스탬핑 다이의 우회 노치 목적: 스트립 걸림 방지

스탬핑 다이의 바이패스 노치란 무엇입니까?

판금 스트립이 프로그레시브 다이를 통해 이동할 때 모든 성형 작업은 스트립 평면에서 위 또는 아래로 튀어나오는 형상을 생성합니다. 이러한 돌출된 기능은 스트립이 다음 스테이션으로 진행됨에 따라 이동할 곳이 필요합니다. 이것이 바로 바이패스 노치가 필요한 곳입니다.

바이패스 노치의 기술적 정의

바이패스 노치는 스트립 스톡 -에 만들어진 릴리프 컷아웃이거나 다이 강철 -에 가공된 틈새 포켓으로, 드로, 랜스, 엠보싱과 같은 이전에 형성된 형상이 충돌 없이 다운스트림 다이 구성 요소 위나 통과할 수 있도록 합니다. 스탬핑 다이에서 바이패스 노치의 목적은 엄밀히 말하면 간격에 관한 것입니다. 이는 이미 스트립에 스탬핑된 3차원 형상과 여전히 이에 작용해야 하는 툴링 사이의 물리적 간섭을 방지하는 것입니다.

이는 금속 성형의 일반적인 노칭과 동일하지 않습니다. 기준노칭 작업원하는 프로파일을 만들거나 굽힘을 용이하게 하기 위해 스트립 가장자리에서 재료를 절단합니다. 이와 대조적으로 우회 노치는 아무런 부분도-기하학적 목적으로 사용되지 않습니다. 이는 스트립이 다이를 통해 자유롭게 움직이는 것을 유지하기 위해 전적으로 존재합니다.

다이 설계 계층 내에서 바이패스 노치는 캐리어 설계, 파일럿 배치 및 스테이션 순서와 함께 점진적인 다이 개발의 초기 단계에서 계획된 스트립 레이아웃 수준 -에 있습니다. 이는 나중에 생각하거나 시험해 본 수정 사항이 아닙니다. 이는 첫날부터 스트립 레이아웃에 반영된 의도적인 엔지니어링 결정입니다.

프로그레시브 다이 스탬핑에서 바이패스 노치가 중요한 이유

스테이션 3에 작은 컵이 그려져 있는 스트립을 상상해 보십시오. 이제 그 컵이 스트립 평면 아래로 돌출됩니다. 스테이션 4에서 스트립은 다음 작업을 위해 다이 블록 위로 내려져야 합니다. 컵에 여유 공간이 없으면 단단한 공구강에 부딪히게 됩니다. 그 결과 스트립 걸림, 다이 손상, 생산 중단 등이 발생했습니다.

판금 성형 시 바이패스 노치충분한 양의 재료 -를 제거하거나 다이에 충분한 포켓 깊이 -를 제공하여 형성된 형상이 스트립 전진 중에 모든 후속 스테이션을 지울 수 있도록 하여 이 문제를 해결하십시오. 스트립이 수십 개의 스테이션을 순차적으로 통과하는 프로그레시브 다이에서는 단일 성형 작업으로 모든 다운스트림 위치에서 바이패스 여유 공간이 필요할 수 있습니다.

바이패스 노치가 존재하는 이유는 한 가지 이유입니다. 즉, 형성된 형상이 다운스트림 도구와 충돌하는 것을 방지하여 다중 스테이션 다이를 통해 중단 없는 스트립 진행을 유지하기 위한 것입니다.

바이패스 노치 판금 성형 목적은 높은 프레스 속도에서 더욱 중요해집니다. 스트립이 분당 수백 번의 스트로크로 순환할 때 단 1mm의 간섭이라도 치명적인 도구 고장으로 이어질 수 있습니다. 이러한 클리어런스 기능이 각 스트로크 중에 어떻게 작동하는지 - 그리고 크기가 작거나 누락되면 어떤 일이 발생하는지- 정확히 이해하면 만성적으로 걸림이 발생하기 쉬운 다이에서 안정적인 생산 툴링을 분리할 수 있습니다-.

다이 설계의 노치 유형에 대한 용어 설명

"노치"라는 단어는 작업 현장에서 느슨하게 사용됩니다. 금형 제작자는 스트립 레이아웃 검토에서 "노치"를 언급할 수 있으며 테이블에 있는 세 사람은 세 가지 다른 기능을 설명합니다. 이러한 모호함은 특히 레거시 도면을 읽거나 스트립 레이아웃 의도를 해석하려는 최신 도구 및 금형 제조업체 전문가에게 실질적인 혼란을 야기합니다.- 바이패스 노치, 피치 노치, 릴리프 노치 및 트림 노치는 모두 스트립에서 재료를 제거하지만 완전히 다른 이유로 존재합니다.

설계 검토 또는 유지 관리 중에 노치 유형을 잘못 식별하면 잘못된 수정이 발생할 수 있으므로 이러한 차이점을 이해하는 것이 중요합니다. 실제로 피치 노치 -인 바이패스 노치 -를 넓히면 스트립 등록이 파괴되고 뒤따르는 모든 부분이 망가질 수 있습니다.

바이패스 노치 vs 피치 노치

피치 노치(프렌치 노치라고도 함)는 스트립 공급 길이를 제어하고 다이 설정 중에 첫 번째{0}}단단한 정지를 제공합니다. 처럼Art Hedrick이 The Fabricator에서 설명합니다.에서, 피치 노치는 프로그레시브 다이의 시작 스테이션에서 스트립의 한쪽 또는 양쪽 가장자리에서 절단된 재료의 작은 부분입니다. 그 임무는 과잉 공급을 방지하고, 가장자리 캠버를 제거하며, 조종사가 스트립을 올바르게 찾을 수 있도록 초기 스트립 위치 지정에 대한 정확한 참조를 운전자에게 제공하는 것입니다.

반면에 바이패스 노치는 피드 제어나 스트립 등록과 아무 관련이 없습니다. 이는 성형된 형상 - 드로우, 엠보싱, 랜스 또는 스트립 평면에서 돌출된 모든 형상 -에 대한 여유 공간을 제공하므로 스트립이 간섭 없이 다운스트림 다이 스테이션을 지나 전진할 수 있습니다. 피치 노치는 "스트립이 얼마나 멀리 이동했습니까?"라고 묻습니다. 우회 노치는 "형성된 형상이 다음 다이 블록을 지울 수 있습니까?"라고 묻습니다.

이 둘 사이의 혼동은 둘 다 스트립 가장자리나 내부에 컷아웃으로 나타나고 둘 다 스트립 레이아웃 중에 계획되기 때문에 일반적입니다. 그러나 그들의 디자인 동인은 근본적으로 다릅니다. 피치 노치 형상은 피드 피치와 파일럿 위치에 따라 결정됩니다. 우회 노치 형상은 형성된 형상 높이와 다운스트림 다이 간격에 의해 구동됩니다.

바이패스 노치와 릴리프 노치 및 트림 노치

릴리프 노치는 물리적 틈새가 아닌 재료 응력을 해결합니다. 모서리나 교차 모서리를 따라 판금을 구부릴 때 응력 집중으로 인해 찢어지거나 균열이 발생할 수 있습니다. 릴리프 노치 -는 일반적으로 두 굽힘 선 -의 교차점에 있는 작은 컷아웃으로 응력 영역에서 재료를 제거하여 부품이 분할되지 않고 깔끔하게 형성될 수 있습니다. 다이스탬프 부품과 마찬가지로 브레이크- 성형 부품에서도 이러한 부품을 자주 찾을 수 있습니다.

트림 노치는 또 다른 목적, 즉 스크랩 분리에 사용됩니다. 이는 최종 스테이션에서 깨끗한 부품 제거 또는 슬러그 배출을 용이하게 하기 위해 스트립에 절단된 부분입니다. 적절한 트림 노치가 없으면 부품이 캐리어에서 깨끗하게 분리되지 않아 다이에 버, 행거 또는 스크랩 걸림이 발생할 수 있습니다.

캐리어 노치는 주목할 만한 관련 기능입니다. 이는 공급 중에 캐리어 스트립이 구부러질 수 있도록 하면서 각 부품 블랭크에 대한 캐리어 스트립의 연결을 유지하도록 특별히 모양이 지정된 컷아웃입니다. 이는 좌굴 없이 성형력을 흡수하는 능력과 스트립 강성의 균형을 유지합니다.

이러한 용어는 모두 툴링 참조 및 매장 대화에 나타나며 때로는 같은 의미로 사용됩니다. 판금 스탬핑 다이의 네거티브 및 포지티브 바이패스 노치를 작업하는 다이 제조업체의 경우 용어를 정확하게 유지하면 설계, 제작 및 유지 관리 중에 비용이 많이 드는 잘못된 의사소통을 방지할 수 있습니다.

이러한 정의를 분리한 후 다음 논리적 질문은 기계적인 것입니다. 바이패스 노치가 각 프레스 스트로크 중에 스트립이 올라가고, 전진하고, 내려갈 때 스트립과 정확히 어떻게 상호 작용합니까? 대답은 램이 순환할 때마다 발생하는 일련의 양수 및 음수 클리어런스 이벤트에 있습니다.

스트립 진행 중 바이패스 노치가 작동하는 방식

프로그레시브 다이에 판금 코일을 공급하는 모습을 상상해 보십시오. 프레스 스트로크를 할 때마다 스트립은 정확히 한 피치 - 한 스테이션-에서-스테이션 거리 -로 전진하고 스테이션 1에서 피어싱, 스테이션 2에서 노칭, 스테이션 3에서 성형, 스테이션 4에서 드로잉, 끝 부분에서 트리밍 등 다양한 작업이 수행됩니다. 스트립은 전체적으로 캐리어 웹으로 연결된 상태로 유지됩니다. 모든 기능이 스트립 평면 내에 유지되는 한 발전은 간단합니다. 성형 또는 드로잉 작업으로 인해 형상이 해당 평면 위 또는 아래로 밀려나는 순간 하류의 모든 스테이션에서 간섭이 불가피해집니다.

스트립 레이아웃에서 바이패스 노치가 그 자리를 차지하는 곳이 바로 이곳입니다. 이는 부분적으로 형성되었지만 여전히 플랫 다이 환경을 통과하는 부품의 3차원 현실을 처리하기 위해 특별히 계획되었습니다.

스트립 발전 및 형성된 형상 간섭

각 프레스 스트로크는 정확한 기계적 리듬을 따릅니다. 램이 올라가면 스톡 리프터는 일반적으로 다이 블록과 위치 지정 기능을 제거하기에 충분할 정도로 스트립을 하단 다이 표면 -에서 위쪽으로 밀어냅니다. 그런 다음 피더는 스트립을 정확히 한 피치 거리만큼 전진시킵니다. 조종사는 스트립을 실제 위치에 등록하기 위해 구멍에 들어가고 피더가 풀리며 스트립은 다음 작업을 위해 다이 위로 다시 내려갑니다.

스트립이 평평하면 간단하게 들립니다. 하지만 스테이션 3이 아래쪽을 향한-컵이나 창을 형성한 후에 무슨 일이 일어나는지 생각해 보세요. 이제 해당 기능은 스트립 평면 아래에 있습니다. 스트립이 들어 올려 스테이션 4로 전진할 때 컵은 걸리지 않고 스테이션{4}}4 다이 블록을 통과해야 합니다. 리프터 높이가 충분한 수직 간격을 제공하지 않고 - 많은 경우 프레스 속도를 늦추지 않고는 불가능할 경우 - 컵이 단단한 공구강을 가로질러 끌리거나 부딪히게 됩니다.

바이패스 노치는 형성된 형상 주위의 스트립에서 재료 창을 제거하거나 다이 블록 자체에 가공된 릴리프 포켓을 제공하여 이 문제를 해결합니다. 형성된 형상은 툴링과 충돌하지 않고 틈을 통해 자유롭게 통과합니다. 12개 이상의 스테이션이 있는 다이에서, 스테이션 4에서 형성된 단일 드로우는 스테이션 5에서 11까지의 우회 여유 공간이 필요할 수 있습니다. - 각 스테이션은 다이를 통과할 때 형상을 수용할 수 있도록 신중하게 크기를 조정합니다.

포지티브 및 네거티브 바이패스 노치 메커니즘

형성된 모든 형상이 동일한 방향으로 돌출되는 것은 아니며 모든 우회 솔루션이 스트립에서 절단되는 것은 아닙니다. 여기서는 판금 스탬핑 다이의 네거티브 바이패스 노치와 포지티브 바이패스 노치의 구별이 중요합니다.

포지티브 바이패스 노치는 스트립 자체에서 제거된 재료입니다. 형상이 위쪽으로 돌출되면 - 엠보싱, 랜스 탭 또는 그려진 벽의 상단 - 스트리퍼 플레이트, 압력 패드 또는 다운스트림 스테이션의 펀치 홀더와 같은 상부 다이 구성요소와 충돌할 위험이 있습니다. 위쪽 부분에 인접한 스트립 재료를 잘라내면 접촉 없이 위쪽 구성 요소 아래를 통과할 수 있는 공간이 제공됩니다. 그렇지 않으면 스트리퍼 스프링의 항복력으로 인해 물리적으로 준수할 수 없는 형상에 대해 스트립이 평평하게 눌러지게 됩니다.

네거티브 바이패스 노치는 하부 다이 강철에 직접 가공된 틈새 포켓입니다. 형성된 형상이 아래쪽으로 돌출되면 - 컵 드로우, 코인형 리세스 또는 아래쪽 랜스 - 스트립이 각 후속 다이 블록으로 내려갈 때 이동할 곳이 필요합니다. 캐리어를 약화시킬 수 있는 스트립 재료를 더 많이 제거하는 대신 다이 설계자는 하향 형상이 위치할 정확한 위치에 다이 블록에 릴리프 캐비티를 가공합니다.

많은 부품에는 두 가지 유형이 동시에 필요합니다. 동일한 단면에 상향 엠보싱과 하향 컵이 있는 부품을 상상해 보세요.- 스트립의 해당 부분이 진행됨에 따라 엠보싱에는 위쪽에 포지티브 바이패스 여유 공간이 필요하고 컵에는 아래에 네거티브 바이패스 포켓이 필요합니다. 판금 성형 스탬핑 다이의 네거티브 및 포지티브 우회 노치는 종종 동일한 스테이션에 공존하며 각각 다른 돌출 방향을 지정합니다.

단일 프레스 사이클 동안 전체 바이패스 시퀀스는 다음 순서를 따릅니다.

1. 성형 또는 드로잉 작업은 스트립 평면 위나 아래로 돌출되는 형상을 생성합니다.
2. 램이 올라가고 스톡 리프터가 하단 다이 표면에서 스트립을 들어 올립니다.
3. 피더는 스트립을 다음 스테이션으로 한 피치씩 전진시킵니다.
4. 우회 노치(스트립 컷아웃 또는 다이 포켓)를 사용하면 형성된 기능이 간섭 없이 다음 스테이션의 다이 블록, 스트리퍼 또는 상부 툴링을 지울 수 있습니다.
5. 조종사는 구멍을 맞물려 스트립을 실제 위치에 등록합니다.
6. 스트립은 다이 위로 내려오고 형성된 형상은 네거티브 바이패스 포켓 내부에 놓이거나 포지티브 바이패스 개구부를 자유롭게 통과합니다.
7. 다음 작업은 적절하게 등록된 스트립에서 실행됩니다.

이 사이클은 성형 작업의 모든 스테이션 하류에서 반복됩니다. 각 우회 위치는 형상 높이, 사용 가능한 리프트 및 특정 스테이션에 있는 다이 구성 요소의 형상을 기반으로 개별적으로 크기를 조정해야 합니다. 스테이션 5에서 적절한 간격을 제공하는 우회 노치는 해당 스테이션의 다이 블록이 더 높게 위치하거나 해당 스트리퍼 플레이트가 더 낮게 매달린 경우 스테이션 8에서 크기가 작을 수 있습니다.

이 시퀀스의 정확성은 바이패스 노치 계획을 트라이아웃으로 연기할 수 없는 이유를 설명합니다. 일단 공구강이 경화되고 조립되면 바이패스 릴리프를 추가하면 분해, 재가공 및 생산 시간 손실이 발생하기 때문에 스트립 레이아웃 설계 - 중에 모든 간격 지점을 예상해야 합니다. 잘못된 결과는 하나의 걸린 스트립을 넘어 훨씬 더 파급됩니다.

바이패스 노치를 생략하거나 크기를 줄이는 결과

스트립 잼은 정중하게 그 자체를 알리지 않습니다. 한 번의 스트로크로 프레스가 잘 작동합니다. 다음으로, 형성된 형상이 다이 블록, 스트립 버클, 파일럿 전단을 잡으며, 작업자는 강철이 강철과 충돌하는 틀림없는 바삭바삭한 소리를 듣습니다. 다음은 단지 하나의 불량 부품이 아닙니다. - 그것은 며칠 동안 다이의 생산을 중단할 수 있는 일련의 손상입니다.

바이패스 여유 공간이 없거나 크기가 작은 경우 모든 프레스 사이클은 잠재적인 충돌 이벤트가 됩니다. 스트립에서 튀어나온 형성된 형상은 통과할 공간이 없으므로 -을(를) 강제로 통과하거나 전혀 통과하지 못합니다. 어느 쪽이든 시간, 도구, 부품이 필요합니다.

바이패스 여유 공간 누락으로 인한 스트립 걸림 및 다이 손상

고장 순서는 기계적이며 예측 가능합니다. 아래쪽-돌출 기능 - 컵 드로우, 코인 포켓, 랜스 탭 -이 릴리프 포켓이 없는 다이 블록에 떨어집니다. 스트립이 제자리로 내려갈 수 없습니다. 계속해서 재료를 전진시키려는 피더는 더 이상 자유롭게 움직이지 않는 스트립에 추가 재료를 밀어 넣습니다. 스테이션 사이의 재료 버클은 리프터와 다이 표면 사이의 공간으로 압축됩니다.

그 좌굴은 국부적으로 유지되지 않습니다. 이는 상류로 전파되어 조종사가 여전히 위치를 등록하려고 하는 이전 스테이션에서 스트립을 대체합니다. 0.002 ~ 0.003인치의 간격으로 미리 뚫린 구멍에 들어가도록 설계된 파일럿 핀은 측면으로 이동하거나 다이 면에서 들어 올려진 스트립을 만나게 됩니다. 조종사는 완전히 구부러지거나 전단됩니다. Art Hedrick이 지적했듯이 압력 패드가 고정되기 전에 조종사가 스트립을 정확하게 찾을 수 없으면 모든 후속 작업이 잘못된 위치에 착륙하게 됩니다.

거기에서 피해가 복합됩니다. 형성된 형상이 공구강의 날카로운 내부 모서리에 영향을 미치는 경우 다이 블록에 균열이 생길 수 있습니다. 잘못 등록된 스트립이 예상치 못한 각도로 재료를 제시하여 고르지 못한 전단 하중을 생성하기 때문에 인접한 스테이션의 펀치가 부서질 수 있습니다. 가이드 레일은 버클이 달린 스트립이 경화된 표면을 따라 끌면서 점수를 매깁니다. 심한 경우에는 스트리퍼 플레이트가 처리하도록 설계되지 않은 충격 부하를 흡수하여 왜곡됩니다.

재료 자체는 충돌 영역에서 변형 경화를 겪습니다. 반복적으로 장애물을 지나쳐가는 스트립 스톡은 가공 경화된 가장자리를 발생시키고 해당 영역에서 국부적인 항복 응력이 증가합니다. 이로 인해 즉각적인 걸림 현상이 해결되고 생산이 다시 시작된 후에도 다운스트림 성형 스테이션 -에서 스트립이 더 단단해지고 예측이 어려워집니다.

부적절한 바이패스 설계와 관련된 부품 품질 결함

모든 바이패스 오류로 인해 심각한 용지 걸림이 발생하는 것은 아닙니다. 때로는 간섭이 미미합니다. - 형성된 형상이 다이 블록을 거의 스치거나 스트립이 계속 움직일 수 있을 만큼만 드래그합니다. 이러한 아차-실패 조건은 다이를 즉시 종료하지 않고 간헐적으로 결함 부품을 생성하기 때문에 완전 정지보다 더 나쁩니다.

한계 우회 여유 공간이 부품 품질에 미치는 영향은 다음과 같습니다. 스트립은 몇 번의 스트로크마다 다이 표면을 가로질러 끌리며 형성된 형상의 밑면을 긁습니다. 스트립이 파일럿을 절단하기에 충분하지는 않지만 10분의 1밀리미터만큼 구멍 위치를 이동하거나 선을 구부리기에는 충분하지 않은 -위치 -에서 약간 벗어나 치수 변화가 발생합니다. 스트립이 다이 강철을 반복적으로 긁어내는 접촉 가장자리에 가공 경화가 축적되어 재료의 국지적 기계적 특성이 변경되고 후속 성형 동작에 영향을 미칩니다.

스탬핑 시 바이패스 노치와 버 형성은 직접적으로 연결됩니다. 스트립이 끌림이나 부분적인 좌굴로 인해 왜곡되면 일관되지 않은 각도 또는 고르지 않은 클램핑으로 절단 스테이션에 나타납니다. 평평하고 적절하게 등록된 재료에 대해 신중하게 계산된 펀치-대-다이 간격 -은 사실상 비대칭이 됩니다. 절단된 부분의 한 쪽은 깔끔하게 절단되고 다른 쪽은 찢어져 사양을 초과하는 버가 생성됩니다. 바이패스 간섭 지점 주변의 가공 경화 영역의 항복 응력은 모재와 크게 다를 수 있으며, 이로 인해 절단이 더욱 불안정해질 수 있습니다.

이러한 품질 문제는 실망스러운 특성인 간헐성을 공유합니다. 모든 부분이 아니라 몇 백 분의 1로 나타납니다. 작업자는 한 실행에서 버 스파이크를 볼 수 있지만 다음 실행에서는 볼 수 없습니다. 치수 검사는 한 시간 동안 통과한 후 사양으로 돌아가기 전에 부품 20개에 대해 공차를 벗어납니다. 근본 원인 분석은 종종 윤활, 펀치 마모 또는 재료 배치 변화 - 모든 합리적인 의심 -을 추적하는 반면 실제 범인은 시간의 90% 여유 공간을 제공하지만 장기적으로 스트립 리프트 불일치 또는 열 팽창으로 인해 10번째 스트로크마다 간섭을 허용하는 바이패스 노치입니다.

부적절한 우회 설계와 관련된 실패 모드의 전체 목록은 다음과 같습니다.

• 스트립 걸림 - 수동 제거 및 다이 검사가 필요한 완전한 정지
• 파일럿 전단 - 모든 스테이션에서 스트립 등록 정확도 손실
• 다이 블록 균열 - 비용이 많이 드는 수리 또는 경화 공구강 교체
• 부품 변형 - 형성된 형상이 충돌력에 의해 부서지거나 변위됨
• 버 형성 - 잘못 등록되거나 왜곡된 스트립에서 비대칭 절단
• 차원 드리프트 - 스테이션 간 위치 정확도의 점진적인 손실
• 폐기율 증가 - 표면, 치수 또는 형태 결함으로 인해 검사에 실패한 부품

이러한 모든 결과는 동일한 근본 원인, 즉 갈 곳이 없는 형성된 특징으로 거슬러 올라갑니다. 수정은 인쇄 현장에서 문제를 해결하는 것보다 스트립 레이아웃 설계 중에 구현하는 것이 거의 항상 더 저렴합니다. - 이는 우선 다양한 다이 유형과 재료 특성이 바이패스 간격 결정에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 의문을 제기합니다.

다양한 다이 유형에 걸쳐 노치 요구 사항 우회

모든 스탬핑 다이가 동일한 방식으로 재료를 이동시키는 것은 아닙니다. 다이가 작업 간 공작물을 운반하는 데 사용하는 방법은 우회 노치가 필요한지, 어디로 가는지, 설계가 얼마나 복잡해지는지를 근본적으로 변화시킵니다. 다양한 다이 플랫폼에서 작업하는 도구 및 다이 전문가는 애플리케이션이 프로그레시브, 트랜스퍼 또는 복합 다이 설정을 요구하는지 여부에 따라 매우 다른 우회 요구 사항에 직면하게 됩니다.

차이점은 한 가지 질문으로 귀결됩니다. 스트립이 연결된 상태를 유지하고 모든 스테이션을 순차적으로 통과합니까, 아니면 작업물이 조기에 분리되어 독립적으로 처리됩니까? 그 대답은 전체 우회 정리 전략을 결정합니다.

프로그레시브 다이의 바이패스 노치

프로그레시브 다이는 모든 다이 유형 중에서 가장 광범위한 우회 노치 계획을 요구합니다. 그 이유는 구조적이다. 프로그레시브 다이에서 공작물은 처음부터 끝까지 금속 스트립에 부착된 상태로 유지됩니다. - 최종 스테이션에서만 분리됩니다. 스테이션 3, 4 또는 5에서 발생하는 모든 성형 작업은 스트립이 한 번에 한 피치씩 전진하면서 스테이션 6, 7, 8 및 그 이상을 통과해야 하는 형상을 생성합니다.

이는 복합적인 효과를 만들어냅니다. 스테이션 4에서 단일 추첨을 하려면 스테이션 5에서만 허가가 필요한 것은 아닙니다. 부품이 절단되기 전에 스트립이 통과하는 모든 다운스트림 스테이션에서 여유 공간이 필요합니다. 20{3}}스테이션 다이에서 단일 성형 작업은 15개 이상의 위치에서 바이패스 릴리프가 필요할 수 있습니다. 스테이션 7에 두 번째 성형 스테이션을 추가하면 우회 계획이 두 배로 복잡해집니다. - 이제 서로 다른 높이와 위치에 있는 두 가지 기능 모두 해당 성형 지점을 넘어 모든 스테이션에서 여유 공간이 필요하기 때문입니다.

또한 프로그레시브 다이는 종종 분당 수백 스트로크의 고속으로 작동합니다. 스트립은 밀리초 단위로 들어 올려지고, 전진하고, 내려갑니다. 작업자가 여유 공간 문제를 조정하거나 수정할 시간이 없습니다. 우회 노치는 형성된 형상이 깨끗하게 통과할 수 있도록 충분한 공간을 제공하거나 그렇지 않습니다. 분당 400스트로크에서 0.5mm의 간격이 부족하면 분당 400번의 충돌이 발생하고 - 몇 초 만에 다이가 파괴됩니다.

이것이 숙련된 도구 및 다이 설계자가 모든 다운스트림 스테이션에 대해 형성된 모든 기능을 매핑하기 위해 스트립 레이아웃을 계획하는 동안 상당한 시간을 소비하는 이유입니다. 바이패스 노치 위치, 크기 및 유형(포지티브 스트립 컷아웃 대 네거티브 다이 포켓)은 강철을 절단하기 전에 결정됩니다. 스트립 레이아웃은 본질적으로 부품 생산 순서인 만큼 바이패스 정리 계획입니다.

트랜스퍼 및 컴파운드 다이의 바이패스 고려 사항

트랜스퍼 다이는 재료를 다르게 처리합니다. 공작물을 연속 스트립에 부착한 상태로 유지하는 대신 다이 스탬핑을 전사합니다.공작물을 금속 스트립에서 분리합니다.프로세스 초기에. 그런 다음 개별 블랭크는 각 조각을 물리적으로 집어 다음 다이 스테이션에 배치하는 기계적 전달 메커니즘 - 그리퍼, 핑거 또는 레일에 의해 스테이션 간에 이동됩니다.

이렇게 하면 우회 노치 필요성이 제거됩니까? 스트립 의미에서는 그렇습니다. 여러 스테이션을 통과하는 연속 캐리어가 없으므로 스트립 스톡에 절단된 우회 노치가 없습니다. 그러나 근본적인 클리어런스 문제는 사라지지 않습니다. - 단지 형태가 바뀔 뿐입니다. 전송 메커니즘이 부분적으로 형성된 블랭크를 다음 스테이션에 배치할 때 해당 블랭크에서 돌출된 모든 형상은 여전히 ​​이동할 곳이 필요합니다. 해당 스테이션의 다이 블록에는 가공된 릴리프 포켓이 있어야 공구강 바닥에 형성된 형상이 형성되지 않고 블랭크가 올바르게 안착될 수 있습니다.

동일한 엔지니어링 문제가 다른 위치에서 해결된 것으로 생각하십시오. 프로그레시브 다이에서는 바이패스 클리어런스가 스트립과 다이에 존재합니다. 트랜스퍼 다이에서는 전적으로 다이 구성 요소에 존재합니다. 도구 및 다이 제작업체는 이전 작업에서 도착한 모든 형상을 수용하기 위해 각 스테이션의 다이 블록에 여유 공간을 가공합니다. 트랜스퍼 다이는 또한 각 스테이션이 기계적으로 독립적이라는 사실로부터 이점을 얻습니다. - 블랭크는 트랜스퍼 중에 모든 툴링에서 들어올려져 프로그레시브 스트립이 리프터 없이 달성할 수 없는 고유한 수직 여유 공간을 제공합니다.

복합 다이는 스펙트럼의 반대쪽 끝을 차지합니다. 복합 다이는 단일 스테이션에서 단일 프레스 스트로크로 - 절단, 피어싱, 성형 - 작업을 수행합니다. 부품이 완성되어 한 번에 배출됩니다. 스트립 진행, 다중{5}}이동, 걱정할 다운스트림 간섭이 없습니다. 우회 노치는 단순히 관련이 없습니다. 부품은 다른 스테이션으로 이동하지 않기 때문에 다른 다이 블록을 통과할 필요가 없습니다. 하이드로포밍 및 스핀 포밍과 같은 작업은 스트립 진행이 적용되지 않는 단일{9}}스테이지 또는 밀폐형{10}}다이 환경에서 유사하게 부품을 생산합니다.

아래 표에는 세 가지 다이 유형에 따른 바이패스 요구 사항이 어떻게 다른지 요약되어 있습니다.

특정 부품에 적합한 다이 유형을 평가하는 제조업체의 경우 우회 복잡성이 실제 비용 요소입니다. 딥 드로우 및 여러 엠보싱이 있는 부품은 각 스테이션이 자체 릴리프 포켓을 간단히 가공하는 트랜스퍼 다이에서 쉽게 생산할 수 있습니다. 프로그레시브 다이의 동일한 부품에는 스트립 레이아웃 전체에 걸쳐 수십 개의 바이패스 노치가 필요할 수 있으며, 이로 인해 캐리어가 약화되고 여유 공간과 스트립 강성 간의 신중한 균형이 요구됩니다. 다이 유형 결정은 우회 전략 -을 형성하고 우회 전략은 재료 특성과 두께가 간격 설계와 상호 작용하는 방식에 영향을 미칩니다.

바이패스 노치 설계의 재료 및 두께 계수

1.0mm 연강에 딱 맞는 크기의 바이패스 노치는 1.5mm 듀얼-위상 980에서 치명적으로 실패합니다. 프로그레시브 다이를 통과하는 재료는 성형력과 펀치 마모에만 영향을 미치는 것이 아닙니다. - 이는 성형된 형상이 스트립 평면에서 얼마나 돌출되는지, 성형 후 얼마나 튀어오르는지, 재료 제거에 스트립 자체가 반응하는 방식을 직접적으로 결정합니다. 모든 우회 정리 결정은 기본적으로 야금학적 결정입니다.

부품 형상은 동일하지만 재료가 다른 두 개의 스트립에는 근본적으로 다른 우회 노치 설계가 필요할 수 있습니다. 이유를 이해하려면 두께, 항복 강도, 탄성 계수라는 세 가지 상호 작용 변수가 필요합니다.

재료 두께와 강도가 바이패스 간격에 미치는 영향

재료 두께는 바이패스 여유 공간 요구사항을 결정하는 가장 직접적인 요인입니다. 성형 펀치가 컵을 그리거나 엠보싱을 스트립에 밀어 넣을 때 해당 형상의 높이는 재료 두께와 드로우 형상의 함수입니다. 재료가 두꺼울수록 더 큰 형태의 형상이 생성됩니다. - 동일한 펀치 형상으로 그려진 2.0mm 스트립은 1.0mm 스트립이 더 큰 벽 높이와 스트립 평면 아래로 더 깊은 돌출부를 갖는 형상을 생성합니다. 더 깊은 돌출부는 하류 다이 블록에 그에 상응하는 더 깊은 바이패스 릴리프 포켓을 요구합니다.

관계는 대략적으로 비례하지만 선형은 아닙니다. 또한 두꺼운 재료는 성형 중에 주름과 좌굴에 더 잘 저항하므로 더 깨끗하고 예측 가능한 피처 높이를 생성하는 경향이 있습니다. 재료가 더 얇을수록 국부적인 신축이나 연신 반경 -에서의 재료 얇아짐으로 인해 피처 깊이가 약간 일관되지 않을 수 있으며, 피처 높이의 불일치는 바이패스 간격이 평균이 아닌 최악의 경우를 고려해야 함을 의미합니다.

항복 강도는 두 번째 복잡성 계층을 도입합니다. 항복 강도가 높은 재료 - DP590, DP980 및 마르텐사이트 등급 -과 같은 고급 고강도강(AHSS)은 성형 후 훨씬 더 많은 스프링백을 나타냅니다. Art Hedrick이 설명했듯이 성형 중에 재료의 항복점을 초과할 만큼 충분한 변형을 가하지 않으면 탄성 회복이 발생합니다. 형성된 형상은 부분적으로 원래의 편평한 상태로 되돌아갑니다.

바이패스 노치 설계에서 스프링백은 무엇을 의미합니까? 이는 형성된 형상이 의도한 깊이에 완전히 안착되지 않을 수 있음을 의미합니다. 8mm 깊이로 끌어당기도록 설계된 컵은 높은 강도 등급에서 7.2mm의 영구 변형만 달성할 수 있으며 나머지 0.8mm는 탄성적으로 회복됩니다. 부분적으로-스프링된 기능은 의도한 것보다 스트립 평면에서 더 높게 위치하며 - 완전히 장착된 8mm 컵에 맞게 크기가 조정된 바이패스 노치는 이제 계획보다 여유 여유가 적습니다.

우회 계획을 위해 항복 강도와 인장 강도를 평가할 때 항복 강도가 더 관련성이 높은 값입니다. 인장 강도는 재료가 파손되는 시점을 알려주지만 항복 강도는 영구 ​​소성 변형이 시작되는 임계값을 정의합니다. 인장 강도가 980MPa 이상에 도달하면 스프링백 크기가 비례적으로 증가하는 AHSS 등급에서 일반적으로 높은 항복비-대-인장비-를 갖는 재료는 - 성형 중에 더 많은 탄성 에너지를 저장하고 이를 스프링백으로 방출합니다. 이는 우회 노치가 수용해야 하는 유효 돌출 높이를 직접적으로 증가시킵니다.

부드러운 소재는 반대의 우려를 나타냅니다. 알루미늄 합금, 구리 및 저-탄소 딥인발강-은 고강도 등급에 비해 탄성 계수가 낮습니다.- 금속의 탄성 계수는 ​​강성을 결정합니다. - 알루미늄의 계수는 강철의 대략 1/3입니다.- 모듈러스가 낮을수록 스트립은 더 유연하고 더 단단한 재료가 밀어낼 수 있는 힘으로 인한 국부적인 변형에 더 취약하다는 것을 의미합니다. 바이패스 노치가 연질 알루미늄 스트립의 형성된 형상에 너무 가까이 배치되면 노치와 형상 사이의 얇은 재료 웹이 각 프레스 스트로크 동안 벗겨내는 힘으로 인해 편향되거나 영구적으로 변형될 수 있습니다. 형상 형상이 왜곡되고 부품 검사가 실패하며 근본 원인은 성형 스테이션이 아닙니다. - 우회 노치 배치입니다.

바이패스 계획의 스트립 폭 및 인장 특성

스트립 폭은 캐리어를 손상시키지 않고 바이패스 정리를 위해 제거할 수 있는 재료의 양에 대한 엄격한 제약을 만듭니다. 넉넉한 캐리어 마진이 있는 넓은 스트립에서 바이패스 노치의 크기를 자유롭게 조정할 수 있습니다. - 공급 중에 강성을 유지하기 위해 단면적이 많이 남아 있습니다.- 좁은 캐리어 스트립은 그러한 사치를 제공하지 않습니다.

캐리어 웹의 각 측면 너비가 8mm에 불과한 스트립 레이아웃을 고려하십시오. 해당 캐리어에 절단된 모든 우회 노치는 유효 단면적을 줄입니다.- 너무 많이 제거하면 캐리어가 구부러지거나 휘어지지 않고는 더 이상 공급력에 저항할 수 없습니다. 처럼캐리어 설계 연구 쇼, 캐리어는 진행 횟수를 곱한 부품 중량의 약 10%를 견딜 수 있을 만큼 충분히 강해야 합니다. 연속된 스테이션에 걸쳐 있는 다중 바이패스 노치는 캐리어를 최소 강성 임계값 아래로 밀어낼 수 있는 누적 약화를 생성합니다.

이러한 절충안은 얇고 강도가 높은-재료에서 특히 심각합니다. 스트립은 이미 더 얇아져 - 캐리어 단면적 -섹션 -에 대한 관성 모멘트가 적고 높은 강도 등급에서 나타나는 항복 변형 강철은 좁아서 탄성 굴곡과 영구 캐리어 변형 사이에 여유가 거의 남지 않습니다. 연강을 공급하는 동안 탄성적으로 구부러지는 캐리어는 AHSS를 실행할 때 동일한 형상에서 소성적으로 구부러질 수 있습니다. 왜냐하면 항복 변형 창이 부과된 응력에 비해 더 빡빡하기 때문입니다.

바이패스 노치 가장자리 근처의 변형 경화 및 가공 경화는 주로 높은 사이클 응용 분야에서 나타나는 또 다른 실패 메커니즘을 도입합니다.{0}} 바이패스 노치를 생성하기 위해 스트립을 펀칭할 때마다 절단 가장자리의 전단 영역이 국부적인 냉간 가공을 거칩니다. 좁은 띠의 작업-으로 경화된 재료는 상위 스트립보다 더 단단해지지만 부서지기 쉽습니다. 수백만 사이클을 실행하는 금형에서 이러한 경화된 가장자리는 특히 바이패스 노치 형상에 응력을 집중시키는 날카로운 내부 모서리가 포함된 경우 균열 시작점 -이 될 수 있습니다.

실질적인 의미: 우회 노치 모서리 반경은 연강보다 고강도 재료에서-더 중요합니다. 저탄소 스트립에서 무한정 유지되는 날카로운 90-내부 모서리는 DP780 스트립에서 500,000 스트로크 내에서 피로 균열을 일으킬 수 있습니다. 왜냐하면 가공 경화된 모서리는 반복 변형을 흡수하는 연성이 낮기 때문입니다. AHSS를 사용하는 설계자는 모든 우회 노치 모서리에 넉넉한 반경을 지정하고 노치 형상의 방향을 지정하여 스트립 공급 방향에 맞춰 응력 집중 장치를 최소화해야 합니다.

이러한 모든 재료 요소 - 두께 구동 기능 높이, 항복 강도 구동 스프링백 마진, 탄성 계수 구동 스트립 강성 및 가공 경화 구동 모서리 내구성 -은 각 바이패스 노치 위치에 대한 단일 크기 결정에 반영됩니다. 문제는 그들이 상호 작용한다는 것입니다. 더 두껍고 강한 재료는 더 큰 형상을 생성하는 동시에(더 많은 여유 공간 필요) 안전하게 제거할 수 있는 캐리어 재료의 양을 제한합니다(사용 가능한 여유 공간 감소). 장력을 해결하려면 판단, 시뮬레이션 또는 -가 모두 필요하며 바이패스 노치가 올바른 솔루션인지, 대체 여유 공간 방법이 엔지니어링적으로 더 적합한지에 대한 실질적인 질문이 제기됩니다.

바이패스 노치와 대체 클리어런스 방법을 사용하는 경우

우회 노치는 형성된 형상이 다운스트림 툴링과 충돌하는 것을 방지하는 유일한 방법은 아닙니다. 이는 프로그레시브 다이에서 가장 일반적인 솔루션이지만 비용이 듭니다. 모든 노치는 캐리어 스트립을 약화시키고, 모든 절단에는 유지 관리를 위해 펀치와 다이 구성 요소가 필요하며, 제거된 모든 섹션은 공급 중에 더 이상 스트립을 지탱할 수 없는 재료입니다. 숙련된 다이 설계자는 우회 노치를 모든 간섭 지점의 자동 기본값이 아닌 여유 도구 키트 -의 하나의 도구로 취급합니다.

진짜 질문은 "허가가 필요한가?"가 아닙니다. 형상이 스트립 평면에서 돌출되면 그 대답은 항상 '예'입니다. 문제는 이 특정 부품, 이 재료 및 이 생산 요구 사항에 대한 허가를 달성하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

바이패스 노치 필요성에 대한 결정 트리

우회 허가 결정 작업은 논리적 순서를 따릅니다. 스트립 레이아웃의 각 스테이션에서 스트립이 깔끔하게 전진할 수 있는지 여부를 평가하고, 그렇지 않은 경우 다이 복잡성, 프레스 속도, 캐리어 무결성 및 재료 사용 간에 최상의 균형을 제공하는 솔루션을 평가합니다.

1. 스트립 평면 위 또는 아래로 돌출된 형상을 생성하는 스트립 레이아웃의 모든 성형 작업을 식별합니다. 여기에는 드로우, 엠보싱, 랜스, 코인 피처 및 돌출된 구멍이 포함됩니다.
2. 형성된 각 형상에 대해 돌출 높이({0}}, 형상이 스트립 표면 너머로 연장되는 거리)를 측정합니다. 강도가 높은 재료를 사용하는 경우 스프링백을 고려하세요.-
3. 각 하류 스테이션에서 사용 가능한 스트립 리프트를 결정합니다. 이는 공급 중에 스톡 리프터가 하단 다이 표면 위로 스트립을 올리는 수직 거리입니다.
4. 돌출 높이를 사용 가능한 리프트에서 다이 간격을 뺀 값과 비교하십시오. 형성된 형상 높이가 순 간극(리프트 높이에서 스트립이 통과해야 하는 다이 구성 요소의 높이를 뺀 높이)을 초과하는 경우 간섭이 발생합니다.
5. 간섭이 존재하는 경우 양력을 증가시켜 우회 노치 없이 문제를 해결할 수 있는지 평가하십시오. 필요한 추가 리프트가 적당하다면 - 몇 밀리미터 - 리프터 이동 거리를 늘리는 것이 가능할 수 있습니다.
6. 증가된 리프트로 인해 허용할 수 없는 속도 저하나 리프터 마모가 발생하는 경우 바이패스 노치(스트립 컷아웃 또는 다이 포켓)가 적절한 솔루션이 됩니다.
7. 스트립 레이아웃 내에서 부품 회전이나 방향 변경으로 인해 간섭이 완전히 제거되는 경우 노치를 우회하기 전에 레이아웃을 다시 설계하십시오.

이 순서는 순전히 이론적인 것이 아닙니다. 이는 스트립 레이아웃 개발 중에 수행되는 반복 프로세스를 반영하며, 재료 활용도 분석 기간 동안 재료 네스팅 소프트웨어에서 지원하는 경우가 많습니다. 이 소프트웨어는 부품 방향, 캐리어 폭 및 바이패스 노치 배치가 전체 스트립 수율 -과 상호 작용하는 방식을 시각화하는 데 도움이 됩니다. 바이패스를 피하기 위해 부품을 회전하면 조각당 더 많은 재료가 소비되어 비용이 툴링 복잡성에서 원자재 낭비로 전환될 수 있기 때문입니다.

4단계의 중요 임계값은 강조할 가치가 있습니다. 형성된 형상 높이가 사용 가능한 스트립 리프트에서 다이 간격을 뺀 값을 초과하는 경우 바이패스 노치가 필수입니다. 리프터 조정, 타이밍 최적화 또는 프레스 튜닝은 물리학을 변경하지 않습니다. 이 기능은 다이 블록을 지우거나 충돌합니다. 기능이 사용 가능한 간격 -을 거의 초과하지 않는 경계선의 경우 - 설계자는 장기간 생산 실행 중 열팽창, 코일 공차 내 스트립 두께 변화 및 다이의 서비스 수명 동안 유효 리프트 높이를 점진적으로 감소시키는 리프터 마모에 대한 보험으로 바이패스 노치를 추가하는 경우가 많습니다.

노치 우회 및 장단점에 대한 대안

간섭이 존재하지만 바이패스 노치가 허용할 수 없는 결과를 초래하는 경우 - 캐리어 약화, 스트립 강성 저하 또는 파일럿 구멍 주변의 재료 부족 - 세 가지 주요 대안이 적용됩니다. 각각은 정리 문제를 해결하지만 자체 비용이 발생합니다.

스트립 리프트 높이 증가

가장 간단한 대안: 공급하는 동안 스트립을 더 높이 올려 형성된 형상이 재료 제거 없이 다운스트림 다이 블록을 제거하도록 합니다. 스톡 리프터 -(스프링-구동 핀, 바 리프터 또는 캠 작동 레일 -)을 더 큰 이동 거리로 지정하여 추가 간격을 확보할 수 있습니다.

페널티는 프레스 속도입니다. 리프트가 높을수록 스트립이 각 스트로크 사이클마다 더 큰 수직 거리를 이동한다는 의미입니다. 리프터는 더 높이 올라가야 하고, 스트립은 먹이를 주기 전에 더 높은 고도에서 안정화되어야 하며, 조종사가 교전하기 전에 더 먼 거리를 낮추어야 합니다. 높은 스트로크 속도에서는 과도한 리프트로 인해 스트립 바운스와 진동이 발생하여 피드 정확도가 저하됩니다. 공급 라인의 스트립 위치를 모니터링하는 유도형 근접 센서는 스트립이 더 높은 리프트에서 일관되게 안착되고 있음을 확인할 수 있지만 기계적 현실은 추가 리프트가 1밀리미터 증가할 때마다 생산 속도에서 분당 스트로크가 차감된다는 것입니다.

리프트가 높을수록 리프터 마모도 가속화됩니다. 스프링-장착 리프터는 더 큰 편향 피로를 더 빠르게 순환합니다. 캠- 구동 리프터는 작동 표면에서 더 많은 접촉 마모를 경험합니다. 수백만 스트로크의 다이 생산 수명 동안 더 높은-트래블 리프터의 유지 관리 비용은 우선 바이패스 노치를 추가하는 데 드는 툴링 비용을 초과할 수 있습니다.

스트립 레이아웃에서 부품 방향 회전

때때로 간섭은 스트립 공급 방향에 대한 부품의 방향 때문에만 존재합니다. 아래쪽으로 돌출된 성형 형상은 피드 경로 -에서 직접 다이 블록과 충돌할 수 있지만 레이아웃에서 부품이 90도 또는 180도 회전하면 동일한 형상이 다이 블록이 더 낮거나 전혀 없는 영역을 통과합니다.

부품 회전이 작동하면 우아합니다. 스트립을 약화시키거나 프레스 속도를 늦추지 않고 간섭을 제거합니다. 그러나 종종 재료 소비가 증가합니다. 최소 스트립 폭을 지향하는 부품은 회전 후 더 이상 효율적으로 배열되지 않을 수 있습니다. 스트립이 넓어지고, 부품당 재료비가 올라가고, 폐기율이 높아집니다. 재료비가 지배적인-대량 생산의 경우 툴링이 더 간단하더라도 이러한 절충안이 명확하지 않을 수 있습니다-.

회전은 새로운 성형 문제를 야기할 수도 있습니다. 압연 방향에 대해 다른 각도로 배향된 부품은 원래 방향에는 존재하지 않았던 다른 스프링백 거동, 이방성 신축 특성 또는 결{1}} 방향 분할 경향을 나타낼 수 있습니다.

캠-구동 가변 리프터

표준 스톡 리프터는 모든 스테이션에서 스트립을 균일한 높이로 올립니다. 캠- 구동식 가변 리프터는 서로 다른 스테이션에서 서로 다른 리프트 높이를 허용합니다. - 딥 드로우를 제거해야 하는 곳은 더 높고 평평한 형상이 최소한의 높이가 필요한 곳은 더 낮습니다. 이 선택적 접근 방식은 전체 다이에 걸쳐 전역 리프트 페널티를 부과하지 않고 필요한 경우에만 우회 간격을 제공합니다.

비용은 기계적 복잡성입니다. 캠 리프터에는 정밀한-지면 캠 표면, 강화된 팔로워, 프레스 스트로크와의 긴밀한 타이밍 조정이 필요합니다. 일반적으로 이러한 캠 표면이 요구하는 프로파일 정확도를 달성하기 위해 EDM 와이어 가공을 사용하여 절단됩니다. 다이에 구성 요소를 추가하고 유지 관리 지점을 늘리며 보다 신중한 설정이 필요합니다. 하나 또는 두 개의 스테이션에만 추가 여유 공간이 필요한 다이에서는 캠 리프터가 효율적인 솔루션이 될 수 있습니다. 10개 이상의 스테이션에서 간섭이 있는 다이에서는 누적된 캠 복잡성이 스트립에 우회 노치를 절단하는 단순성보다 클 수 있습니다.

숙련된 금형 설계자는 공구강을 주문하기 전에 스트립 레이아웃 개발 - 중에 이러한 모든 대안을 평가합니다. 결정은 생산량, 재료 비용 민감도, 프레스 속도 요구 사항, 다이 유지 관리 예산 등 애플리케이션별 비용{2}}편익 분석으로 귀결되는 경우가 많습니다. 이러한 절충안이 수십 개의 스테이션에 걸쳐 증가하는 복잡한 프로그레시브 다이의 경우 툴링 전문가의 공동 설계 지원을 통해 최적화된 솔루션과 비용이 많이 드는 절충안 사이의 차이를 만들 수 있습니다. 특히 다이 구조, 리프터 및 자재 흐름 최적화와 관련된 설계가-중요한 애플리케이션의 복잡한 우회 결정을 탐색하는 팀은 - 다음과 같은 파트너와 협력하여 가치를 찾을 수 있습니다.YICHEN의 맞춤형 스탬핑 다이 솔루션, 숙련된 툴링 엔지니어가 설계 프로세스 초기에 이러한 중요한 레이아웃 결정에 기여합니다.

각 스테이션에서 선택하는 클리어런스 방법에 따라 전체 다운스트림 설계가 결정됩니다. 그러나 바이패스 노치, 리프트 증가, 부품 회전 또는 캠 시스템을 사용하는지 여부에 관계없이 스트립 레이아웃에 포함되는 노치 위치에는 여전히 정확한 배치와 크기 조정이 필요합니다. - 이러한 결정은 스트립 무결성과 여유 여유 사이의 균형을 맞추는 자체 엔지니어링 규칙 세트를 따릅니다.

바이패스 노치 배치 및 크기 조정 모범 사례

우회 노치를 추가하기로 선택한 것은 엔지니어링 문제의 절반에 불과합니다. 배치 위치, 크기 및 다른 모든 스트립 기능과 상호 작용하는 방식 - 조종사, 리프터, 캐리어 및 인접 스테이션 - 해당 노치가 실제로 여유 공간 문제를 해결하는지 또는 세 가지 새로운 문제를 생성하는지 결정합니다. 잘못된 위치에 있는 우회 노치는 우회가 전혀 없는 것과 마찬가지로 효과적으로 스트립 등록을 파괴할 수 있습니다.

배치와 크기 결정은 밀접하게 연관되어 있습니다. 형성된 형상에 더 가깝게 위치한 노치는 더 작을 수 있습니다(특성이 릴리프의 가장 넓은 부분을 통과하기 때문입니다). 스트립이 들어올려지고 전진할 때 형상이 추적하는 각도 경로를 수용하려면 더 멀리 위치한 노치가 더 커야 합니다. 위치 이동이 1밀리미터마다 필요한 크기 -가 변경되고, 크기가 1밀리미터 변경될 때마다 캐리어 강도에 영향을 미칩니다. 이를 올바르게 수행하려면 체계적인 접근 방식이 필요합니다.

노치 배치 규칙 우회 및 스트립 레이아웃 통합

우회 노치 배치는 단독으로 발생하지 않습니다. 스트립 레이아웃은 혼잡한 환경입니다. 파일럿 구멍은 등록을 위해 방해받지 않는 재료가 필요하고, 리프터는 스트립을 고르게 올리기 위해 단단한 접촉 표면이 필요하며, 캐리어 웹은 공급되는 힘에 저항하기 위해 연속적인 단면이 필요합니다.{1}} 이러한 영역 중 하나와 겹치는 우회 노치는 원래 간섭 문제보다 더 심각한 충돌을 일으킵니다.

숙련된 다이 설계자가 따르는 핵심 배치 원칙은 다음과 같습니다.

• 재료 무결성이 허용하는 한 성형된 형상에 가깝게 바이패스 노치를 배치합니다. 더 가깝게 배치하면 형상이 스트립 전진 중에 가장 좁은 지점의 노치를 통과하므로 필요한 노치 너비가 줄어듭니다.
• 바이패스 노치 가장자리와 파일럿 구멍 사이의 최소 웹 거리를 유지하십시오. 노치가 파일럿 재료를 침범하면 남은 얇은 웹이 파일럿 진입력으로 인해 편향되어 등록 정확도가 손상됩니다. 일반적인 지침은 노치 가장자리와 파일럿 구멍 가장자리 사이의 최소 웹 두께의 최소 1.5배를 재료 두께로 유지하는 것입니다.
• 스톡 리프터 접점 바로 아래에 우회 노치를 배치하지 마십시오. 리프터가 노치 영역에 접촉하면 스트립 표면 -을 위쪽으로 밀어냅니다. 스트립이 균일하게 들어 올려지지 않거나 리프터 핀이 개구부를 통해 떨어집니다. 노치 위치를 확정하기 전에 모든 리프터 위치를 스트립 레이아웃에 매핑합니다.
• 노치 형상의 방향을 조정하여 응력 집중을 최소화합니다. 특히 절단 모서리에서 강철의 항복 응력이 전단으로 인해 높아지는 고강도 재료의 경우 날카로운 모서리보다는 넉넉한 내부 반경을 사용하세요. 내부 모서리의 재료 두께가 하나 이상인 반경은 캐리어 피로 수명을 크게 연장합니다.
• 연속된 스테이션에 걸쳐 여러 우회 노치가 존재할 때 누적 스트립 약화를 설명합니다. 각 노치는 캐리어 단면적을 줄여줍니다.- 5개 스테이션의 3개 노치는 유효 캐리어 관성 모멘트를 40% 이상 감소시켜 정상적인 공급 하중 하에서 나머지 재료를 강철의 항복 한계를 넘어 밀어낼 수 있습니다.
• 가능한 경우 왼쪽 캐리어와 오른쪽 캐리어 사이에 바이패스 노치 위치를 엇갈리게 배치합니다. 동일한 스트립 위치의 대칭 노칭은 균일한 약점을 생성합니다. - 엇갈림은 다양한 공급 위치에 응력 감소를 분산시키고 보다 일관된 스트립 강성을 유지합니다.
• 바이패스 노치 가장자리가 굽은 선이나 인접한 스테이션의 형성 구역과 일치하지 않는지 확인하십시오. 굽힘선에 있는 노치 가장자리는 성형 중에 균열을 일으킬 수 있는 응력 상승을 생성합니다.

종종 간과되는 한 가지 세부 사항은 초기 스테이션에서 절단된 우회 노치가 모든 후속 스테이션을 통과한다는 것입니다. 스테이션 2에서 생성된 노치는 스테이션 3, 4, 5를 거쳐 계속됩니다. 각 다운스트림 위치에서 노치는 리프터, 파일럿 또는 클램핑 표면을 방해해서는 안 됩니다. 이는 배치 검증이 노치가 절단된 스테이션에 관한 것이 아니라 - 통과할 모든 스테이션에 대해 노치 공간을 확인해야 함을 의미합니다.

실제 스탬핑 다이 설계 참고 자료에서 확인된 것처럼 CAD에서는 무해해 보이는 노치가 프레스가 생산 속도로 작동할 때 공급 문제가 될 수 있습니다. 날카로운 내부 모서리는 균열 위험을 증가시키고, 잘못된 위치는 스테이션 간섭을 일으키며, 큰 노치는 캐리어를 불안정할 정도로 약화시킵니다.

크기 조정 지침 및 스트립 리프트 요구 사항에 대한 연결

바이패스 노치 크기 조정은 두 가지 변수, 즉 형성된 형상의 돌출 높이와 각 다운스트림 스테이션에서 사용 가능한 스트립 리프트의 직접적인 함수입니다. 이 두 값 사이의 관계에 따라 적절한 간격을 제공하기 위해 노치가 얼마나 넓고 깊어야 하는지가 결정됩니다.

기하학적으로 생각해 보세요. 스트립이 들어 올려 전진할 때 형성된 형상은 하부 다이 표면에서 위로 공간 -을 통과하여 한 피치 앞으로 이동한 후 다음 다이 블록으로 아래로 호를 추적합니다. 우회 노치는 각 스테이션의 이동 호를 따라 모든 지점에서 해당 기능을 수용할 수 있을 만큼 충분히 커야 합니다. 스트립 리프트가 높으면 형상이 다이 표면보다 훨씬 위로 올라가고 형상이 대부분의 장애물을 수직으로 제거하므로 노치가 더 좁아질 수 있습니다. 스트립 리프트가 낮으면 형상은 전진 중에 다이 표면에 더 가깝게 유지되며 수평 간격을 보장하려면 노치가 더 넓어야 합니다.

이 역관계가 핵심 설계 수단입니다. 적절한 우회 노치 크기를 조정하면 필요한 스트립 리프트 높이를 줄일 수 있습니다. 노치가 더 넓을수록 더 많은 수평 공간이 제공됩니다. 즉, 다이 블록을 청소하기 위해 기능을 높이 올릴 필요가 없습니다. 리프트가 낮아지면 프레스 사이클 속도가 빨라지고 리프터 마모가 감소하여 - 측정 가능한 생산성 이점을 얻을 수 있습니다. 수백만 개의 스트로크를 실행하는 대용량-작업에서는 리프트 높이를 2mm만 줄여도 생산 속도에 분당 의미 있는 스트로크를 추가할 수 있습니다.

그러나 절충안은 현실입니다. 더 큰 우회 노치가 더 많은 캐리어 재료를 제거합니다. 어느 시점에서 캐리어 단면적은 최소 강성 임계값({3}}) 아래로 떨어지며, 이 지점에서는 공급력이 나머지 재료가 영구 변형 없이 저항할 수 있는 힘을 초과합니다. 특정 스트립에는 캐리어 강도와 여유 공간의 균형을 맞추는 최적의 노치 크기가 있습니다. 최적의 결과를 계산하려면 실행 중인 강철의 항복 강도(캐리어의 하중-지탱 용량을 정의하기 때문), 강철 탄성 계수(캐리어가 항복하기 전에 탄력적으로 구부러지는 정도를 결정하기 때문), 프레스 공급 메커니즘에 의해 적용되는 공급력을 알아야 합니다.

실용적인 크기 조정 접근 방식은 다음과 같이 작동합니다. 최대 스트립 리프트에서 여유 공간을 제공하는 최소 노치 크기부터 시작하십시오. 그런 다음 리프트 높이 -를 줄이고 이에 따라 노치 크기 -를 늘리면 캐리어 무결성을 손상시키지 않으면서 순 생산성이 향상되는지 평가합니다. 캐리어 섹션에 있는 강철의 항복점은 엄격한 한계를 설정합니다. 이송력으로 인한 굽힘 응력이 해당 임계값에 도달하면 캐리어가 영구적으로 변형되고 이송 정확도가 저하됩니다.

항복 강도와 항복점이 서로 가까운 재료(대부분의 엔지니어링 강철)의 경우 안전 여유를 계산하는 것은 간단합니다. 많은 알루미늄 합금이나 항복 강도 항복 응력 값이 오프셋 정의에 따라 달라지는 가공 경화 등급-이나 점진적인 항복 전환이 있는 재료의 경우 - 설계자는 보수적인 가정을 사용하고 트라이아웃 데이터로 검증해야 합니다.

실제로 몇 가지 추가 크기 조정 요소에 주의를 기울여야 합니다.

• 장기간 생산이 진행되는 동안 열팽창을 위한 여유 여유를 추가하십시오. 다이 강철과 스트립 재료는 서로 다른 속도로 팽창합니다. - 한 시간 동안 연속 스탬핑을 한 후에는 냉기를 제거하는 것이 방해가 될 수 있습니다.
• 재료 두께 공차를 고려하십시오. 두께 사양의 상단에 있는 코일은 공칭보다 더 큰 형상을 생성합니다. 공칭이 아닌 최대 재료 두께에 대한 크기 우회 노치입니다.
• 다이의 사용 수명 동안 리프터 마모에 대한 허용치를 포함합니다. 리프터가 피로나 표면 마모로 인해 이동 거리를 잃으면 효과적인 리프트가 감소합니다. 초기 리프터 이동 시 마진이 0인 크기의 노치는 결국 다이가 노화됨에 따라 간섭을 유발하게 됩니다.
• 스트립 신장의 누적 효과를 고려하십시오. 긴 프로그레시브 다이에서는 공급 장력 하에서 약간의 스트립 연신율로 인해 다이 기능에 비해 바이패스 노치 위치가 10분의 1밀리미터-만큼 이동하여 최종 스테이션에서 유효 간격을 줄일 수 있습니다.

포괄적인 바이패스 노치 설계는 진공 상태에서는 발생하지 않습니다. 노치 위치와 크기가 결정되는 스트립 레이아웃 계획 - - 다이 구조 엔지니어링 - 네거티브 바이패스 포켓이 다이 블록으로 가공되는 - 및 트라이아웃 검증 - 실제- 공급을 통해 생산 조건에서 여유 공간이 작동하는지 확인하는 간의 긴밀한 조정이 필요합니다. 이러한 조정 지점 중 하나라도 누락되면 인쇄 현장에서 간섭 문제를 발견할 위험이 있으며, 수정 비용은 설계 중에 드는 비용의 10배에 이릅니다.

바이패스 노치 최적화가 다이 구조, 리프터, 버 제어, 클리어런스 및 재료 흐름과 교차하는 복잡한 프로그레시브 다이를 작업하는 툴링 팀의 경우,YICHEN의 맞춤형 스탬핑 다이 솔루션고립된 변수가 아닌 시스템으로서 이러한 상호 의존적 결정을 다루는 협업 설계 지원에 엔지니어를 연결합니다.

도면의 작은 우회 노치 -, 생산에 중요 -는 궁극적으로 스트립 레이아웃 기하학, 재료 과학, 기계 역학 및 생산 경제성과 같은 모든 주요 진보적 다이 설계 분야의 교차점을 나타냅니다. 올바른 배치와 크기 조정은 용지 걸림 감소, 다이 수명 연장, 사이클 시간 단축, 첫 번째 스트로크부터 백만 번째 스트로크까지 일관된 부품 품질을 의미합니다.

스탬핑 다이의 바이패스 노치에 대해 자주 묻는 질문

1. 프로그레시브 다이의 바이패스 노치와 피치 노치의 차이점은 무엇입니까?

피치 노치는 스트립 공급 길이를 제어하고 작업자 설정을 위한 첫 번째{0} 정지 기능을 제공하여 파일럿 핀이 스트립을 올바르게 등록하도록 보장합니다. 바이패스 노치는 물리적 간격을 제공하므로 드로우, 엠보싱 또는 랜스와 같은 형성된 형상이 충돌 없이 다운스트림 다이 블록을 통과할 수 있습니다. 피치 노치 형상은 공급 거리와 파일럿 위치에 의해 결정되는 반면, 바이패스 노치 형상은 형성된 형상 높이와 각 다운스트림 스테이션에서 사용 가능한 간격에 의해 결정됩니다. 유지 관리 또는 수정 중에 두 가지를 혼동하면 잘못된 등록이나 스트립 걸림이 발생할 수 있습니다.

2. 스탬핑 다이에서 우회 노치가 없거나 크기가 작으면 어떻게 됩니까?

적절한 바이패스 여유 공간이 없으면 형성된 형상이 스트립 전진 중에 다운스트림 다이 구성 요소와 충돌합니다. 이로 인해 스트립 걸림, 파일럿 핀 절단, 다이 블록 균열, 부품 표면 긁힘, 잘못 등록된 절단으로 인한 버 형성 및 점진적인 치수 변동을 포함하는 일련의 실패가 발생합니다. 한계 간섭은 펀치 마모나 재료 변화와 같은 문제를 흉내내는 근본 원인인 바이패스 간격을 추적하기 어려운 간헐적인 결함을 생성하기 때문에 특히 문제가 됩니다.

3. 트랜스퍼 다이와 컴파운드 다이에는 바이패스 노치가 필요합니까?

복합 다이에는 모든 작업이 스트립 진행 없이 한 스테이션에서 단일 스트로크로 발생하기 때문에 바이패스 노치가 필요하지 않습니다. 개별 블랭크가 기계식 그리퍼에 의해 스테이션 간에 이동되므로 트랜스퍼 다이는 스트립- 기반 바이패스 노치를 제거합니다. 그러나 트랜스퍼 다이에는 릴리프 포켓으로 다이 블록에 직접 가공된 등가 여유 공간이 필요하므로 부분적으로 형성된 블랭크는 형성된 형상이 공구강 바닥에 닿지 않고 각 스테이션에 적절하게 안착될 수 있습니다.

4. 재료 두께가 바이패스 노치 설계에 어떤 영향을 미치나요?

재료가 두꺼울수록 스트립 평면에서 더 멀리 돌출되는 더 큰 형태의 형상이 생성되므로 더 깊은 바이패스 릴리프 포켓이나 더 넓은 스트립 컷아웃이 필요합니다. 고강도-강은 스프링백이 커져 성형된 형상이 전체 설계 깊이에 안착되지 않아 공칭 형상이 예측하는 것 이상으로 돌출 높이가 효과적으로 증가하므로 복잡성이 추가됩니다. 알루미늄과 같은 부드러운 재료는 탄성 계수가 낮기 때문에 나머지 스트립 웹이 벗겨지는 힘으로 인해 편향되기 쉽기 때문에 조심스럽게 노치 배치가 필요합니다. 설계자는 코일 공차 내에서 최악의-재료 두께에 맞게 바이패스 노치 크기를 조정해야 합니다.

5. 프로그레시브 다이의 클리어런스를 위해 노치를 우회하는 대안은 무엇입니까?

세 가지 주요 대안이 존재합니다. 스트립 리프트 높이를 높이면 공급 중에 스트립이 더 높게 올라가므로 투명한 다이 블록이 수직으로 형성되지만 이로 인해 프레스 속도가 감소하고 리프터 마모가 가속화됩니다. 스트립 레이아웃에서 부품 방향을 회전하면 간섭을 완전히 제거할 수 있지만 재료 소비가 증가하고 이방성 성형 문제가 발생할 수 있습니다. 캠- 구동 가변 리프터는 전체 속도 저하 없이 특정 스테이션에서 선택적 리프트를 제공하지만 기계적 복잡성과 유지 관리 지점이 추가됩니다. YICHEN(yichen-group.com/stamping-die/)과 같은 숙련된 툴링 엔지니어는 스트립 레이아웃 개발 중 모든 옵션을 평가하여 각 애플리케이션에 대한 최적의 균형을 찾습니다.