 프로파일에 오버레이합니다. 빠르고 직관적이며 가장자리 윤곽, 반경, 노치 깊이 및 작은 형상 형상과 같은 2D 프로필을 검증하는 데 탁월합니다. 최신 비전 시스템은 카메라와 가장자리{3}}감지 알고리즘을 사용하여 이 프로세스를 자동화하고 작업자 주관 없이 초당 수십 개의 특징을 측정합니다.

이러한 도구는 프로필 정확성이 중요한 플랫 스탬핑 부품, -블랭킹 구성요소, 복합-다이 출력, 잘린 가장자리가 의도한 형상과 일치하는지 확인해야 하는 프로그레시브-다이 부품에 적합합니다. 2D 작업의 경우 CMM보다 빠르지만 형성된 형상에 필요한 3D 기능이 부족합니다.

Go/No{0}}Go 게이지 및 기능 측정

세부적인 측정 데이터보다 속도가 더 중요한 대량 생산의 경우{0}}성공/불합격{1}}게이지가 즉각적인 합격/불합격 확인을 제공합니다. 강화된 게이지 핀은 구멍이 허용 오차 범위 내에 있는지 확인합니다. "진행" 핀이 자유롭게 들어가고 "진행-진행" 핀이 자유롭게 들어가지 않으면 구멍이 통과됩니다. 기능 게이지는 결합 조건을 시뮬레이션합니다.-스탬핑된 부품이 게이지에 올바르게 안착되면 어셈블리에 안착됩니다.

이 도구는 사용자에게 알려주지 않습니다.얼마나 많이기능은{0}}한계 내에 있는지 여부에 따라 다릅니다. 따라서 검사실로 부품을 가져오지 않고도 수백 번의 스트로크마다 빠른 답변이 필요한 인쇄기의 작업자{2}}수준 검사에 이상적입니다. 정밀 캘리퍼와 마이크로미터는 측정값이 경계 근처에 있을 때 실제 치수 값을 제공하여 go/no{4}}검사를 보완합니다.

표면 프로파일 측정

표면 마감 요구사항은 도면에 Ra(거칠기 평균) 설명선으로 표시됩니다. 프로파일로미터는 팁이 다이아몬드-인 스타일러스를 부품 표면 전체로 끌어 거칠기 프로파일을 생성합니다. 이는 표면 질감이 기능에 직접적인 영향을 미치는 씰, 슬라이딩 표면 또는 전기 접점과 인터페이스하는 스탬핑 부품에 중요합니다.

또한 형상 측정법은 치수 검사에서는 보이지 않는 성형 문제(예: 마모된 성형 표면으로 인한 다이 마크, 스트리퍼와 스트립 사이에 갇힌 잔해로 인한 긁힘, 알루미늄 스탬핑으로 인한 흠집 패턴)를 포착합니다. 표면 마감 사양이 Ra 0.8 마이크로미터보다 엄격한 경우 프로파일로메트리는 정기 검사 프로토콜의 일부가 되어야 합니다.

다이 유지보수 및 부품 일관성에 미치는 영향

다음은 다이 스탬프 부품을 지정할 때 많은 엔지니어가 간과하는 현실입니다. 구매 시 승인한 다이는 500,000스트로크의 동일한 다이가 아닙니다. 매 사이클마다 절단 모서리에서 미세한 양의 재료가 제거되고, 성형 반경이 둥글게 되며, 가이드 표면에 마모가 발생합니다. 문제는 다이의 성능 저하 여부가 아니라,{4}}최대 스트로크 수에 대한 허용 오차 내에서 부품을 유지하기 위해 성능 저하를 관리하는 방법입니다.

프레스 다이 구성요소의 예방적 유지보수는 고장이 날 때까지-기다리는 것이 아니라 예정된 주기를 따릅니다.-그-Dieology LLC의 아트 헤드릭중요한 차이점이 있습니다. 진정한 금형 유지 관리에는 정상적인 마모로 인한 절단 부분의 날카롭게 하기, 예상 수명 주기가 끝나기 전에 스프링 교체, 정기적으로 금형 청소, 헐거운 다웰이나 부분 검사 등이 포함됩니다. 끊임없이 부러진 패드를 용접하거나, 드로 스테이션에서 추락한 부품을 파내거나, 잘려진 파일럿을 교체하는 경우, 그건 죽습니다.수리하다-그리고 이는 유지 관리만으로는 해결할 수 없는 시스템 설계 또는 설정 문제를 나타냅니다.

마모가 부품 품질에 어떻게 나타나는가

다이 마모는 모든 툴링 구성 요소에 동일하게 영향을 미치지 않습니다. 절삭날은 국부적으로 가장 높은 응력을 받기 때문에 가장 빠르게 저하됩니다. 마모가 부품에 나타나는 방식은 다음과 같습니다.

• 버 성장- 펀치 가장자리가 둥글게 되면 유효 간격이 증가하고 버 높이가 위로 올라갑니다. 생산 과정에서 버 높이를 추적하면 다이와 펀치에 대한 직접적인 마모 곡선을 얻을 수 있습니다.
• 차원 드리프트- 마모된 가이드 핀과 부싱으로 인해 상부 다이 슈가 하부에 비해 약간 이동하여 구멍 위치와 잘린 모서리가 공칭 위치에서 이동하게 됩니다.
• 표면 열화- 성형 표면에는 접촉하는 모든 부품에 미세한 긁힘, 흠집 자국 또는 연마 패턴이 나타납니다.
• 굽힘 각도 변화- 반경이 확대된 마모된 성형 펀치는 새 툴링과 약간 다른 굽힘 형상을 생성하여 장기적으로 각도 드리프트를 발생시킵니다.
• 피드 오류- 마모된 파일럿은 더 이상 동일한 권한으로 스트립 위치를 수정하지 않으며, -특징 간-특징 간격 오류로 나타나는 누적 피드 드리프트를 허용합니다.

예방적 유지보수 일정

적절한 유지 관리 일정은 달력 날짜가 아닌 스트로크 횟수를 중심으로 구성됩니다. 다이는 지난 주에 실행되었는지 지난 달에 실행했는지는 상관하지 않습니다.-마지막 서비스 이후 완료한 사이클 수에 관심이 있습니다. 일반적인 유지보수 간격은 다음과 같습니다.

• 50,000-100,000 스트로크마다- 절단 모서리의 마모 여부를 검사하고, 샘플 부품의 버 높이를 확인하고, 슬러그 드롭 채널에서 잔해물을 청소하고, 스프링 상태를 확인합니다.
• 150,000-250,000 스트로크마다- 절단 부분을 재연마하고(열 처리를 보존하기 위해 날카롭게 할 때마다 0.05-0.1mm만 제거) 마모된 파일럿을 교체하고 가이드 핀 간격을 검사하고 모든 마모 표면에 다시 윤활유를 바릅니다.
• 500,000-1,000,000 스트로크마다- 전체 분해 검사. 다이 슈 평탄도와 평행도를 확인하고, 모든 중요한 간격을 측정하고, 눈에 보이는 상태에 관계없이 스프링을 교체하고, 확대하여 성형 표면을 검사하고, 모든 스테이션의 정렬을 확인합니다.

이러한 간격은 스탬핑되는 재료에 따라 이동됩니다. 스테인레스강과 고강도 합금은-마모를 상당히 가속화합니다.-위 간격을 절반으로 줄일 수 있습니다. 구리와 부드러운 알루미늄이 연장됩니다. 실제 부품 측정을 통해 일정이 충분히 공격적인지 또는 조정이 필요한지 알 수 있습니다.

재연마 vs. 교체

펀치나 다이 블록이 다시 연삭될 때마다 길이가 짧아집니다. 이러한 높이 손실은 다른 스테이션에 비해 적절한 폐쇄 높이와 타이밍을 유지하기 위해 구성 요소 아래의 심으로 보상되어야 합니다. 여러 번 재연마한 후 누적된 재료 제거는 결국 부품이 더 이상 충분한 맞물림이나 강도를 제공하지 못하는 지점에 도달합니다. 그 시점에서는 교체만이 유일한 선택입니다.

각 절단 섹션에서 얼마나 많은 재료가 제거되었는지에 대한 적절한 기록을 통해 부품 검사가 실패할 때 이를 발견하는 대신 교체 시기를 예측할 수 있습니다. 여기서는 구조적 기초로서의 다이 슈의 역할이 중요합니다.{1}}재연삭 섹션 아래에 시밍 스택이 축적되더라도 평탄도와 강성은 안정적으로 유지되어야 합니다.

다이 스탬프 부품의 주요 품질 체크포인트

• 가장자리 조건- 사양 내의 버 높이(일반적으로 일반 스탬핑의 경우 0.1mm 미만, 정밀 응용 분야의 경우 0.05mm 미만). 모든 절단 프로파일에 걸쳐 일관된 전단 밴드 비율.
• 평탄- 화강암 정반에 부품을 배치했을 때 지정된 평탄도 공차 내에 있는 부품입니다. 성형 작업으로 인한 뒤틀림, 오일-통조림 또는 잔류 응력 왜곡이 없습니다.
• 구멍 위치- 기본 데이텀을 참조한 광학 측정 또는 CMM으로 확인된 GD&T 콜아웃 내 모든 피어싱된 형상의 실제 위치입니다.
• 굽힘 각도- 각도 공차(일반적으로 클래스에 따라 ±0.5도 ~ ±1도) 내에서 형성된 모든 기능입니다. 정의된 측정 지점에서 각도기, 각도 게이지 또는 CMM을 사용하여 측정합니다.
• 표면 마무리- 콜아웃 요구사항 내의 Ra 값입니다. 화장품 표면에 다이 자국, 흠집 긁힘 또는 윤활유 얼룩이 없습니다.
• 지정된 공차 내에서 치수 정확도- 공차 범위에 적합한 검사 방법을 사용하여 도면 요구 사항에 대해 전체 부품 치수, 기능 간격 및 프로파일 적합성을 확인했습니다.

각 체크포인트는 유지 관리 결정 루프로 피드백됩니다. 가장자리 상태가 저하되면 선명하게 됩니다. 구멍 위치가 변동되면 가이드를 검사합니다. 굽힘 각도가 바뀌면 성형 펀치 상태를 확인합니다. 부품 자체는 다이 내부의 모든 툴링 구성 요소의 상태를 평가하기 위한 가장 정직한 진단 도구입니다.

검사를 통해 문제가 발견됩니다. 유지 관리를 통해 이를 수정합니다. 그러나 가장 효율적인 접근 방식은 사양을 벗어나지 않고 정상적인 다이 마모를 견딜 수 있는 형상을 생성하기 위해 본질적으로 관대하고, 툴링 공간을 확보할 수 있는 크기와 간격을 갖춘 부품을 설계하는 것입니다. 여기가 스탬프 가능성 규칙을 위한-설계가 필요한 곳이며, 경험이 풍부한 툴링 파트너가 엔지니어가 종이에 보기 좋게 보이는 부품을 지정하지 않고 모든 스트로크에서 다이와 싸우는 데 도움을 줄 수 있는 곳입니다.

스탬프 가능성 및 전문 도구 리소스를 위한-설계-

검사 및 유지보수로 다이가 올바르게 작동하도록 유지합니다. 그러나 해결하기 가장 저렴한 품질 문제는 애초에 결코 만들지 않는 문제입니다. 스탬핑 제약 조건을 염두에 두고 설계된 부품은 결함이 적고, 덜 공격적인 툴링이 필요하며, 사양을 벗어나지 않고 정상적인 다이 마모를 견딜 수 있습니다. 깔끔하게 스탬핑되는 부품과 매 사이클마다 다이와 싸우는 부품의 차이는 일반적으로 CAD 단계 초기에 적용되는 몇 가지 설계 규칙으로 귀결됩니다.

그렇다면 금형 도구 상호 작용이 실제로 부품 형상에 대해 요구하는 것은 무엇입니까? 재료 거동이나 툴링 메커니즘을 신뢰할 수 있는 한계를 넘어서지 않고도 절단, 성형 및 배출할 수 있는 기능이 필요합니다. 아래의 모든 규칙은 다이 내부의 물리적 현실을 추적하며-이 중 하나라도 무시하면 이 문서의 앞부분에서 다룬 정확한 결함이 발생합니다.

엔지니어가 따라야 하는-인수 규칙에 대한 설계-

이 지침은 스탬핑 다이 설계 프로젝트 전반에 걸쳐 광범위하게 적용됩니다. 이는 수십 년간의 금속 스탬핑 도구 및 다이 경험에 대한 합의를 나타내며 부품 설계 중에 적용할 수 있는 실행 가능한 제약 조건으로 분류됩니다.

1. 구멍 직경을 재료 두께 이상으로 유지하십시오.스톡 두께보다 작은 구멍을 뚫으면 공구가 파손될 위험이 있습니다. 스테인리스강과 고강도-합금의 경우 최소 구멍 직경은 다음과 같아야 합니다.2x 재료 두께.
2. 재료 두께의 2배에 해당하는 최소 구멍-~-가장자리 거리를 유지하세요.자유 가장자리에 너무 가까운 피처는 주변 재료가 전단 하중을 지탱할 수 없기 때문에 절단 중에 왜곡됩니다.
3. 재료 두께의 최소 2-3배 간격으로 구멍을 배치합니다.간격이 더 가까우면 후속 성형 작업 중에 구멍 사이의 랜드가 휘어집니다.
4. 재료 두께의 최소 2.5배에 굽힘 반경을 더한 값을 굽힘 선에서 멀리 두십시오.이 변형 영역 내부의 모든 항목은 굽힘이 형성될 때 늘어나거나 이동하거나 왜곡됩니다.
5. 굽힘이 가장자리와 만나는 곳에 굽힘 릴리프 컷을 추가합니다.릴리프 너비는 최소한 재료 두께와 같아야 하며 릴리프 길이는 굽힘 반경을 초과해야 합니다. 이는 구부러진 부분과 평평한 부분 사이의 전환에서 찢어짐을 방지합니다.
6. 중요한 굽힘 방향을 결 방향에 수직으로 지정합니다.결을 따라 구부리면 균열 없이 반경을 더 좁힐 수 있으며-다이 복잡성에 비용이 전혀 들지 않는 무료 개선이 가능합니다.
7. 연강의 경우 내부 굽힘 반경을 1T 이상, 알루미늄의 경우 2T 이상으로 지정합니다.반경이 작을수록 응력이 집중되어 굽힘 외부 표면에 균열이 발생합니다.
8. 불필요하게 엄격한 공차를 피하십시오.핏이나 기능이 진정으로 요구하는 기능을 위해 ±0.05mm 사양을 남겨두세요. 툴링 비용을 줄이고 다이 수명을 연장하기 위해 중요하지 않은 치수의 경우 기본값은 ±0.1mm 이상입니다.-
9. 부품 전체의 굽힘 반경을 표준화합니다.모든 굽힘에 대해 동일한 반경을 사용하면 성형 스테이션 수가 줄어들고 다이 설계가 단순화됩니다.
10. 재료 두께의 3배로 최소 플랜지 길이를 설계합니다.더 짧은 플랜지는 다이 개구부를 연결할 수 없으며 전혀 형성되지 않습니다. 적절한 다이 간격으로 깨끗한 결과를 얻으려면 4x를 목표로 하십시오.

이러한 규칙을 따른다고 해서 창의성이 제한되는 것은 아닙니다.-생산이 안정적인 형상을 지향하게 됩니다. 이러한 제약 조건 내에서 설계된 부품은 더 빠른 속도로 작동하고, 공구 마모가 더 느리게 진행되며, 장기간 생산 기간 동안 일관된 품질을 제공합니다.

복잡한 스탬핑 부품을 위한 툴링 전문가와의 파트너십

표준 설계 규칙은 간단한 형상을 처리합니다. 그러나 많은 응용 분야에서는 복잡한 3D 형태에 대한 엄격한 공차, 2차 작업이 없는 대량 생산, 우회 노치 형상, 클리어런스 최적화 및 재료 흐름이 모두 완벽하게 함께 작동해야 하는 프로그레시브 다이 등 그 이상을 요구합니다. 이러한 프로젝트는 일반적인 지침이 다룰 수 있는 것 이상을 요구하며 전문적인 스탬핑 도구와 다이 전문 지식이 필요합니다.

언제 전담 다이 설계 파트너와 협력해야 합니까? 귀하의 부분이 다음 중 하나와 관련되어 있는 경우 필수 사항으로 간주하십시오.

• 8개 이상의 스테이션을 갖춘 복잡한 프로그레시브 다이 레이아웃
• 다이 어셈블리의-다중{0}}재료 또는 다중{1}}구성요소
• 제어된 재료 흐름 및 드로우 비드 엔지니어링이 필요한 딥드로잉 형상
• 형성된 형상에 대한 허용 오차는 ±0.05mm 미만입니다.
• 모든 2차 작업을 제거하여 고급 도구 투자를 정당화하는 대량 생산(연간 500,000개 이상)

엔지니어링 측면에서 금형은 절단 도구 그 이상입니다.-정밀 제조 시스템입니다. 적합한 툴링 파트너는 하드 툴링이 구축된 후 비용이 많이 드는 수정을 방지하는 시뮬레이션 기능, 자재 흐름 분석 및 반복적인 프로토타입 제작을 제공합니다. 그들은 펀치 마모, 스트리퍼 힘, 파일럿 결합 및 바이패스 노치 설계가 고립된 변수가 아닌 시스템으로 상호 작용하는 방식을 이해합니다.

이러한 복잡한 금속 스탬핑 다이 문제에 직면한 엔지니어용-특히 맞춤형 다이 구조, 버 제어 전략, 클리어런스 최적화 및 고급 재료 흐름 엔지니어링과 관련된 프로젝트-YICHEN의 스탬핑 다이솔루션은 모든 범위의 다이 설계 복잡성을 다루는 툴링 전문가와 연결해 줍니다. 리프터 설계, 바이패스 노치 엔지니어링, 정밀 클리어런스 관리 등 점진적인 트랜스퍼 다이 개발에 중점을 두고 있어 프로젝트에서 기성 툴링 접근 방식이 제공할 수 있는 것보다 더 많은 것을 요구할 때 강력한 옵션이 됩니다.--

첫 번째 스탬핑 구성 요소를 지정하든 기존 생산 다이를 최적화하든 일관된 결과를 얻는 길은 동일한 기본 원칙을 통해 실행됩니다. 즉, 재료 및 프로세스 제한 내에서 설계하고, 볼륨에 적합한 다이 아키텍처를 선택하고, 도구 내부의 모든 결정이 손에 쥐고 있는 완성된 부품에 어떻게 나타나는지 이해하는 전문가와 협력하십시오.

다이 스탬핑 부품에 대해 자주 묻는 질문

1. 금속 스탬핑의 다이란 무엇입니까?

다이는 강화된 공구강 또는 카바이드로 제작된 특수 정밀 도구로, 제어된 압력 하에서 판금을 특정 형상으로 절단, 굽히거나 형성합니다. 이는 평평한 재료를 완성된 구성 요소로 변환하기 위해 함께 작동하는 펀치, 다이 블록, 스트리퍼, 리프터 및 가이드 시스템을 포함하는 상부 및 하부 절반으로 구성됩니다. 다이는 피어싱, 블랭킹, 벤딩, 드로잉과 같은 작업을 실행할 수 있으며 수백만 번의 생산 주기에 걸쳐 공차를 0.0002인치만큼 엄격하게 유지합니다.

2. 스탬핑 다이의 세 가지 주요 유형은 무엇입니까?

세 가지 주요 스탬핑 다이 아키텍처는 프로그레시브, 트랜스퍼 및 복합 다이입니다. 프로그레시브 다이는 분당 100-1,500스트로크의 속도로 대량의 복잡한 부품을 위한 순차 스테이션을 통해 연속적인 금속 스트립을 이동합니다. 트랜스퍼 다이는 독립적인 스테이션 사이에서 개별 블랭크를 기계적으로 이동시켜 스트립 진행에 비해 너무 큰 크거나 딥 드로잉된 부품을 처리합니다. 복합 다이는 단일 스트로크로 여러 절단 작업을 동시에 수행하여 와셔 및 심과 같은 평면 정밀 부품에 대해 가장 엄격한 공차를 제공합니다.

3. 다이 스탬프 부품의 버(Burr)를 어떻게 방지합니까?

버 방지는 펀치와 다이 블록 사이의 절단 간격을 최적화하는 것에서 시작됩니다. 일반적으로 연강의 경우 면당 재료 두께의 5{5}8%, 스테인리스강의 경우 10-15%입니다. 초기 여유 설정 외에도 다이 마모로 인해 생산이 진행되는 동안 버 높이가 점차 증가하므로 예정된 재연삭을 통해 날카로운 절단 모서리를 유지하는 것이 필수적입니다. 정기적으로 버 높이를 모니터링하면 툴링 서비스가 필요할 때 조기 경고를 받을 수 있습니다. 적절한 도구 정렬, 올바른 프레스 톤수 및 적절한 다이 슈 강성 역시 버 형성을 최소화하면서 깔끔한 절단 가장자리에 기여합니다.

4. 클래스 A, 클래스 B, 클래스 C 스탬핑 다이의 차이점은 무엇입니까?

다이 클래스는 생산량 요구 사항에 맞는 툴링 품질 계층을 나타냅니다. 클래스 A 다이는 카바이드 인서트가 포함된 고급 공구강을 사용하고 가장 엄격한 공차를 달성하며 2{5}}500만 개 이상의 스트로크를 유지하며 연간 500,000개 이상의 부품에 적합합니다. 클래스 B 다이는 중간 볼륨에 이상적인 500,000~1,500,000스트로크의 생산 수명이 정의된 D2 또는 A2와 같은 표준 고품질 공구강을 사용합니다. 클래스 C 다이는 프로토타입 제작이나 50,000스트로크 미만의 단기 실행을 위한 저비용 구조를 제공하며 더 빠른 리드 타임과 감소된 선행 투자 대신 더 넓은 공차를 허용합니다.

5. 프로그레시브 스탬핑 다이의 바이패스 노치란 무엇입니까?

바이패스 노치는 스트립 공급 진행을 제어하기 위해 프로그레시브 다이의 초기 스테이션에 있는 스트립 가장자리에서 절단된 재료의 작은 부분입니다. 네거티브 바이패스 노치는 재료를 제거하여 스톱 블록과 맞물리는 개방형 슬롯을 만들어 과공급을 방지합니다. 포지티브 바이패스 노치 랜스 탭을 아래쪽으로 고정하여 정지 표면에 등록하고 피치를 제어하면서 좁은 캐리어를 강화합니다. 두 가지 유형 모두 스트립이 프레스 스트로크 사이의 정확한 거리로 정확하게 전진하도록 보장하여 잘못된 공급-관련 치수 오류를 방지하고 위치 드리프트로 인한 충돌 손상으로부터 다이를 보호합니다.