수백만 번의 타격에도 살아남는 스탬핑 다이 만들기

스탬핑 다이를 만드는 데 실제로 관련된 내용

자동차의 모든 금속 브래킷, 전화기의 모든 커넥터, 냉장고의 모든 패널은 스탬핑 다이 내부에서 시작되었습니다. 이러한 정밀 도구는 다음을 담당합니다.평평한 판금을 기능성 부품으로 변환다른 어떤 성형 방법도 따라올 수 없는 속도로. 그러나 실제로 금속 스탬핑이란 무엇이며, 이를 가능하게 하는 도구를 제작하려면 무엇이 필요합니까?

스탬핑 다이란?

스탬핑 다이는 제어된 힘을 통해 판금을 특정 모양으로 자르거나 구부리거나 성형하거나 끌어당기기 위해 프레스 내부에 장착된 두 개의 반쪽({0}} 상부 및 하부 어셈블리-)로 구성된 정밀 도구입니다.

스탬핑 정의는 기본 사항을 다루고 있지만 현실은 더 깊습니다. 다이는 각 프레스 주기 동안 네 가지 핵심 기능을 수행합니다. 즉, 재료 찾기, 제자리에 고정하기, 모양 만들기, 완성된 조각 출시하기입니다. "작업" 단계는 절단, 굽힘, 피어싱, 엠보싱, 성형, 드로잉, 스트레칭, 코이닝 및 압출과 같은 작업을 통해 가치가 추가되는 - 단계입니다. 스탬핑 다이를 만든다는 것은 이러한 모든 작업을 수백만 번의 프레스 사이클에서 살아남을 수 있는 반복 가능한 단일 도구로 엔지니어링하는 것을 의미합니다.

애호가 대 전문 다이 메이킹

DIY 프로젝트 스탬핑과 전문 도구실 작업 사이에는 큰 격차가 있습니다. 애호가는 드릴 프레스, 수동 밀링 및 벤치 그라인더를 사용하여 간단한 펀치 및 다이 블록을 만들 수 있습니다. 이러한 접근 방식은-공차가 넉넉한 소량 제작 프로젝트나 프로토타입에 적합합니다.

전문적인 다이 제작은 완전히 다른 분야입니다. 공구실은 복잡한 캐비티 프로파일을 위한 CNC 밀링 머신, 엄격한 공차 개구부를 위한 와이어 EDM, 미크론까지의 평탄도를 위한 표면 그라인더, 모든 치수를 검증하기 위한 좌표 측정 기계를 사용합니다. 이 두 세계의 차이는 반복성으로 귀결됩니다. - 전문 스탬핑 다이는 편차 없이 분당 수백 번의 스트로크로 동일한 부품을 생산해야 합니다.

다이 제작에서 정밀도가 중요한 이유

자동차, 전자 제품, 가전 제품과 같은 산업에서는 금속 스탬핑 다이를 사용하여 수백만 개의 장치에 걸쳐 어셈블리를 계속 맞추는 공차를 유지합니다. 0.05mm 규격을 벗어나는 커넥터 단자는 전기적 고장의 원인이 됩니다. 그리기 깊이가 일관되지 않은 본체 패널은 페인트 후 눈에 띄는 잔물결을 만듭니다. 모든 다운스트림 품질 표준의 기반이 아니라면 제조 시 다이란 무엇입니까?

이 기사에서는 올바른 다이 유형 선택 및 스트립 레이아웃 설계부터 기계 가공, 열처리 및 프레스에서의 최종 시험을 거쳐 스탬핑 다이 - 제작의 전체 수명주기를 다룹니다. 현재 단일 가이드는 모든 단계를 순차적으로 진행하지 않으며, 이러한 격차로 인해 엔지니어는 여러 소스의 단편을 하나로 엮게 됩니다. 앞의 섹션에서는 특정 부품 및 생산량에 적합한 다이 아키텍처를 선택하는 방법부터 시작하여 이러한 격차를 해소합니다.

프로젝트에 적합한 다이 유형 선택

올바른 다이 아키텍처를 선택하는 것은 모든 다이 스탬핑 프로젝트에서 첫 번째 실제 엔지니어링 결정입니다. 선택에 따라 다운스트림 - 툴링 비용, 사이클 시간, 부품 품질 및 단일 프레스 설정에 통합할 수 있는 작업 수 등 모든 것이 결정됩니다. 이렇게 생각해 보십시오. 500개의 프로토타입에 프로그레시브 다이를 사용하지 않을 것이며 단일 스테이션 도구를 통해 백만 개의 자동차 브래킷을 실행하지도 않을 것입니다.{4}} 스탬핑 다이 유형을 특정 생산 목표에 맞추면 예산 낭비를 방지하고 작업 현장의 병목 현상을 피할 수 있습니다.

단일-스테이션 및 복합 다이

단일{0}}스테이션 다이는 프레스 스트로크-블랭크, 피어싱 또는 단일 굽힘당 하나의 작업을 수행합니다. 다이 공정은 간단합니다. 재료가 들어가고 하나의 형상이 형성되고 부품이 나옵니다. 이러한 단순성은 낮은 툴링 비용(일반적으로 프로그레시브 툴링보다 50~70% 저렴)과 빠른 처리 시간으로 이어져 단일 스테이션 다이가 파일럿 프로젝트, 엔지니어링 샘플 또는 허용 오차가 넉넉한 맞춤형 부품에 실용적이게 만듭니다.

복합 다이는 단일 스트로크로 여러 절단 작업을 동시에 수행하여 기준을 높입니다. 외부 프로파일을 블랭킹하고 내부 구멍을 뚫는 동시에 - 복합 다이가 제공하는 기능을 상상해 보십시오. 두 작업 모두 동일한 프레스 사이클을 공유하기 때문에 기능 간의 동심도가 크게 향상되고 각 작업을 별도로 실행하는 것에 비해 생산 시간이 25~30% 단축됩니다. 단점은 복합 다이가 모든 작업이 단일 평면에서 발생하는 일반적으로 직경이 150mm 미만인 상대적으로 평평한 부품에 가장 적합하다는 것입니다.

대량 생산을 위한 프로그레시브 다이-

생산량이 수십만 또는 수백만으로 증가하면 프로그레시브 다이가 주력이 됩니다. 스트립 재료는 완성된 부품이 최종 스테이션에서 분리될 때까지 각각 특정 작업 - 피어싱, 노칭, 성형, 굽힘 -을 수행하는 일련의 스테이션을 통해 공급됩니다. 엔지니어링 논리는 간단합니다. 작업 간 부품 처리를 제거함으로써 인건비를 최대 40% 절감하고 단일 스테이션 설정으로는 달성할 수 없는 주기 속도를 달성할 수 있습니다.{5}}

자동차 스탬핑 다이바로 이러한 이유로 진보적인 도구로 구축되는 경우가 많습니다. 커넥터, 브래킷, 열 차폐물 및 구조용 클립은 모두 프로그레시브 다이가 제공하는 높은 처리량과 긴밀한 스테이션-간-정합의 이점을 누리고 있습니다. 부품당 비용이 툴링 비용보다 더 중요한 경우에는 초기 투자 금액이 높을수록{4}}빠른 회수가 가능합니다.

트랜스퍼 다이와 프로그레시브 툴링의 성능을 능가하는 경우

트랜스퍼 스탬핑은 기계식 그리퍼 또는 핑거를 사용하여 독립 스테이션 간에 개별 블랭크를 이동합니다. 프로그레시브 다이와 달리 도구를 통해 부품을 연결하는 연속 스트립이 없습니다. 이는 트랜스퍼 다이가 딥 드로잉, 큰 면적 또는 스트립에서는 실용적이지 않은 복잡한 3{2}차원 성형이 필요한 부품에 뚜렷한 이점을 제공합니다.

자동차 스탬핑에서는 부품 형상이 스테이션 독립성을 요구하기 때문에 대형 구조 부품과 차체 패널이 트랜스퍼 다이에서 실행되는 경우가 많습니다. 각 스테이션은 운반 웹의 제약 없이 전용 성형 작업을 호스팅할 수 있습니다. 또한 트랜스퍼 다이는 폐기할 연결 스트립 뼈대가 없기 때문에 재료 낭비를 줄입니다. - 고가의 합금이나 두꺼운- 게이지 스톡을 사용할 때 상당한 비용 절감 효과가 있습니다.

프로그레시브와 트랜스퍼 사이의 결정은 궁극적으로 부품 형상과 재료 활용에 달려 있습니다. 부품이 왜곡 없이 스트립에 연결된 상태로 유지되면 프로그레시브가 속도 면에서 승리합니다. 부품이 무거운 성형 작업 사이에서 자유롭게 움직여야 하는 경우 트랜스퍼 스탬핑은 품질 저하를 최소화하면서 더 나은 결과를 제공합니다. 다이 유형을 이러한 현실에 맞추는 것이 효율적인 스탬핑 다이와 자체 설계에 맞서는 도구를 구분하는 것입니다.

스탬핑 다이 부품 및 이들이 함께 작동하는 방법

올바른 다이 유형을 선택하면 아키텍처가 설정되지만 성능은 해당 아키텍처를 채우는 개별 스탬핑 다이 구성 요소에 달려 있습니다. 도구 내부의 모든 부품에는 - 위치 지정, 절단, 성형, 제거 또는 안내 - 작업이 있으며, 한 요소가 사양을 벗어나면 전체 시스템이 어려움을 겪습니다. 각 부품의 기능과 상호 작용 방식을 이해하는 것이 신뢰할 수 있는 판금 스탬핑 다이와 수천 번의 타격 후에 스크랩을 생성하는 다이를 구분하는 기준입니다.

대부분의 다이 및 스탬핑 어셈블리에서 볼 수 있는 핵심 스탬핑 구성 요소는 다음과 같습니다.

• 다이슈(상하판)- 다른 모든 구성요소를 일직선으로 유지하는 구조적 기반입니다.
• 다이 블록(캐비티)- 펀치를 수용하는 절단 또는 성형 프로파일을 포함하는 경화 강철 블록입니다.
• 펀치 플레이트- 다이 블록을 기준으로 정확한 위치에 개별 펀치를 고정하고 배치합니다.
• 백킹 플레이트- 반복적인 충격으로 인해 펀치 헤드가 부드러운 신발에 박히는 것을 방지하는 펀치 플레이트 뒤의 강화 플레이트입니다.
• 가이드 핀 및 부싱- 0.0001인치의 허용 오차 범위 내에서 위쪽과 아래쪽 절반을 정확하게 정렬하여 스트로크 후 일관성 있는 등록 스트로크를 보장합니다.
• 스트리퍼 플레이트- 공작물을 평평하게 유지하고 복귀 스트로크 중에 펀치에서 재료를 벗겨냅니다.
• 스프링 시스템- 스트리핑, 압력 패드 작동 및 재료 클램핑을 위해 제어된 힘을 제공합니다.
• 조종사- 각 스테이션에서 스트립을 정확하게 위치시키기 위해 이전에 뚫은 구멍에 들어가는 정밀 핀입니다.
• 패스너 및 다웰- 모든 플레이트를 서로 상대적으로 안전하고 정확하게 위치시켜 하중이 가해질 때 이동하는 것을 방지합니다.

상부 및 하부 다이 슈 어셈블리

다이 슈는 전체 도구의 골격을 형성합니다. 상부 슈는 프레스 램에 장착되고 하부 슈 볼트는 프레스 베드에 장착되며 가이드 포스트는 수백만 사이클 동안 정렬을 유지하기 위해 두 부분을 연결합니다. 카탈로그 치수에 맞게 제작된 신발, 가이드 포스트 및 부싱의 사전 가공된 조립품인 표준 다이 세트 -를 구입하거나 - 처음부터 맞춤형 다이 구조를 설계할 수 있습니다.

Anchor Danly와 같은 공급업체의 표준 다이 세트는 교체 가능한 구성 요소와 빠른 배송을 제공합니다. 이는 부품 크기와 프레스 톤수가 표준 범위 내에 속하는 기존의 펀칭 스탬핑 작업에 적합합니다. 다이에 비표준 가이드 포스트 구성, 대형 설치 공간 또는 극도의 정밀도가 필요한 경우-맞춤 제작 구조가 필요합니다.-예를 들어 0.010인치 미만의 얇은 게이지 재료를 스탬핑하거나 분당 200스트로크 이상의 다이를 실행하는-다.

경제학은 간단합니다. -사내에서 금형 제작 신발을 제작하면 상대적으로 낮은 마진 작업에 고가의-CNC 기계가 사용됩니다.- 대부분의 상점에서는 표준 세트를 구입하고 특정 세부 사항을 수용하도록 가공하면 원판으로 제작하는 것에 비해 시간과 비용이 절약됩니다.

펀치, 다이 블록 및 클리어런스 관계

펀치와 다이 블록 사이의 관계는 절단 품질이 정의되는 곳입니다. 펀치가 다이 입구로 내려오면 재료는 펀치 가장자리와 다이 가장자리 모두에서 좁은 밴드를 따라 전단됩니다. 두 절삭 날 사이의 간격 - 여유 공간 -이 깨끗한 부품을 얻을지 불량품을 얻을지 여부를 결정합니다.

강철 가공물의 경우 권장 간격은 측면당 재료 두께의 5-10%입니다. 예를 들어, 1.0mm 강판의 경우 각 측면의 펀치 가장자리와 다이 버튼 가장자리 사이에 약 0.05~0.10mm의 공간이 필요합니다. 그만큼정확한 비율은 공작물의 경도와 인장 강도에 따라 다릅니다.-알루미늄과 같은 부드러운 소재는 가장 낮은 수준에 있는 반면, 고강도 강철은 10% 이상으로 올라갑니다.

이것을 잘못하면 세 가지 문제가 나타납니다.

• 여유 공간이 너무 적음- 과도한 전단력은 펀치 마모를 가속화하고 열을 발생시키며 툴링을 완전히 파손시킬 수 있습니다.
• 너무 많은 여유 공간- 재료가 깔끔하게 절단되기보다는 구부러져 부품 가장자리에 심한 버와 롤오버가 발생합니다.
• 고르지 않은 클리어런스- 펀치와 다이 블록 사이의 정렬 불량으로 인해 테이퍼형 절단이 발생하고 버 높이가 일관되지 않아 툴링 한쪽이 조기 마모됩니다.

적절한 간격은 또한 가공물을 절단하는 데 필요한 힘을 줄여 프레스 에너지 소비를 낮추고 다이 스탬프 재연삭 간격을 연장합니다. 대량 생산을 위해 설계된 금속 스탬핑 다이에서는-최적 여유 공간에서 1~2%만 벗어나도 공구 수명이 30% 이상 단축될 수 있습니다.

스트리퍼 및 스프링 시스템

펀치가 가공물을 관통한 후 재료는 복귀 스트로크에서 펀치를 잡습니다. 스트리퍼가 없으면 시트가 펀치와 함께 들어 올려지고 다음 스테이션에서 잘못 공급되어 도구에 걸리게 됩니다. 스트리퍼는 펀치가 위쪽으로 철수하는 동안 재료를 다이 면에 평평하게 유지하여 이 문제를 해결합니다.

판금 스탬핑 용도에는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 고정 스트리퍼는 재료를 제거하기 위해 가공된 간격으로 제자리에 단단히 볼트로 고정되어 있습니다. - 간단하고 내구성이 있지만 하향 클램핑 압력은 제공되지 않습니다. 스프링- 장착 스트리퍼는 펀치가 재료에 닿기 전에 재료를 평평하게 누르고 스트로크 전체에 걸쳐 압력을 유지하여 절단 품질과 부품 평탄도를 향상시킵니다.

이러한 스트리퍼를 구동하는 스프링은 두 가지 형태로 제공됩니다. 기계식 다이 스프링 - 색상-코딩 나선형 코일 -은 보통 부하에 대한 표준 선택입니다. 질소 가스 스프링은 더 작은 패키지에서 더 높은 힘을 전달하고 전체 스트로크에 걸쳐 더 일관된 압력을 제공하므로 균일한 블랭크 유지력이 중요한 깊은 성형 및 드로잉 작업에 선호됩니다.

올바른 스프링 예압과 이동을 선택하는 것이 중요합니다. 부하가 적은 스프링을 사용하면 펀칭 중에 재료가 들어올려 버와 슬러그 당김이 발생합니다. 과부하된 스프링은 프레스 톤수를 낭비하고 피로를 가속화합니다. 스프링 시스템은 사용 가능한 총 프레스 용량({3}})에 대해 스트리핑력의 균형을 맞춰야 합니다. 이 계산은 활성 스테이션 수와 공구의 모든 펀치에 걸쳐 결합된 절단 둘레와 직접 연결됩니다.

이러한 각 구성 요소는 특정 공구강 등급으로 제조되고 엄격한 공차로 가공된 다음 생산 스탬핑에 필요한 반복적인 충격 하중을 견딜 수 있도록 경화됩니다. 강철 -의 선택과 처리 방법 -에 따라 다이가 목표 수명을 유지하는지 또는 조기에 마모되는지가 궁극적으로 결정됩니다.

장수명을 위한 금형강 및 소재 선택

잘못된 강철 등급으로 제작된 금형은 첫날부터 만료일이 찍혀 있는 금형입니다. 형상이 완벽하고 간격이 조정되고 스트립 레이아웃이 최적화될 수 있습니다. - 그러나 공구강이 힘, 온도 및 마모를 견딜 수 없으면 모든 스트로크에 직면하게 되고 조기 마모 또는 치명적인 균열로 인해 생산이 중단됩니다. 올바른 금속 스탬핑 재료를 선택하는 것은 부차적인 결정이 아닙니다. 주사위가 50,000회 또는 5,000,000회를 견디는지 여부를 결정하는 가장 큰 단일 요소입니다.

문제는 단일 강종으로 모든 상황을 처리할 수 없다는 것입니다. 블랭킹 펀치 절단 스테인리스 스틸 스탬핑 작업에는 극도의 내마모성이 필요한 반면, 알루미늄 스탬핑을 그리는 성형 스테이션에서는 경도보다 인성과 표면 마감을 우선시합니다. 철강을 피삭재 재질, 작업 유형, 예상 생산량 등 세 가지 변수에 동시에 일치시켜야 합니다.

다양한 피삭재 재질에 대한 공구강 등급

5가지 공구강 등급이 대부분의 스탬핑 다이 용도에 적용됩니다. 각각은 경도-대-인성 스펙트럼에서 서로 다른 위치를 차지하며 각각의 장점을 이해하면 비용이 많이 드는 불일치를 방지할 수 있습니다.

D2스탬핑 다이 건설의 주력 제품입니다. 높은 크롬 함량(약 12%)은 마모에 저항하는 풍부한 탄화물 구조를 생성합니다. 연강 및 중간{3}}탄소 스탬프 강철에 대한 블랭킹 및 피어싱 작업의 경우 D2는 합리적인 비용으로 긴 사용 수명을 제공합니다. 절충안? 내마모성을 높이는 동일한 대형 초경 풀은 충격 인성을 감소시킵니다. 얇은-단면이나 날카로운 모서리의 D2 펀치는 심한 충격 하중을 받으면 부서지기 쉽습니다.

A2보다 관대한 대안을 제공합니다. D2에 비해 열처리 시 치수 안정성이 우수한 공기-경화강이며, 균열 없이 적당한 충격을 견뎌냅니다. 중간 규모의-생산 - 약 100,000~1,000,000개 부품을 운영하는 작업장의 경우 - A2는 성능과 비용 간의 경제적인 균형을 제공합니다. 경화 전 가공이 더 용이하고 경화 후 변형이 적어 마무리 연삭 시간이 단축됩니다.

S7스펙트럼의 인성 끝 부분에 위치합니다. 다이가 무거운 성형, 깊은 굽힘 또는 갑작스러운 충격 하중이 지배적인 작업을 수행할 때 S7은 파손 없이 충격 에너지를 흡수합니다. 두꺼운-게이지 강철 또는 고강도-강도 합금을 성형하는 성형 스테이션에서는 S7이 더 단단하고 부서지기 쉬운 등급을 파괴할 수 있는 균열 유형에 저항하기 때문에 종종 S7을 지정합니다. 희생은 마모 수명입니다. - S7은 연마 조건에서 D2보다 빨리 마모되며 일반적으로 더 자주 재연마해야 합니다.

M2 고속-강극도의 경도(최대 65HRC)를 제공하며 고온에서도 최첨단을 유지합니다. 높은 스트로크율로 실행되는 피어싱 작업이나 고강도 강철 및 기타 연마성 가공물 재료를 절단할 때 M2는 기존의 냉간 가공 강철보다 훨씬 더 오래갑니다-. 비용 프리미엄이 상당하므로 M2는 전체 다이 블록이 아닌 개별 펀치 인서트로 나타나는 경향이 있습니다.

DC53D2의 주요 약점을 해결하기 위해 개발된 개량 냉간 가공강입니다.{0}} 더 미세하고 균일한 탄화물 분포 덕분에 표준 D2의 인성이 약 두 배로 비슷한 경도(60-62 HRC)를 달성합니다. 내마모성과 내충격성이 모두 중요한 두꺼운-게이지 강철 또는 고인장 재료를 블랭킹하는 경우 DC53은 D2와 S7 사이의 간격을 채웁니다.

공작물 재료는 선택 논리의 큰 부분을 차지합니다. 알루미늄과 같은 부드러운 재료를 스탬핑하려면 내마모성이 덜 필요하지만 마모를 방지하기 위해 우수한 표면 마감이 필요합니다. - 알루미늄 금속 스탬핑 작업은 가공되지 않은 D2보다는 연마된 A2 또는 코팅된 공구강을 사용하는 것이 좋습니다. 스테인리스강 스탬핑은 그 반대의 극단입니다. 재료는 연마성이 있고 가공-빠르게 경화되며 상당한 열을 발생시키므로 견고한 표면 코팅이 된 고속-크롬 또는 고속-강이 필요합니다. 연질 및 저-탄소 스탬프 강철은 중간에 위치하며 D2는 대부분의 블랭킹 및 피어싱 작업을 문제 없이 처리합니다.

초경 및 분말야금 대체재

생산량이 수백만 개에 달하거나 가공물 재료가 특히 마모성이 있는 경우 기존 공구강은 실질적인 한계에 도달합니다. 이것이 바로 초경 및 분말 야금(PM) 강이 등장하는 곳입니다.

텅스텐 카바이드 인서트는 특정 응용 분야에서 기존 공구강에 비해 다이 수명을 500~1,000% 연장하는 내마모성을 제공합니다. 이는 정밀 블랭킹, 두꺼운 재료의 정밀 피어싱, 펀치 또는 다이 개구부가 연속적인 연마 접촉을 경험하는 모든 스테이션에서 탁월합니다. 문제는 부서지기 쉽다는 것입니다. - 초경은 측면 하중, 정렬 불량 또는 큰 충격을 견딜 수 없습니다. 제대로 지지되지 않은 스테이션의 카바이드 인서트는 D2가 단순히 마모되는 위치에서 즉시 파손됩니다.

ASP-60, CPM-10V 및 Vanadis 4 Extra와 같은 분말 야금강은 기존 공구강과 초경합금 간의 격차를 해소합니다. PM 제조 공정은 강철 매트릭스 전체에 매우 미세하고 균일한 탄화물 분포를 생성하여 기존 주조 등급에서 발견되는 큰 탄화물 풀을 제거합니다. 그 결과 초경에 가까운 내마모성과 솔리드 초경보다 훨씬 더 나은 인성을 결합한 소재가 탄생했습니다. PM 강은 생산량이 백만 회를 초과하는 스테인레스 강 또는 고급 고강도 재료를 처리하는 프로그레시브 다이 스테이션에 지정되는 경우가 많습니다.

대량으로 실행되는 알루미늄 스탬핑 응용 분야의 경우 광택 처리되고 코팅된 표면을 가진 PM 강철은 마모 및 마손 문제를 동시에 해결합니다. 미세한 미세 구조는 D2보다 더 균일하게 거울 광택을 내고, 코팅은 더 매끄러운 기판에 더 잘 접착되어 과도한 윤활 없이도 재료 픽업에 저항하는 표면을 만듭니다.

비용과 다이 수명의 균형

연간 200,000개의 스탬프 알루미늄 부품이 필요한 작업을 견적한다고 상상해 보십시오. 모든 스테이션에서 M2 인서트와 카바이드 버튼을 지정하는 것이 합리적입니까? 아마도 그렇지 않을 것입니다. TiN 코팅이 적용된 A2는 적은 재료 및 가공 비용으로 해당 볼륨과 작업 유형을 처리합니다.

결정 프레임워크는 생산량 임계값으로 귀결됩니다.

• 부품 100,000개 미만- A2 또는 이와 동등한 범용-강. 다이는 마모가 심각해지기 전에 폐기될 가능성이 높으므로 프리미엄 등급에 대한 비용을 지불하는 것은 예산을 낭비합니다.
• 부품 100,000~1,000,000개- 절단 스테이션용 D2 또는 DC53; 스테이션 형성을 위한 S7. 이것은 공구강 선택이 재연삭 빈도 감소에 따른 이익을 내기 시작하는 볼륨 범위입니다.
• 부품 1,000,000개 이상- 마모가 심한 펀치를 위한 M2 또는 PM 강-, 가장 마모가 심한 스테이션을 위한 초경 인서트 및 전반적인 표면 코팅. 초기 비용이 높을수록 다이 변경 횟수가 줄어들고 가동 중지 시간이 줄어들며 전체 생산 과정에서 부품 품질이 더욱 일관됩니다.

비용은 가공성에 따라 달라집니다. 더 단단하고 더 많은 합금강을 가공하는 데 더 오랜 시간이 걸리고 더 비싼 와이어 EDM 시간이 필요하며 열처리 중에 더 엄격한 제어가 필요합니다. D2 다이 블록은 원자재 가격뿐 아니라 모든 다운스트림 제조 단계에서 동일한 크기-의 A2 블록보다 마감 비용이 더 많이 듭니다. 열처리 왜곡, 마감 연삭 허용량, 경화 중 균열 위험을 고려하면 등급 간의 실제 비용 격차는 강철 송장 이상으로 넓어집니다.

가장 현명한 접근 방식은 단일 다이 내에서 등급을 혼합하는 것입니다. 마모 또는 충격 요구 사항이 - 일반적으로 절단 펀치, 다이 버튼 및 성형 인서트 -를 정당화하는 경우에만 고급 강철을 사용하는 동시에 28-32 HRC로 열처리된 AISI 4140 또는 1045와 같은 저렴한 플레이트로 지지 구조를 구축합니다-. 이 전략은 가장 중요한 곳에 성능을 집중하는 동시에 총 툴링 비용을 관리 가능하게 유지합니다.

강철 선택은 도구의 잠재적 수명을 설정하지만, 그 잠재력에 도달하는 것은 강철 구성 요소의 모양, 경화 및 마감 방식에 따라 달라집니다. 원시 공구강을 정밀 금형 형상으로 변환하는 가공 공정-과 발생 순서-에 따라 재료가 실제로 해당 등급이 약속하는 성능을 제공하는지 여부가 결정됩니다.

CAD CAM 및 시뮬레이션을 사용한 금형 설계

올바른 강철을 선택하는 것은 다이 형상이 실제로 좋은 부품을 생산하는 경우에만 중요합니다. 설계 단계는 원시 의도 - 도면의 완성된 부품 -이 모든 펀치, 다이 블록 및 성형 인서트를 형성하는 가공 지침 세트로 변환되는 단계입니다. 최신 스탬핑 다이 설계는 CAD/CAM 소프트웨어와 유한 요소 시뮬레이션을 사용하여 이러한 변환을 정확하고 예측 가능하게 하며 언론에서의 시행{4}}및-오류에 대한 의존도를 훨씬 줄여줍니다.

재료의 늘어남, -스프링백 및 인접한 펀치 간의 간섭을 고려하여 머리에 있는 12개의 성형 스테이션 순서를 지정한다고 상상해 보십시오. 이는 단일 공구강 블록이 기계에 고정되기 전에 스탬핑 기술이 디지털 방식으로 해결하는 문제입니다. 아래 워크플로우는 전문 도구실이 부품 형상에서 기계{3}}준비가 완료된 다이 모델로 이동하는 방법을 간략하게 설명합니다.

1. 부품 분석- 완성된 부품 모델을 가져오고 형상에 대한 성형성 위험(깊은 그림, 날카로운 반경, 얇은 벽, 가장자리에 가까운 특징)을 평가합니다.
2. 공정 계획- 필요한 작업(피어싱, 노칭, 성형, 트리밍, 코이닝)을 결정하고 시퀀스 제약 조건에 따라 카테고리에 할당합니다.
3. 스트립 레이아웃 개발- 코일 스트립의 부품 방향, 피치 거리, 캐리어 유형 및 재료 활용도를 결정합니다.
4. 스테이션 시퀀싱- 각 작업을 특정 스테이션에 할당하여 다이 전체에 힘의 균형을 맞추고 트리밍 규칙-전에-형성을 존중합니다.
5. 스프링-백 보상- 성형 도구 형상을 오버-굽히거나 오버{2}}폼 기능으로 조정하여 언로드 후 부품이 의도한 모양으로 완화되도록 합니다.
6. 간섭 및 동작 확인- 프레스 사이클 중에 펀치, 스트리퍼, 리프터 또는 성형된 형상이 충돌하지 않는지 확인합니다.
7. CAE 시뮬레이션- 가공이 시작되기 전에 성형성 분석을 실행하여 얇아짐, 주름, 갈라짐 및 스프링백을-예측합니다.
8. 디자인 반복- 모든 성형 스테이션이 승인 기준을 통과할 때까지 시뮬레이션 결과를 기반으로 스테이션 형상과 스트립 레이아웃을 수정합니다.
9. 최종 다이 모델 출시- 공차, 재료 콜아웃 및 CAM- 지원 가공 형상을 갖춘 완전한 3D 다이 어셈블리를 생성합니다.

스트립 레이아웃 및 역 순서

스트립 레이아웃은 코일 재료가 다이를 통해 이동하는 방식을 지정하는 청사진입니다. 여기에서 결정되는 모든 - 결정 방향, 스테이션 간 피치 거리, 캐리어 폭 및 스크랩 브리지 치수에 따른 부품 방향 -은 수백만 사이클에 걸쳐 재료 활용도, 힘 균형 및 부품 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.

실용적인 판금 스탬핑 설계 팁: 가능하면 굽힘이 롤링 방향에 수직으로 발생하도록 부품 방향을 지정합니다. 결에 따라 구부리면 특히 고강도 재료에서 균열 위험이 높아집니다. 스트립 공급 방향을 기준으로 부품을 45도 회전하면 굽힘 연성을 크게 향상시킬 수 있지만 재료 활용도는 몇 퍼센트 정도 줄어들 수 있습니다.

스테이션 순서는 스트립이 여전히 평평하고 치수가 안정적인 - 초기에 피어싱 및 노칭이 발생하고 - 중간 스테이션에서 성형 및 굽힘 작업이 뒤따르고 마지막에 최종 트리밍 및 컷오프가 발생한다는 일반적인 논리를 따릅니다. 이 순서는 형성된 특징이 이전에 뚫린 구멍을 왜곡하는 것을 방지하고 조종사가 정확하게 등록할 수 있을 만큼 스트립을 평평하게 유지합니다.

스테이션 간 힘 균형은 대부분의 엔지니어가 인식하는 것보다 더 중요합니다. 모든 무거운 블랭킹 작업이 다이의 한쪽 면에 집중되면 결과적으로 중심을 벗어난 하중으로 인해 프레스 램이 비틀어지고 가이드 구성 요소가 고르지 않게 마모됩니다. 우수한 금속 스탬핑 다이 설계는 절단 및 성형력을 다이 중심선 주위에 대칭으로 분배하거나 유휴 스테이션을 도입하여 하중 경로를 균등하게 만듭니다.

다음과 같은 최신 다이 설계 소프트웨어Logopress DieDesign 및 유사한 CAD 플랫폼, 이 레이아웃 작업의 대부분을 자동화합니다. 설계자는 여러 스트립 구성을 디지털 방식으로 테스트하고 재료 활용률을 비교하며 최종 배열을 확정하기 전에 도구 -를 통해 스트립이 공급될 때 스트립이 어떻게 작동하는지 시각화할 수 있습니다.

성형성과 스프링을 위한 CAE 시뮬레이션-뒤로

복잡한 것 같나요? 이는 -이며 이러한 복잡성이 바로 전문 스탬핑 설계에서 CAE 시뮬레이션이 -협상 불가능하게 된 이유입니다. 유한 요소 분석은 모든 스테이션에서 판금에 어떤 일이 일어날지 예측합니다. 즉 판금이 과도하게 얇아지는 곳, 압축 응력으로 인해 주름이 생기는 곳, 분할이 시작되는 곳, 툴링이 해제된 후 부품이 얼마나 튀어 나올지 예측합니다.

스프링{0}} 예측만으로도 시뮬레이션에 대한 투자를 정당화할 수 있습니다. 판금이 구부러지면 탄성 회복으로 인해 펀치가 빠진 후 재료가 부분적으로 구부러지지 않게 됩니다. 그 양은 재료 강도, 굽힘 반경 및 두께-에 따라 달라지며 고급 고강도강의 경우- 편차는 몇도를 초과할 수 있습니다. 처럼운동학적 경화 모델 연구정확한 스프링백 예측에는 -장력-압축 데이터와 기본 재료 카드 이상의 언로드 계수 측정이 필요하다는 사실이 밝혀졌습니다. 이 데이터가 없으면 시뮬레이션 결과가 작업 현장의 현실과 크게 달라집니다.-

실질적인 보상은 상당합니다. 프로그레시브 다이의 각 물리적 트라이아웃 반복에는 프레스 시간, 측정 인건비, 재작업 가공 비용이 $5,000~$25,000 소요될 수 있습니다. 다이 블록이 대략적으로 처리되기 전에 - 얇아지는 문제나 주름 상태를 디지털 방식으로 포착하면 - 이러한 반복 작업이 제거됩니다. ProgSim과 같은 프로그레시브 다이 시뮬레이션 도구는 가상 트라이아웃 프레스 역할을 하여 전체 프레스 주기에 걸쳐 자동 블랭크 개발 및 패드 힘 최적화를 포함한 성형성 결과를 제공합니다.

전문 다이 메이커이첸타당성 분석과 CAE 시뮬레이션을 설계 단계에 직접 통합하여 가공을 시작하기 전에 성형성과 스프링백 보정을 검증합니다.{0}} 시뮬레이션부터 툴링 생산까지 - 전체-서비스 워크플로-는 독자가 자체 제작을 할지 아니면 디자인을 아웃소싱할지--평가할 때 전문 파트너에게 기대해야 하는지를 나타냅니다.-

시뮬레이션을 처음 접하는 엔지니어를 위한 최고의 스탬핑 설계 팁 중 하나: 전체 증분 시뮬레이션을 실행하기 전에 1단계 타당성 분석으로 시작하세요.- 1-단계 솔버는 완성된 부품을 몇 초 만에 공백으로 다시 평평하게 만들어 관심 영역을 강조합니다. 한{4}단계 결과가 만족스러울 경우 각 스테이션을 순차적으로 모델링하는 계산량이 많은 증분 분석을 진행합니다. 이 2단계 접근 방식은 - 명확하게 작동하는 부품에 대한 솔버 시간을 절약하고 상세한 스테이션 설계에 며칠을 투자하기 전에 문제가 있는 형상을 표시합니다.

디지털 모델에서 기계{0}}Ready 프로그램까지

시뮬레이션을 통해 모든 스테이션이 허용 가능한 결과를 생성하는 것으로 확인되면 다이 모델이 설계 도구에서 제조 문서로 전환됩니다. CAM 프로그래밍은 3D 다이 모델 - 밀링 다이 블록용 CNC 도구 경로, 펀치 및 다이 개구부용 와이어 EDM 프로파일, 평탄도 및 평행성 사양을 위한 연삭 치수에서 직접 가공 형상을 추출합니다.

이 디지털 스레드는 해석 오류를 없애기 때문에 중요합니다. 성형성을 위해 시뮬레이션된 동일한 모델이 강철을 절단하는 G- 코드를 생성합니다. 프로그래머가 2D 프린트에서 형상을-재창조하는 수동 변환 단계는 없습니다. 치수, 공차 및 표면 마감 요구 사항은 검증된 설계 모델에서 기계 지침으로 직접 전달됩니다.

금속 스탬핑 프로토타입 실행 - 종종 50~200개 조각 -은 일반적으로 물리적 부품이 시뮬레이션 예측과 일치하는지 검증하기 위해 첫 번째 완전한 빌드를 따릅니다. 시뮬레이션과 현실 사이의 불일치는 모델에 피드백되어 향후 프로젝트를 위한 재료 매개변수와 경계 조건을 개선합니다. 시간이 지남에 따라 이 피드백 루프는 디지털 예측과 보도 자료 결과 간의 상관관계를 강화하여 각 연속 다이 프로젝트를 더 빠르고 예측 가능하게 만듭니다.

이러한 디지털{0}}-물리적 변환의 정밀도는 다이 구성 요소를 절단, 성형 및 마감하는 데 사용되는 가공 프로세스에 크게 좌우됩니다. CNC 밀링, 와이어 EDM 및 정밀 연삭은 각각 특정 역할을 수행합니다. - 어떤 프로세스가 어떤 기능을 처리하는지 이해하면 현대 다이 제작이 수동 방법으로는 결코 불가능한 결과를 생성하는 이유를 알 수 있습니다.

다이 부품 가공 및 제작

검증된 CAD 모델과 경화 공구강 블록이 제조 간격의 반대쪽 끝에 있습니다. 이러한 격차를 해소하려면 - 디지털 형상을 물리적 스탬핑 툴링으로 전환-하려면 특정 가공 작업 순서가 필요하며 각 작업은 가장 잘 수행되는 작업을 선택해야 합니다. 단일 프로세스가 모든 기능을 처리할 수는 없습니다. CNC 밀링 러프 캐비티 및 프로파일. 와이어 EDM은 펀치 및 다이 개구부를 미크론-수준의 정확도로 절단합니다. 표면 연삭은 하중을 받는 동안 플레이트를 평행하게 유지하는 평탄도를 제공합니다. 이러한 프로세스는 현대적인 스탬핑 제작을 정의하고 전문적인 금속 도구 및 다이 작업을 작업장 즉흥 작업과 분리합니다.

완전한 다이 어셈블리를 제작하기 위한 일반적인 가공 순서는 다음과 같습니다.

1. 거친 CNC 밀링- 다이 블록, 펀치 플레이트 및 슈 어셈블리에서 벌크 재료를 최종 치수의 0.5~1.0mm 이내로 제거합니다.
2. 스트레스 해소- 나중에 변형을 방지하기 위해 마무리 작업 전에 잔류 가공 응력을 열적으로 완화합니다.
3. 준-CNC 밀링- 캐비티 프로파일, 포켓 및 장착 기능을 최종 형상에 더 가깝게 가져오고 연삭 또는 EDM을 위해 0.1~0.2mm를 남겨 둡니다.
4. 와이어 방전가공- 최종 치수에 대한 기능을 통해 펀치 프로파일, 다이 개구부 및 엄격한{1}}공차를-절단합니다.
5. 싱커 EDM- 와이어가 도달할 수 없는 복잡한 3D 공동, 갈비뼈 및 블라인드 형상을 형성합니다.
6. 표면 연삭- 모든 결합 표면(슈, 백킹 플레이트, 스트리퍼 플레이트)에서 평탄도와 평행성을 달성합니다.
7. 지그 연삭 또는 좌표 연삭- 가이드 핀, 다월 구멍 및 위치 지정 기능을 위한 정밀 보어 마감.
8. 폴리싱 및 벤치 작업- 전환을 혼합하고, 날카로운 모서리를 끊고, 필요한 Ra 값으로 표면 형성을 마무리합니다.

CNC 밀링 다이 블록 및 플레이트

CNC 밀링은 스탬핑 도구 및 다이 제조에서 재료 제거의 대부분을 처리합니다. 3개-축 기계는 견고한 공구강 빌렛에서 다이 블록 캐비티, 포켓 릴리프 및 플레이트 윤곽을 가공합니다. 복잡한 3D 성형 표면 - 드로우 펀치, 캠 드라이버 및 윤곽이 있는 다이 인서트의 경우 - 5-축 밀링이 단일 설정으로 언더컷과 복합 각도에 도달하여 여러 고정 장치와 이에 따른 정렬 오류를 제거합니다.

금속 스탬핑 툴링에 CNC 밀링이 필수 불가결한 이유는 반복성입니다. 프로그래밍된 공구 경로는 공구 수명 동안 1개의 캐비티를 절단하든 20개의 교체 인서트를 절단하든 관계없이 접촉하는 모든 다이 블록에서 동일한 형상을 생성합니다. 에 따르면Xometry의 가공 자원, 일반적인 산업용 CNC 밀링은 기계 성능 및 설정 조건에 따라 ±0.01~±0.05mm의 공차를 달성합니다. 다이 구성 요소의 경우 작업장은 일반적으로 밀링 프로파일에서 ±0.02mm를 유지하며 EDM에는 더 엄격한 기능이 남아 있습니다.

황삭과 정삭에서는 이송 속도와 절삭 전략이 크게 다릅니다. 황삭은 재료 제거율을 우선시합니다. -높은-이송 페이스 밀과 트로코이드 공구 경로는 열과 도구 부하를 관리하면서 강철을 신속하게 제거합니다. 마무리 패스에서는 더 작은 볼-끝 또는 코너-반경 커터를 감소된 스텝오버로 사용하여-성형 표면에서 5미크론 미만의 스캘럽 높이를 달성합니다. 마무리 밀에서 남겨진 표면은 성형 스테이션을 위한 연마 또는 평평한 기준 표면을 위한 연삭으로 직접 이동되는 경우가 많습니다.

펀치 및 다이 프로파일용 와이어 EDM

공차가 밀링으로 -를 안정적으로 유지할 수 있는 수준 아래로 떨어지면 일반적으로 ±0.01mm 미만 - 와이어 EDM이 대신합니다. 이 공정은 얇은 황동 선(보통 직경 0.20~0.25mm)을 전극으로 사용하여 기계적인 힘이 아닌 전기 방전으로 경화된 강철을 절단합니다. 공구와 가공물 사이에 물리적인 접촉이 없기 때문에 와이어 EDM은 절삭력을 전혀 발생시키지 않으므로 편향이나 뒤틀림도 발생하지 않습니다.

공구 및 다이 스탬핑 응용 분야에서 와이어 EDM은 다이 버튼 개구부, 펀치 팁 프로파일, 클리어런스 릴리프 테이퍼 등 부품 품질을 정의하는 기능을 처리합니다. 이 공정은 완전히 경화된 강철(60+ HRC)을 어닐링된 재료만큼 쉽게 절단합니다. - 이는 기존 커터가 어려움을 겪을 때 열처리 후 많은 다이 구성 요소가 가공되기 때문에 중요한 이점입니다.

와이어 EDM은 프로파일 절단에서 ±0.005mm의 엄격한 공차를 달성하며 여러 번의 스킴 통과 후 표면 마감은 Ra 0.2μm에 도달합니다. RapidDirect의 EDM 가이드 비교에 따르면 와이어 EDM은 약 0.0001인치(약 0.0025mm)의 정밀도를 유지할 수 있으므로 펀치-와-다이 간극을 측면당 몇 미크론 이내로 유지해야 하는 기능에 선택되는 프로세스입니다.

Sinker EDM은 와이어가 - 막힌 공동, 복잡한 3D 형태 및 와이어 직경보다 작은 반경을 가진 내부 모서리에 접근할 수 없는 기능을 처리하여 와이어 EDM을 보완합니다. 스탬핑 가공에서 싱커 EDM은 복합-곡면이 있는 인서트를 형성하거나 3차원 전극이 상세한 형상을 경화강에 복제해야 하는 코이닝 스테이션에서 가장 자주 나타납니다. 단점은 속도입니다. 싱커 EDM은 와이어보다 훨씬 느리게 실행되며 각각의 고유한 캐비티에 대해 맞춤형 전극(일반적으로 흑연 또는 구리로 가공)이 필요합니다.

최종 공차까지 연삭

스탬핑 다이 - 상부 슈, 하부 슈, 백킹 플레이트, 스트리퍼 플레이트 -의 모든 플레이트는 밀링만으로는 보장할 수 없는 정도까지 평평하고 평행해야 합니다. 표면 연삭은 이러한 표면에서 마지막 몇 백분의 1mm를 제거하여 전체 플레이트에서 0.005mm의 엄격한 평탄도 공차와 반대면 사이의 0.01mm 이내의 평행도를 달성합니다. 처럼AB 정밀 연삭 참고 사항, 이러한 기하학적 공차를 유지하려면 미크론 미만의 정확도를 갖춘 CNC-제어 그라인더와 치수 일관성을 유지하기 위한 일반 휠 드레싱이 필요합니다.

표면 마감 요구 사항은 기능에 따라 다릅니다. 판금이 압력을 받아 미끄러지는 다이 개구부 및 성형 표면 - - 항력을 줄이고 마손을 방지하며 공작물 재료의 픽업을 최소화하기 위해 Ra 0.2 ~ 0.8 µm 범위의 미세한 마감 처리가 필요합니다. 장착 패드 및 스프링 포켓과 같은-기능이 없는 표면에는 기준 평탄도만 필요하며 1.6 µm 이상의 거친 Ra 값을 견딜 수 있습니다.

지그 연삭은 가이드 핀, 다웰 및 정렬 기능을 찾는 정밀 보어를 처리합니다. 이러한 구멍은 수백만 번의 프레스 스트로크에 걸쳐 반복 가능한 상단-에서- 정렬을 보장하기 위해 0.005mm 이내의 위치 정확도와 0.002mm 이내의 진원도를 유지해야 합니다. 좌표 연삭기는 다이아몬드 또는 CBN 휠이 있는 원형 경로를 보간하여 틈새나 흔들림 없이 압입-핀과 부싱이 안착되는 보어 형상을 생성합니다.

산업용 금속 스탬핑 가공 - CNC, EDM 및 정밀 연삭 -에 대한 의존은 전문적인 금형 제작과 단순화된 접근 방식을 구별하는 요소입니다. 줄과 핸드 스톤을 수동으로 맞추면 실행 가능한 프로토타입이 생성될 수 있지만 생산 다이에서 요구하는 기하학적 정확성이나 표면 일관성을 제공할 수는 없습니다. 전문 금속 도구 및 금형 공장은 이러한 프로세스를 순서대로 진행하여 각 작업이 이전 작업의 정밀도를 바탕으로 최소한의 손 조정으로 조립되는 구성 요소로 마무리됩니다.

기계 가공을 통해 각 부품이 최종 형태로 완성되지만, 이 작업의 대부분 동안 강철은 여전히 ​​상대적으로 부드러운 상태를 유지합니다. 다음에 일어나는 일 - 경화, 템퍼링 및 표면 처리 -는 해당 형상을 영구적으로 고정하고 생산 스탬핑의 반복적인 충격을 흡수하기 시작하면 다이가 마모에 얼마나 잘 저항하는지를 결정합니다.

열처리 및 표면 마무리 절차

가공된 다이 구성요소는 완성된 것처럼 보입니다. - 프로파일이 절단되고, 표면이 연마되고, 보어가 위치합니다. - 그러나 이 단계에서 강철은 여전히 ​​상대적으로 부드럽습니다. 대부분의 공구강은 약 20HRC의 어닐링된 상태로 배송됩니다. 이는 절단하기 쉽지만 생산 스탬핑을 견딜 수 있을 만큼 단단하지 않습니다. 열처리는 이러한 틈을 연결하여 연질 페라이트를 수백만 번의 프레스 사이클에 걸쳐 마모, 변형 및 피로에 저항하는 경질 마르텐사이트 구조로 변환합니다. 에 따르면동부 도구 및 스탬핑, 열처리는 일반적으로 도구 총 비용의 10% 미만을 차지하지만 성능을 결정하는 가장 중요한 단일 요소일 수 있습니다.

그 과정은 용서할 수 없습니다. 한 단계를 건너뛰거나 급히 냉각하거나 잘못된 템퍼링 온도를 선택하면 결국 예상 수명보다 짧은 시간 내에 마모되는 펀치 균열, 뒤틀린 다이 블록 또는 강철 스탬핑 다이가 발생하게 됩니다. 각 단계의 작동 방식과 정밀 다이 스탬핑이 모든 단계에서 엄격한 제어를 요구하는 이유는 다음과 같습니다.

공구강의 경화 및 템퍼링 순서

열처리 공구강은 예열, 오스테나이트화, 담금질, 템퍼링이라는 고정된 순서를 따릅니다. 각 단계는 다음 단계가 의존하는 특정 야금학적 변형을 촉발합니다.

예열최종 경화 온도까지 상승하기 전에 강철을 D2 -에 대해 일반적으로 1200~1250도(649~677도)의 중간 온도(일반적으로 1200~1250도)로 점진적으로 가져옵니다. 공구강은 열전도율이 낮으므로 화씨 1850도까지 곧바로 올라가면 열충격이 발생할 위험이 있습니다. 표면이 코어보다 훨씬 빠르게 가열되면 부품이 깨질 때까지 내부 응력이 쌓입니다. 예열은 단면을 균일화하고{10}}오스테나이트로의 변형이 균일하게 일어나도록 합니다.

오스테나이트화합금 탄화물을 강철 매트릭스에 용해시킵니다. D2의 경우 일반적인 범위는 화씨 1795~1875도(980~1025도)이며 담금 시간은 두께 인치당 45~60분입니다. 온도가 너무 낮으면 탄화물이 용해되지 않고 경도가 낮아집니다. 너무 높으면 결정립이 조대화되고 과도한 잔류 오스테나이트가 촉진됩니다.

담금질오스테나이트를 빠르게 냉각시켜 마르텐사이트를 형성합니다. D2 및 A2는 공기-경화강입니다. - 제어된 공기 냉각 또는 가스 담금질이 충분하며 오일 또는 물 담금질보다 왜곡이 적습니다. S7과 같은 낮은-합금 등급은 보다 적극적인 냉각이 필요할 수 있습니다. 강철은 템퍼링이 시작되기 전에 약 125~150°F에 도달해야 합니다.

템퍼링새로 형성된 마르텐사이트의 극심한 내부 응력을 완화합니다. 담금질된 D2는-64 HRC에 도달할 수 있지만 위험할 정도로 부서지기 쉽습니다. 화씨 900~960도(480~515도)에서 이중 템퍼링을 하면 경도가 실제 58~60HRC로 높아지면서 인성과 치수 안정성이 향상됩니다. 높은-합금 등급 또는 잔류 오스테나이트의 최대 제어가 중요한 경우 삼중 템퍼링이 권장됩니다. - 정밀 다이 스탬핑 응용 분야의 D2는 높은 크롬 함량이 후속 냉각에서만 변환되는 잔류 오스테나이트를 가두기 때문에 종종 3회 템퍼링 사이클을 받습니다. 각 사이클에는 다음 온도 조절이 시작되기 전에 실온까지 완전히 냉각되는 과정이 포함되어야 합니다.

A2는 다르게 행동합니다. 합금 함량이 낮다는 것은 담금질 후 잔류 오스테나이트가 적다는 것을 의미하며, 이는 D2보다 예측 가능한 크기 변화와 더 나은 치수 안정성으로 해석됩니다. 경화 후 예상치 못한 문제 없이 엄격한 기하학적 제어가 필요한 작업장에서는 A2가 더 안전한 선택입니다. - 덜 공격적인 극저온 개입이 필요하고 표준 이중 템퍼링에 잘 반응합니다.

열처리 후 치수변화 관리

모든 공구강은 경화 중에 성장합니다. 오스테나이트에서 마르텐사이트로의 구조적 변태는 등급, 오스테나이트화 온도 및 담금질 방법에 따라 일반적으로 원래 길이의 인치당 0.0005~0.002인치의 부피 증가(-)를 수반합니다. 이것이 마무리 연삭이 열처리 전이 아닌 열처리 후에 일어나는 이유입니다. 연질 상태에서 부품을 최종 공차까지 연삭한 다음 경화시키면 부품이 용광로에서 나올 때 크기가 너무 커지고 왜곡됩니다.

실제 작업 흐름은 어닐링된 상태의 거친 기계 가공, 응력 제거, 연삭 스톡(일반적으로 표면당 0.1~0.25mm)을 남기는 준정삭 기계, 경화 및 템퍼링, 최종 치수로 마무리 연삭 등의 기계 가공 및 열처리 순서입니다. 이 순서는 모든 중요한 공차 - 다이 개구부 크기, 펀치 프로파일, 평탄도, 평행도 -가 사용 가능한 경화 부품에 확립되도록 보장합니다.

극저온 처리는 잔류 오스테나이트를 제어하기 위한 또 다른 도구를 추가합니다. 경화된 강철을 약 -196도까지 냉각하면 잔류 오스테나이트가 변형되어 사용 시 치수 안정성이 향상되고 시간이 지남에 따라 예상치 못한 성장을 방지할 수 있습니다. 생산 기간 동안 공차를 유지해야 하는 고정밀 금속 스탬핑 다이의 경우, 템퍼링 주기 사이의 극저온 처리를 통해 여유 공간이 사양을 벗어나는 점진적인 크기 드리프트의 위험이 줄어듭니다.

디자인-으로 인한 균열도 또 다른 위험입니다. 날카로운 내부 모서리, 막힌 구멍, 급격한 단면 변화로 인해 담금질 중에 열 응력이 집중됩니다. 툴링 엔지니어는 열처리를 염두에 두고 금형 구성 요소를 설계해야 하며 - 넉넉한 반경을 추가하고 급격한 두께 변화를 방지하며 균일한 냉각을 촉진하는 기능 방향을 지정해야 합니다.

다이 수명을 연장하는 표면 코팅

열처리{0}}공구강은 경도의 기초를 제공하지만 표면 코팅은 특히 연마성 또는 접착성{2}}쉬운 가공물 금속에 대해 작동하는 스탬핑 공구 재료의 서비스 수명을 극적으로 연장하는 최종 보호 층을 추가합니다. 에이Micromachines에 발표된 연구D2 스탬핑 다이의 TiAlN PVD 코팅으로 인해 재조정 간격이 80,000주기에서 약 500,000주기로 늘어났으며 - 수명이 500%를 초과하는 이득을 얻었습니다.

코팅 선택은 가공물 재료와 주요 마모 메커니즘에 따라 달라집니다.

• TiN(질화티타늄)- 탄소강 스탬핑 및 냉간 압연강 스탬핑 작업을 위한 범용 코팅입니다. 경도는 약 2,300HV입니다. 접착 마모를 줄이고 낮은-마찰 금 표면을 제공합니다. 적당한 양의 연강을 블랭킹하고 피어싱하는 데 가장 적합합니다.
• TiCN(탄질화티타늄)- TiN(약 3,000HV)보다 경도가 높고 내마모성이 우수합니다. 스테인리스 스탬핑 및 슬라이딩 마모가 주로 발생하는{4}}강도가 높은 가공물 재료에 적합합니다.
• TiAlN(티타늄 알루미늄 질화물)- 사용 중 표면에 산화알루미늄이 형성되어 고온에서 탁월한 성능을 발휘합니다. 위에 인용된 PVD 연구에서는 주석판에 대한 비코팅 강철의 마찰 계수가 0.74인 데 비해 TiAlN의 마찰 계수는 0.18에 불과한 것으로 측정되었습니다. 열 축적으로 인해 마모가 가속화되는 고속 작업 및 스테인리스강 금속 스탬핑에 이상적입니다.
• 질화- 개별 코팅을 추가하지 않고 표면층을 65~70HRC로 경화시키는 확산 공정입니다. 깊이 0.1~0.3mm의 하드 케이스를 만듭니다. 변형 하중 하에서 코팅 접착력이 문제가 되는 성형 및 굽힘 스테이션에 적합합니다.
• 경질 크롬 도금- 크롬은 마찰이 적고 이형 특성이 뛰어나 판금이 마모 없이 넓은 반경에서 부드럽게 미끄러져야 하는 드로잉 금형에 이상적입니다. 스테인레스 스탬핑 및 알루미늄 드로잉 작업에 일반적으로 지정됩니다.

경험이 부족한 작업장에 문제가 되는 엔지니어링 세부 사항 중 하나는 기본 강철의 템퍼링 온도가 코팅 증착 온도를 초과해야 한다는 것입니다. PVD 코팅은 약 400~500도에서 증착됩니다. 다이가 해당 범위 이하로 단련된 경우, 코팅 공정 자체가 기판을 과도하게 단련하여 기판을 부드럽게 만들고 열심히 노력한 경도를 파괴합니다. 480~515도에서 이중 템퍼링된 D2-의 경우 표준 PVD 증착 온도가 호환되지만 - 부품을 코터로 보내기 전에 이를 확인해야 합니다.

표면처리는 조립 전 마지막 단계입니다. 경화, 연삭 및 코팅된 부품을 손에 쥐고 다이를 프레스에서 첫 번째 시험 실행을 위해 함께 볼트로 결합할 준비가 되었습니다. - 여기서 모든 재료 선택, 모든 공차 및 모든 열처리 결정에 대한 실제 증거는 생산되는 스탬핑 부품의 품질에서 드러납니다.

다이 트라이아웃 및 조립 후 문제 해결

모든 설계 가정, 재료 선택 및 가공 공차는 처음으로 스탬핑 기계 내부에서 다이가 닫히는 순간 테스트됩니다. 트라이아웃은 이론이 금속 -을 만나는 곳이며 시뮬레이션에서 완전히 예측하지 못한 문제가 버, 쪼개짐, 주름 또는 치수 유지를 거부하는 부품의 형태로 나타나는 곳입니다. 이는 모든 툴링 프로젝트에서 가장 비용이 많이 들고 시간에 민감한 단계임에도 불구하고 금형 제작 관련 문헌에서 가장 일반적으로 무시되는 단계이기도 합니다.-

트라이아웃 중 스탬핑 프레스는 어떻게 작동합니까? 생산 과정에서와 동일한 방식으로 작동합니다. - 램이 하강하고, 상부 다이가 하부 다이에 닫히고, 힘이 가해지고, 재료가 변형되거나 전단됩니다. - 그러나 속도가 느려지고 각 스트로크 사이를 주의 깊게 관찰해야 합니다. 목표는 가능한 한 적은 반복을 통해 주사위를 "첫 번째 접촉"에서 "생산{3}}준비" 상태로 만드는 것입니다.

첫 번째 시험 실행을 위한 다이 설정

프레스 사이클이 한 번도 시작되기 전에 설정에서는 트라이아웃이 원활하게 진행되는지 또는 처음부터 정렬 문제를 해결하는지 여부를 결정합니다. 숙련된 도구 제작자가 초기 실행을 위해 다이 스탬핑 프레스에 다이를 로드할 때 따르는 순서는 다음과 같습니다.

1. 프레스 선택 및 톤수 검증- 프레스의 톤수(일반적으로 계산된 절단 및 성형력보다 20~30% 높음), 충분한 폐쇄 높이, 돌출부 없이 전체 다이 설치 공간을 지탱할 수 있는 베드 면적이 있는지 확인합니다.
2. 다이 로딩 및 클램핑- 크레인이나 볼스터를 사용하여 다이를 프레스 베드 위로 들어 올리고 램 아래 중앙에 놓은 다음 하단 슈를 단단히 볼트로 고정합니다. T-슬롯 볼트 또는 유압 클램프를 사용하여 상단 슈를 램에 고정합니다.
3. 셔터 높이 조절- 다이가 바닥에 닿지 않고 설계된 위치에 닫힐 수 있도록 프레스 종료 높이를 설정합니다. 균일하게 닫혔는지 확인하기 위해 네 모서리 모두에서 위쪽과 아래쪽 신발 사이에 필러 게이지나 다이얼 표시기를 사용합니다.
4. 시밍 및 정렬 확인- 펀치 면과 다이 개구부 사이에 황동 심 스톡과 같은 부드러운 재료를 놓은 다음 느린 스트로크로 프레스를 인치 단위로 조정합니다. 인상 패턴은 정렬이 균일한지 또는 기울어져 있는지를 나타냅니다. 고르지 못한 인상은 다이의 한쪽 면 아래에 시밍이 필요하거나 가이드 핀 예압을 조정해야 함을 나타냅니다.
5. 피드 시스템 설정- 프로그레시브 다이의 경우 피더를 통해 코일 스톡을 스레드하고 파일럿 릴리스 타이밍, 피드 길이 및 루프 제어를 설정합니다. 조종사가 스트립을 끌거나 구부리지 않고 깔끔하게 맞물리는지 확인하십시오.
6. 감소된 속도에서 첫 타격- 감소된 톤수로 단일-스트로크 모드에서 프레스를 실행합니다. 연속 히트를 진행하기 전에 첫 번째 작품을 시각적으로 검사하세요.

시밍 단계는 특별한 주의를 기울일 가치가 있습니다. 정밀-연삭 다이 슈와 미크론 단위의 가이드 포스트를 사용하더라도 프레스 자체는 변수 - 램 평행성, 부하 시 편향 강화, 예열 중 열 증가-를 도입하여 모두 정렬 편차에 기여합니다. 시밍은 아무리 많은 벤치 조립을 해도 제거할 수 없는 프레스 및 다이 공차의 결합된 스택-을 보상합니다.

스탬핑 부품 ​​측정 및 평가

처음 몇 번의 히트에서 가시적인 부분이 생성된 후 즉시 측정이 시작됩니다. 이 단계에서는 완벽함을 추구하는 것이 아닙니다. - 어느 스테이션이 올바르게 작동하는지, 어느 스테이션을 조정해야 하는지 식별하고 있습니다. 체계적인 평가는 문제가 후속 스테이션에 걸쳐 복잡해지기 전에 조기에 포착합니다.

트라이아웃 프레스에서 나오는 각 금속 스탬프 부품에 대해 다음 기준에 따라 평가합니다.

• 버 높이- 마이크로미터 또는 광학 비교기로 측정합니다. 대부분의 응용 분야에서 허용되는 버 높이는 재료 두께의 10% 미만입니다. 이 임계값을 초과하는 버는 간격 또는 정렬 문제를 나타냅니다.
• 치수 정확도- CMM, 높이 게이지 또는 광학 측정 시스템을 사용하여 부품 인쇄물에 대한 구멍 위치, 가장자리 거리, 굽힘 각도 및 전체 프로필을 확인합니다.
• 표면상태- 성형된 표면에 스코어링, 마모, 다이 마크 또는 재료 픽업이 있는지 검사합니다. 이는 윤활 문제 또는 불충분한 다이 표면 마감을 나타냅니다.
• 스프링-역 편차- 굴곡 각도를 측정하고 공칭 각도와 비교합니다. 편차 크기와 방향을 기록하여 오버벤드 수정이 얼마나 필요한지 결정합니다.
• 재료가 얇아짐- 그리기 및 늘이기 작업의 경우 중요한 지점의 벽 두께를 측정합니다. 원래 두께의 20~25% 이상 얇아지면 생산 과정에서 갈라질 위험이 있다는 신호입니다.
• 평탄함과 비틀림- 정반에 부품을 놓고 부품이 다이에서 나온 후 발생하는 휘어짐, 뒤틀림 또는 오일 캐닝이 발생하는지 확인하세요.{1}}

숙련된 금형 제작자는 5~10개의 연속 부품을 실행하고 전체 세트에 걸쳐 측정값을 비교합니다. 우연히 단일 부품이 수용 가능한 것처럼 보일 수 있지만 단기간에 걸친 변화로 인해 불안정성이 노출됩니다. - 표류하는 성형 스테이션, 일관되게 위치를 찾지 못하는 파일럿 또는 고르지 않게 해제되는 스트리퍼.

생산 속도에서의 프레스 스탬핑은 저속 시험이 재현할 수 없는-추가 변수를 발생시킵니다. 열팽창, 동적 편향 및 스트립 공급 동작은 모두 최대 속도로 변경됩니다. 대부분의 시험 일정에는 초기 히트 동안 분당 10-20스트로크에서 시작하여 50%, 그 다음 75%로 증가하고 마지막으로 전체 생산 속도로 증가하는 점진적인 속도 램프(-)가 포함되며 각 단계마다 측정 체크포인트가 있습니다.

공통 다이 문제 해결

잘 디자인된-다이도 첫 번째 히트에서 완벽한 부품을 생산하는 경우는 거의 없습니다. 시험은 기본적으로 문제 해결 연습이며, 증상과 근본 원인 사이의 관계를 알면 시행{2}}및-오류 기간을 절약할 수 있습니다. 아래 표에는 스탬프 프레스 시험 중에 가장 자주 발생하는 문제와 이를 해결하는 수정 사항이 나와 있습니다.

슬러그 당기기(Slug Pulling)Fabricator의 절단 문제 범위, 피어싱 작업에서 가장 지속적인 문제 중 하나입니다. 슬러그가 펀치와 함께 다시 올라오면 스트립 표면에 착지하여 다음 부품에 찍힐 수 있습니다. - 조각을 망치고 다이를 손상시킬 수 있는 돌출된 결함을 생성합니다. 수정에는 종종 다이 버튼 형상 수정이 포함됩니다. 즉, 스텝-릴리프 버튼을 포지티브 슬러그 제어를 유지하는 테이퍼형 매트릭스로 교체하거나 펀치 면에 각도 전단을 추가하여 진공을 해제합니다.

시험 중 각 수정 사항은 이를 유발한 측정 데이터와 함께 문서화되어야 합니다. 이 기록은 유지 관리 후 설정을 재현하고 유사한 재료 및 형상을 사용하는 향후 다이의 설계를 개선하는 데 나중에 - 매우 귀중한 자료가 됩니다.

다이 유지보수 및 재연마 일정

다이가 사양 내에서 생산 속도로 일관되게 부품을 생산할 때 트라이아웃이 종료됩니다. 그러나 작업은 여기서 끝나지 않습니다. 분당 100~400스트로크의 속도로 작동하는 스탬핑 기계는 금형에 끊임없는 반복 하중을 가하며 심지어 가장 단단한 공구강도 시간이 지남에 따라 성능이 저하됩니다. 품질 실패에 대응하기보다는 생산이 시작되기 전에 유지 관리 주기를 설정하는 것- - 은 목표 수명에 도달한 작업장과 계획되지 않은 지속적인 가동 중단 시간에 맞서 싸우는 작업장을 구분하는 것입니다.

실제 유지 관리 일정은 생산 스트로크 수와 측정 가능한 품질 지표를 기반으로 한 계층 구조를 따릅니다.

• 교대마다- 펀치에 금이 가거나 부서진 부분, 다이 개구부의 칩 축적, 윤활 확인 및 폐기 경로 정리에 대한 육안 검사입니다. 이러한 빠른 검사에는 몇 분이 걸리며 계단식으로 오류가 발생하기 전에 오류를 포착합니다.
• 50,000~100,000스트로크마다- 버 높이를 측정하고, 가이드 간격을 확인하고, 스트리퍼 플레이트 상태를 검사하고, 스프링 힘을 확인합니다. 버 높이가 사양을 초과하는 경우 재연삭을 예약하십시오.
• 100,000~300,000스트로크마다- 모든 절삭날 재연삭, 마모된 스프링 교체, 플레이트 평탄도 확인, 표시기와 다이 정렬 확인 등을 포함한 전체 서비스입니다. 대용량 라인의 경우-또는 경도가 높은 재료를 처리할 때-이 간격을 줄이십시오.
• 예상 다이 수명의 70-80%- 예방적 점검. 완전한 분해, 모든 마모 부품의 치수 감사, 가이드 부싱 교체, 중요 스테이션에 인서트 교체 또는 코팅 교체가 필요한지 평가합니다.

재연삭은 다이의 사용 기간에 직접적인 영향을 미치기 때문에 특별한 주의를 기울일 필요가 있습니다. 절삭날이 허용 가능한 버 임계값을 넘어 무뎌질 때마다 표면 연삭기는 펀치 면과 다이 표면에서 얇은 층 -(일반적으로 0.05~0.15mm-)을 제거하여 선명도를 복원합니다. 다이 블록과 펀치는 적절한 폐쇄 높이를 유지하기 위해 동일하게 연마되어야 하며 제거된 재료를 보상하기 위해 펀치 아래에 심을 추가해야 합니다.

다이는 얼마나 많은 재연삭을 허용할 수 있습니까? 그것은 원래 디자인에 따라 다릅니다. 대부분의 다이에는 특히 재연삭을 수용하기 위해 펀치 및 다이 블록에 내장된 다이 수명 여유 - 추가 재료 높이가 포함됩니다. 일반적인 여유 범위는 총 3~6mm이며, 이는 툴링이 치수 한계에 도달하기 전에 20~60회의 재연삭 주기에 해당하며 인서트 교체 또는 전체 재구축이 필요합니다.

버 높이, 전단 대역폭, 힘 추세(보통 프레스 부하 증가는 둔화 신호)와 같은 품질 지표 모니터링은 임의의 달력 일정에 의존하기보다는{0}}유지관리를 위한 데이터 기반 트리거를 제공합니다. 생산 실행 전반에 걸쳐 중요한 치수를 추적하는 SPC 차트는 부품이 공차를 벗어나기 훨씬 전에 점진적인 드리프트를 보여줍니다. - 품질 문제가 발생한 후 뒤죽박죽하는 대신 계획된 가동 중지 시간 동안 유지 관리를 예약할 수 있는 시간을 제공합니다.

트라이아웃을 성공적으로 통과하고 정의된 유지 관리 계획에 따라 생산에 들어간 다이는 전체 설계 수명에 도달하도록 배치된 다이입니다. 그러나 모든 조직이 이 전체 프로세스를 내부적으로 관리할 수 있는 언론 역량, 도구실 장비 또는 숙련된 인력을 보유하고 있는 것은 아닙니다. - 이는 타당성부터 생산 지원까지 전체 라이프사이클을 처리하는 전문가와 협력하는 것과 -자체 구축하는 것이 언제 합리적인지에 대한 실질적인 질문을 제기합니다.

스탬핑 다이를 제작할지 아니면 협력할지 결정

이전 섹션에서는 스탬핑 다이 - 설계, 가공, 열처리 및 트라이아웃 제작의 모든 단계를 다루었습니다. 이러한 모든 단계를 내부에서 완료하려면-모든 조직이 보유하고 있지 않은 특정 장비, 전문 기술 및 대역폭의 조합이 필요합니다. 빌드-또는-구매 결정은 기능에만 국한되지 않습니다. 이는 내부 리소스가 프로젝트에서 요구하는 복잡성, 일정 및 규모에 부합하는지 여부에 관한 것입니다.

직접 제작해야 하는 경우-다이 메이커와 파트너 관계를 맺는 경우

좁은 조건에서 맞춤형 금속 스탬핑 다이를 내부적으로 제작하는 것이 합리적입니다. 이러한 기준 중 하나라도 적용할 수 없는 경우, 파트너십을 통해 프로덕션-지원 도구를 확보할 수 있는 보다 안정적인 경로가 됩니다.

• 장비 접근- 현장에 CNC 밀링, 와이어 EDM, 표면 연삭 및 충분한 톤수의 트라이아웃 프레스가-있습니까? 하나의 링크라도 누락되면 개별 단계에 대한 비용이 많이 드는 아웃소싱이 발생합니다.
• 도구실 전문 지식- 스트립 레이아웃부터 열처리 순서 -까지 전체 금속 스탬핑 공정 -을 이해하는 숙련된 금형 제작자가 개발하는 데 수년이 걸립니다. 이러한 깊이가 없는 팀은 전문가가 일상적으로 해결하는 문제를 해결하는 데 시간을 소모하게 됩니다.
• 볼륨 및 허용 오차 요구 사항- 공차가 넉넉하고 볼륨이 작은 금속 스탬핑 부품은 -반복적인 내부 접근 방식을 견딜 수 있습니다. 엄격한 사양과 긴 다이 수명을 요구하는 대용량 금속 스탬핑 부품에는 전용 도구실이 지속적으로 제공하는 정밀도가 필요합니다.
• 일정 압박- 종합- 서비스 파트너가 설계, 시뮬레이션, 기계 가공 및 시험 작업을 병렬 워크플로로 실행합니다. 내부-빌드는 일반적으로 순차적으로 실행되므로 리드 타임이 몇 주 또는 몇 달씩 늘어납니다.
• 위험 허용- 트라이아웃 중 모든 재작업 주기에는 인쇄 시간, 인건비, 자재 비용이 소요됩니다. 금속 스탬프 부품을 생산하는 파트너는 일반적으로 견적 범위 내에서 해당 위험을 흡수합니다.

완전한-서비스 스탬핑 다이 공급업체로부터 기대할 수 있는 것

유능한 스탬핑 제조 파트너는 가공뿐만 아니라 이 기사 - 전반에 걸쳐 논의된 전체 수명주기를 다룹니다. 금속 부품 스탬핑 프로젝트의 공급업체를 평가할 때 한 지붕 아래에서 다음 기능을 찾으십시오.

• 툴링 약속 전 타당성 분석 및 DFM 피드백
• 성형성, 박화 및 스프링백을 검증하는-내부 CAE 시뮬레이션-
• 문서화된 공차를 갖춘 완벽한 가공 기능(CNC, EDM, 연삭)
• 제어된 열처리 및 표면 코팅 공정
• 측정 및 최초{0}}물품 검사 보고 기능을 갖춘 시험 프레스
• 부품이 사양을 충족할 때까지 시험 데이터를 기반으로 반복 지원 - 조정

이첸는 전체 -라이프사이클 모델을 기반으로 구성된 파트너의 한 예입니다. 가공, 시험 실행 및 치수 검사를 통해 타당성과 CAE 시뮬레이션을 다루며 -제조업체에 초기 개념부터 검증된 생산 도구까지 단일 연락 창구를 제공합니다. 연구를 넘어설 준비가 된 소싱 관리자와 툴링 엔지니어를 위해 스탬핑 다이 페이지는 맞춤형 금속 스탬핑 제조 프로젝트에 대한 견적을 요청하는 직접적인 경로 역할을 합니다.

연구에서 RFQ-준비된 사양으로 이동

견적을 요청하는 시점에 도달하면 사양의 품질에 따라 귀하가 받는 응답의 품질이 결정됩니다. 맞춤형 금속 스탬핑 다이를 위한 강력한 RFQ 패키지에는 다음이 포함됩니다.

• GD&T 콜아웃이 포함된 3D 부품 모델 및 2D 도면
• 재료 유형, 두께 및 등급
• 연간 생산량 및 예상 금형 수명 목표
• 중요 치수 및 표면 마감 요구 사항
• 모든 2차 작업(태핑, 도금, 조립)

이러한 세부 정보를 미리 제공하면 공급업체는 변경 비용이 가장 많이 드는 시험 중에 문제를 발견하는 대신 툴링을 시작하기 전에 정확하게 견적을 내고 올바른 다이 유형을 제안하며 잠재적인 금속 스탬핑 제조 문제를 식별할 수 있습니다-. 전체 금속 스탬핑 공정은 엔지니어링 대화가 일찍 시작되고 양측이 처음부터 완전한 정보를 공유할 때 이점을 얻습니다.

스탬핑 다이 제작에 대해 자주 묻는 질문

1. 스탬핑 다이를 만드는 데 얼마나 걸리나요?

리드타임은 다이 유형과 복잡성에 따라 달라집니다. 간단한 단일{1}}다이는 2~4주 안에 완료될 수 있는 반면, 복합 다이는 일반적으로 4~8주가 걸립니다. 대량 생산을 위한 프로그레시브 다이는-멀티 스테이션 설계, CAE 시뮬레이션, 정밀 가공, 열처리, 반복 시험으로 인해 10~20주가 소요됩니다. 대형 또는 딥드로잉 부품의 트랜스퍼 다이는-12~24주가 걸릴 수 있습니다. YICHEN과 같은 풀{16}}서비스 공급업체와 제휴하면 설계, 시뮬레이션, 가공을 병렬 워크플로에서 실행하여 일정을 간소화할 수 있습니다.

2. 스탬핑 다이를 만드는 데 어떤 재료가 사용됩니까?

스탬핑 다이는 주로 공작물 재료와 생산량을 기준으로 선택된 공구강으로 제작됩니다. 일반적인 등급으로는 고-마모 블랭킹 작업용 D2, 범용-절단 및 성형용 A2, 강한 충격-부하 스테이션용 S7, 연마재용 M2 고속-강, 두꺼운 또는 고강도 블랭킹용 DC53이 있습니다.{10}} 수백만 히트를 초과하는 극한{12}}볼륨 애플리케이션의 경우 텅스텐 카바이드 인서트와 CPM{17}}10V와 같은 분말 야금강이 확장된 내마모성을 제공합니다. 지지 구조물은 일반적으로 28-32 HRC로 열처리된 AISI 4140 또는 1045 강철을 사용합니다.

3. 프로그레시브 다이와 트랜스퍼 다이의 차이점은 무엇입니까?

프로그레시브 다이는 완성된 부품이 최종 스테이션에서 분리될 때까지 각 스테이션이 특정 작업을 수행하는 여러 스테이션을 통해 공급되는 연속 스트립에 작업물을 연결해 줍니다. 트랜스퍼 다이는 기계식 그리퍼를 사용하여 연결 스트립 없이 독립 스테이션 간에 개별 블랭크를 이동합니다. 프로그레시브 다이는-더 작고 중간 정도 복잡한 부품을 고속으로 생산하는 데 탁월합니다. 트랜스퍼 다이는 부품이 무거운 성형 작업 사이에서 자유롭게 움직여야 하는 대형 부품, 딥 드로잉 또는 복잡한 3D 성형에 더 적합합니다. 트랜스퍼 다이는 폐기할 스트립 뼈대가 없기 때문에 재료 낭비도 줄입니다.

4. 스탬핑 다이를 만드는 데 비용이 얼마나 드나요?

비용은 다이 유형, 부품 복잡성 및 재료 요구 사항에 따라 크게 다릅니다. 간단한 작업을 위한 단일 스테이션 다이는 가장 낮은 투자를 나타내는 반면, 복잡하고 대용량 부품을 위한 프로그레시브 및 트랜스퍼 다이는 멀티 스테이션 설계, CAE 시뮬레이션, 정밀 EDM 및 CNC 기계 가공, 확장된 테스트로 인해 비용이 훨씬 더 많이 듭니다.- 주요 비용 요소에는 스테이션 수, 공구강 등급 선택, 표면 코팅 및 필수 공차가 포함됩니다. 마모가 심한 스테이션에서만 고급 강철을 혼합하고 구조 부품에는 저렴한 강판을 사용하는 것이 성능 저하 없이 총 툴링 비용을 제어하는 ​​일반적인 전략입니다.

5. 스탬핑 다이의 수명을 연장하려면 어떻게 유지해야 합니까?

효과적인 다이 유지 관리는 스트로크 수에 따라 계층화된 일정을 따릅니다. 모든 교대조에는 펀치 균열과 칩 축적에 대한 육안 검사가 필요합니다. 50,000 ~ 100,000 스트로크마다 버 높이를 측정하고 가이드 간격을 확인하십시오. 모든 절삭날 재연삭을 포함한 전체 서비스는 100,000~300,000스트로크마다 이루어져야 합니다. 예상 다이 수명의 70-80%에 대한 예방적 점검에는 완전한 분해 및 치수 감사가 포함됩니다. 각 재연삭은 절단 표면에서 0.05~0.15mm를 제거하며, 인서트 교체가 필요하기 전에 다이는 일반적으로 20~60회의 재연삭 주기를 허용합니다. TiN 및 TiAlN과 같은 표면 코팅은 재연마 간격을 수백 퍼센트까지 연장할 수 있습니다.