스테인레스 스틸 다이 스탬핑 플랫 리본 설정이 잘못되었나요?

플랫 리본용 스테인레스 스틸 다이 스탬핑 이해

올바른 등급, 올바른 다이 디자인, 올바른 프레스 속도를 얻을 수 있지만 결국에는 스크랩 부품이 남게 됩니다. 왜? 스테인레스 스틸 다이 스탬핑 플랫 리본은 단지 하나의 분야가 아니기 때문입니다. 이는 재료 과학, 리본 기하학 및 프로세스 엔지니어링의 교차점에 있습니다. 이들 중 하나를 분리하여 처리하면 다운스트림이 중단됩니다.

이 가이드는 해당 교차로 전체를 다룹니다. 재료 지정, 툴링 설계, 생산 문제 해결 등 다양한 참조 자료에 분산되어 있는 것이 아니라 여기에서 결정 간의 연관성을 찾을 수 있습니다.

플랫 리본 다이 스탬핑이란?

플랫 리본 다이 스탬핑은 좁은 코일 스테인리스강 리본이 프로그레시브 또는 단일 스테이션 다이를 통해 공급되어 정밀 부품을 생산하는 냉간 성형 공정입니다.{0}} 각 프레스 스트로크는 리본을 완성된 구성 요소로 자르거나 구부리거나 형성합니다. 리본은 스테이션별로 전진하면서 캐리어 스트립에 부착된 상태로 유지되며 완성된 부품은 최종 단계에서 분리됩니다.

리본 형태의 스테인레스 스틸 금속 스탬핑은 더 넓은 시트 스탬핑과 동일한 기본 메커니즘을 따릅니다. 즉, 펀치가 다이 블록으로 내려와 고압에서 재료를 절단하거나 변형시킵니다. 차이점은 규모, 공차, 재료가 좁고 얇을 때 어떻게 반응하는지에 있습니다.

플랫 리본 다이 스탬핑은 순차 블랭킹, 피어싱 및 성형 작업을 통해 대량의 부품을 생산하기 위해 정밀 툴링을 통해 일반적으로 폭이 50mm 미만인 좁은-폭의 코일형 스테인레스 스틸을 공급하는 프로세스입니다.

리본 스톡이 표준 시트와 다른 이유

20-스테이션 프로그레시브 다이를 통해 12mm-폭의 하프-경질 301 스테인리스 스트립을 분당 300스트로크로 작동한다고 상상해 보십시오. 당신이 직면하게 될 과제는 600mm 너비의 시트 블랭크를 스탬핑하는 것과는 전혀 다릅니다.

리본 스톡은 고유한 변수를 도입합니다. 약간의 변화라도 스트립이 가이드 레일과 파일럿 핀을 통과하는 방식에 영향을 미치기 때문에 너비 공차가 더 중요합니다.가장자리 조건슬릿, 전단 또는 디버링 여부에 관계없이 버 형성 및 다이 마모에 직접적인 영향을 미칩니다. 그리고 코일-세트, 즉 스풀에 감겨지지 않는 곡률은 재료가 다이에 들어가기 전에 평탄도가 제어되지 않으면 잘못된 공급을 유발할 수 있습니다.

특히 스테인리스 스탬핑에서는 가공 경화로 인해 이러한 문제가 발생합니다. 스테이션 1에서 깔끔하게 공급되는 리본은 누적 변형으로 인해 기계적 특성이 변경되므로 스테이션 15에서는 매우 다르게 동작할 수 있습니다. 이것이 바로 재료 동작, 리본 형상 및 다이 엔지니어링을 사양 시트의 세 가지 개별 항목이 아닌 단일 시스템으로 간주해야 하는 이유입니다.

선택한 등급, 지정한 성질, 구매 주문에 적용한 공차는 모두 툴링 수명, 부품 품질 및 생산 속도에 영향을 미칩니다.

리본 스탬핑을 위한 스테인레스 스틸 등급 선택

등급 선택은 스탬핑 공정에 따르는 모든 것을 형성합니다. 리본 용도에 맞지 않는 합금을 선택하면 모든 스테이션에서 스프링백, 조기 다이 마모 또는 균열을 방지할 수 있습니다. 문제는 두꺼운 시트에서와 얇은 리본 형태에서 등급이 다르게 동작하므로 한 가지 경험이 항상 다른 것으로 해석되는 것은 아니라는 것입니다.

리본 스탬핑용 오스테나이트계 등급

전체 스테인리스 응용 제품 중 거의 3/4이{0}}사용오스테나이트계 300 시리즈 등급, 리본 스탬핑도 예외는 아닙니다. 여기서 핵심 플레이어는 301, 304 및 316이며 각각 펀치 아래에서 뚜렷한 동작을 가지고 있습니다.

301 스테인레스 스틸 스탬핑은 성형 후 고강도가 필요한 응용 분야에 적합합니다. 니켈 함량이 낮을수록(6~8%) 301 워크는 빠르게 경화됩니다. 이는 변형 중에 빠르게 강도를 얻는다는 의미입니다. 따라서 접촉 핑거 및 클립 패스너와 같이 스프링 특성이 필요한 리본 부품에 이상적입니다. 단점은 프로그레시브 다이가 각 스테이션의 경도 증가를 설명해야 한다는 것입니다.

304 스테인리스 스틸 스탬핑은 더 깊은 인발과 더 복잡한 성형에 적합합니다. 니켈 함량이 높으면(8-10%) 가공-경화 속도가 느려지므로 재료가 쉽게 찢어지지 않고 흐를 수 있습니다. 리본 부품에 상당한 스트레칭 또는 다단계 드로우가 포함되는 경우 304는 재료가 파손되기 전에 더 많은 성형 헤드룸을 제공합니다.

316 스테인리스강 스탬핑은 내식성이 특히 해양, 화학 또는 의료 환경에서 사양을 결정하는 경우에 사용됩니다. 추가된 몰리브덴(약 2%)은 내공식성을 향상시키지만 304에 비해 성형성을 크게 변화시키지는 않습니다. 리본 부품에 316ss 스탬핑을 지정하는 엔지니어는 몰리브덴 추가로 인한 용액 강화로 인해 약간 더 높은 힘 요구 사항과 함께 304와 유사한 연신 거동을 기대해야 합니다.

마르텐사이트 및 특수 등급

모든 리본 부품에 오스테나이트 강의 연성이 필요한 것은 아닙니다. 응용 분야에서 높은 경도, 내마모성 또는 높은 온도 안정성이 요구되는 경우에는 마르텐사이트 등급과 특수 등급이 대화에 참여합니다.

410ss 스탬핑은 열처리 후 경도가 주요 요구 사항인 밸브 시트, 스프링 와셔 및 마모 스트립과 같은 리본 부품에 적합합니다. 11.5-13.5% 크롬을 함유한 마르텐사이트 등급인 410은 적당한 내부식성을 제공하지만 다른 오스테나이트 등급보다 훨씬 더 높은 경도를 달성할 수 있습니다. 한계는 성형성입니다. 얇은 410 리본의 복잡한 굴곡이나 딥 드로우로 인해 균열이 발생할 위험이 있으므로 부품 형상은 비교적 단순하게 유지되어야 합니다.

321 스테인레스 스틸 스탬핑은 완전히 다른 요구 사항을 해결합니다. 크롬-탄화물 석출을 방지하기 위해 티타늄으로 안정화된 321은 감작으로 인해 표준 304 또는 316의 품질이 저하되는 고온 응용 분야에 사용됩니다. 지속적인 열 순환에 노출되는 배기 부품, 센서 하우징 또는 항공우주 브래킷을 생각해 보십시오.

템퍼 선택과 다이 성능에 미치는 영향

등급을 선택하는 것은 방정식의 절반에 불과합니다. 리본 구매 주문서에 지정하는 템퍼 조건은 해당 등급이 다이 아래에서 작동하는 방식을 변경합니다.

풀림 리본은 최대의 연성과 가장 낮은 성형력을 제공하므로 굽힘 반경이 좁거나 깊은 인발이 있는 부품에 적합합니다. 쿼터-경질 및 하프{2}}경질 조건은 완성된 부품의 강도 증가를 위해 성형성을 어느 정도 교환하여 스탬핑 후 열처리의 필요성을 줄이거나 없애줍니다.- 주로 301과 302로 제공되는 완전{5}}하드 리본은 스프링과 같은 특성을 제공하지만{8}}부드러운 굽힘과 간단한 블랭킹으로 성형을 제한합니다.

실제적인 영향은 다음과 같습니다. 성질이 증가하면 응력-변형 곡선의 더 많은 부분이 탄성을 유지하기 때문에 스프링백이 커집니다. 다이 설계자는 더 촘촘한-굽힘 각도 또는 인-다이 코이닝으로 보상해야 합니다. 한편, 더 단단한 성질은 블랭킹 스테이션에 필요한 전단력을 증가시켜 펀치 및 다이 마모를 가속화합니다.

실제 규칙: 항상 리본 코일에 대한 기계적 특성 인증을 요청하십시오. 템퍼 범위 내의 변동은 정상이며, 특정 로트가 어디에 속하는지 알면 성형 동작이 공정 기간의 빡빡하거나 관대해지는 경향이 있는지 예측할 수 있습니다.

재료의 특성에 따라 등급과 성질이 결정됩니다. 그러나 리본 자체, 가장자리 상태, 평탄도, 치수 공차에 따라 해당 개성이 좋은 부품으로 이어질지 아니면 실망스러운 불량률로 이어질지 결정됩니다.

스탬핑 품질을 높이는 리본 스톡 사양

귀하의 재료 공급업체는 귀하가 주문한 등급과 성질을 충족하는 코일을 배송합니다. 입국심사를 통과하였습니다. 그러나 스테이션 8부터 부품이 고장나기 시작합니다. Burrs는 있어서는 안되는 곳에 나타납니다. 피드 걸림은 수백 스트로크마다 생산을 중단시킵니다. 무엇이 잘못되었나요?

구매 주문서에 언급하지 않은 리본 스톡 사양에 답이 있는 경우가 많습니다. 가장자리 상태, 평탄도, 캠버, 폭 공차, 두께 공차 및 표면 마감은 모든 스트로크에서 툴링에 적합한 재료와 아름답게 작동하는 리본 강철을 구분하는 변수입니다. 이는 보조 세부정보가 아닙니다. 이는 조달 결정과 제조 결과 사이의 직접적인 연결 고리입니다.

모서리 조건 및 스탬핑 영향

마스터 코일이 좁은 리본으로 절단되면 절단 과정에서 다이에 실제 영향을 미치는 가장자리 프로파일이 남습니다. 스탬핑 판금 생산에는 세 가지 일반적인 모서리 유형이 나타나며 각각은 펀치 아래에서 다르게 작동합니다.

가장자리를 슬릿기본값입니다. 슬리팅 나이프는 모 코일을 깎아 한쪽 면에 특징적인 버가 있는 정사각형{1}} 모서리를 생성합니다. 버 방향이 중요합니다. 스탬핑 중에 펀치가 아닌 다이를 향하면 블랭킹 스테이션에서 전단 품질이 일관되지 않고 다이 블록 진입 반경의 마모가 가속화됩니다. 슬릿 가장자리는 많은 응용 분야에서 작동하지만 다이 설계자는 버가 어느 쪽에 있는지 알고 간격 설정에서 이를 고려해야 합니다.

잘린 모서리표면을 더 깨끗하게 만드는 다른 절단 메커니즘으로 인해 발생하지만 성질이 더 강해지면 가장자리를 따라 미세한 균열이 생길 수 있습니다.- 후속 모서리 형성 또는 플랜징과 관련된 스탬핑 용도의 강철의 경우, 이러한 미세-균열은 응력 하에서 균열 시작점이 됩니다.

디버링되거나 컨디셔닝된 가장자리슬리팅 버를 완전히 제거하고 가장자리 프로파일을 제어된 형상에 맞게 둥글게 또는 정사각형으로 만들 수 있는 2차 공정을 거칩니다. 이 모서리 유형은 가이드 레일과 피드 메커니즘에 흠집을 내는 연마 버를 제거하므로 다이 수명을 연장합니다. 정밀 재{2}}전문가들이 지적한 바와 같이, 컨디셔닝된 가장자리는 굽힘 작업 중 가장자리 균열을 방지하여 성형성을 향상시키며, 이는 리본 부품에 단단한 반경 플랜지가 포함된 경우 의미 있는 이점을 제공합니다.-

슬릿 모서리와 조정된 모서리 사이의 비용 차이는 실제적이지만 마모된 툴링을 교체하거나 모서리에서 시작된 균열이 있는 부품을 폐기하는 데 드는 비용도 마찬가지입니다-. 귀하의 애플리케이션이 올바른 선택을 이끌어냅니다.

평탄도 및 캠버 사양

리본 코일이 피더로 풀리는 모습을 상상해 보세요. 해당 재료가 코일링(코일-세트)에서 잔류 곡률을 유지하거나 너비를 가로질러 측면으로 휘어지는 경우(석궁) 가이드 레일과 파일럿 핀을 통해 직선으로 추적되지 않습니다. 그 결과 잘못된 공급, 잘못된-적중 및 툴링 등록에 대한 점진적인 손상이 발생합니다.

리본 포일 및 스트립의 평탄도는 코일을 풀고 평평한 표면에 놓을 때 재료가 얼마나 평면적인지를 나타냅니다. 폭 전체에 물결 모양이 있거나 세로 방향으로 기복이 있으면 리본이 스테이션 사이의 다이 면에서 떨어져 들어올려져 형태 깊이와 블랭킹 정렬이 무너집니다. 빠른 속도로 작동하는 프로그레시브 다이의 경우, 20개 스테이션에 걸쳐 작은 물결 모양이라도 허용 범위를 벗어나는 부품으로 변합니다.

캠버는 리본 길이에 ​​따른 측면 곡률입니다. 얕은 호처럼 한쪽으로 부드럽게 휘어지는 스트립을 상상해 보세요. 좁은 재고에서는 캠버 값이 작더라도 캐리어 스트립이 다이를 통해 옆으로 이동하여 파일럿 핀이 중앙에서 벗어나-비대칭 버가 생성된다는 의미입니다. 리본이 좁을수록 조종사가 참여를 잃기 전에 측면 드리프트를 흡수할 재료 폭이 줄어들기 때문에 프로세스가 캠버에 더욱 민감해집니다.

정밀 스탬핑의 경우 구매 주문서에 평탄도와 캠버를 지정하는 것은 선택 사항이 아닙니다. 이는 전체 코일에 대해{1}}자동으로 실행되는 다이와 몇 분마다 운영자의 개입이 필요한 다이의 차이입니다.

정밀 부품의 너비 및 두께 공차

들어오는 재료 공차가 엄격해지면 다이 설계자가 작업할 수 있는 공간이 더 많아집니다. 그 이유는 다음과 같습니다. 펀치와 다이 블록 사이의 간격인 다이 클리어런스는 재료 두께의 백분율로 설정됩니다. 리본이 코일 전체에 걸쳐 두께 변화가 있는 상태로 도착하는 경우 신중하게 계산된 간격이 일부 영역에서는 너무 빡빡해지고 다른 영역에서는 너무 느슨해집니다. 너무 꽉 조이면 과도한 펀치 마모와 흠집이 발생합니다. 너무 느슨하면-가장자리가 말려지고 거친 부분이 많이 생깁니다.

너비 변화로 인해 병렬 문제가 발생합니다. 다이의 가이드 레일과 스톡 리프터는 고정된 치수로 가공됩니다. 공칭보다 넓게 움직이는 리본이 가이드에 묶입니다. 더 좁은 리본이 옆으로 돌아다니면서 정합 정확도가 떨어집니다.

업계-표준 공차정밀 리본의 경우 매우 얇은 게이지(0.002"-0.003")의 경우 +/-0.0001"부터 0.031" 이상의 두꺼운 재료의 경우 최대 +/-0.001"까지입니다. 너비 공차는 유사한 패턴을 따르며 리본이 좁아질수록 조여집니다. 0.250"(일반적으로 스트립이 아닌 리본으로 분류되는 범위) 미만의 너비의 경우 공차는 +/-0.001"에서 +/-0.005"는 폭 범위에 따라 공통됩니다.

스탬핑된 금속 시트 또는 리본 애플리케이션이 엄격한 부품 공차를 요구하는 경우, 똑같이 엄격한 유입 재료 제어 없이는 이를 달성할 수 없습니다. 다이는 원자재가 허용하는 치수만 보유할 수 있습니다.

정밀 다이 스탬핑을 위해 리본을 소싱할 때 구매 주문서에 포함되는 사항은 다음과 같습니다.

• 버- 측면 방향이 지정된 가장자리 조건 유형(슬릿, 디버링, 원형 또는 맞춤)
• 슬릿 가장자리가 허용되는 경우 최대 버 높이
• 평탄도 공차(단위 길이당 최대 편차)
• 캠버 공차(단위 길이당 최대 측면 보우)
• 지정된 측정 방법에 따른 폭 공차
• 측정 위치(중앙, 가장자리 또는 둘 다)에 따른 두께 공차
• 표면 마감 요구 사항(거칠기 값 또는 시각적 표준)
• 피더 호환성을 위한 코일 내경 및 최대 외경
• 코일-방향 설정 기본 설정(버-권선 또는 버-권선)
• 코일별, 열별 기계적 성질 인증

소싱 문서에 이러한 항목 중 하나라도 누락되면 공급업체가 귀하를 대신하여 결정을 내리며 기본값이 툴링에서 기대하는 것과 일치하지 않을 수 있습니다. 지정되지 않은 모든 매개변수는 코일 로트 간에 이동할 수 있는 변수로, 프로세스를 조용히 실패 경계로 밀어넣습니다.

재료 사양을 잠그면 들어오는 변형에 한계가 있습니다. 다음 과제는 제어된 범위 내에서 작동하는 다이 간격과 툴링을 설계하는 것입니다. 특히 얇은 리본이 무거운 게이지 작업보다 간격 계산에 근본적으로 다른 접근 방식을 요구할 때 더욱 그렇습니다.

얇은 리본 스톡에 대한 다이 설계 고려 사항

두꺼운 소재는 엉성한 간격을 허용합니다. 얇은 리본은 그렇지 않습니다. 0.5mm 미만의 두께로 스테인리스 스틸 리본을 스탬핑할 때 깨끗한 전단과 불규칙한 가장자리 사이의 여백이 극적으로 줄어들고 모든 툴링 결정은 부품 품질과 다이 수명에 대한 증폭된 결과를 가져옵니다.

스테인레스 스틸 정밀 스탬핑의 원리는 더 얇은 게이지에서는 변하지 않지만 적용에서는 변합니다. 1.0mm 시트에서 완벽한 부품을 생산하는 여유 공간은 0.1mm 리본에서 과도한 버나 펀치 파손을 일으킬 수 있습니다. 이유를 이해하려면 전단 역학이 두께에 따라 어떻게 확장되는지 자세히 살펴봐야 합니다.

얇은 리본의 다이 여유 공간 계산

다이 클리어런스는 펀치 절삭날과 다이 버튼 절삭날 사이의 간격으로,면당 재료 두께의 백분율. 1.0mm 스톡의 10% 여유 공간은 펀치 각 측면에 0.1mm의 공간이 있음을 의미합니다. 충분히 간단합니다. 하지만 동일한 10%를 0.05mm 리본에 적용하면 측면당 0.005mm가 됩니다. 이는 정밀-연삭 툴링에서도 일관되게 유지해야 하는 치수입니다.

얇은 리본을 반직관적으로 만드는 이유는 다음과 같습니다. 비율 자체는 표준 시트 작업에 비해 약간 증가해야 하는 경우가 많습니다. 왜? 깨끗한 전단 파손을 생성하려면 가공물의 상단과 하단에 있는 파손 평면이 정렬되어야 하기 때문입니다. 매우 얇은 재료의 경우 전단 영역은 전체 두께에 비례하여 커집니다. 이는 균열 전파 경로의 깊이가 작아진다는 의미입니다. 이 게이지의 간격이 너무 작으면 더 깔끔한 절단이 생성되지 않습니다. 대신 과도한 절삭력을 발생시키고 펀치 마모를 가속화하며 관통 중에 펀치가 부러지는 원인이 될 수 있습니다.

얇은 리본 스탬핑에서 절대 여유 공간이 더 작다고 해서 자동으로 더 깔끔한 절단을 의미하는 것은 아닙니다. 재료 두께가 감소함에 따라 전단-대-파괴 비율이 다르게 작용하기 때문에 두께 간격의-%는 적절한 파괴 정렬을 위해 주의 깊게 위쪽으로 조정되어야 하는 경우가 많습니다.

특히 스테인레스 스틸 스탬핑의 경우,업계 지침에 따르면연질 오스테나이트 등급의 경우 측면당 12%~15%의 간격이 있고 완전-경질 조건의 경우 최대 20%까지 확장됩니다. 이 값은 표준 시트 게이지의 일반적인 시작점을 나타냅니다. 0.25mm 미만의 리본으로 작업할 때는 등급별-및 두께-별 여유 공간 권장 사항에 대해 툴링 엔지니어링 핸드북을 참조한 다음 시험 실행을 통해 검증해야 합니다. 이러한 치수에서의 실제 동작은 툴링 조건 및 프레스 정렬에 매우 민감하기 때문입니다.{9}}

여기서 정밀도는 더 무거운 게이지에서는 중요하지 않은 방식으로 중요합니다. 0.02mm 램 편향이 있는 프레스는 2.0mm 스톡을 절단할 때 관련이 없지만 동일한 편향은 0.05mm 리본에서 40% 간격 이동을 나타냅니다. 이것이 스테인레스 스틸 리본의 금속 스탬핑 작업이 톤수 요구 사항에 관계없이 갭- 프레임 기계보다는 편향이 최소화된 직선형 측면 프레스를 요구하는 이유입니다.

툴링 재료 및 코팅 선택

스테인레스 스틸은 본질적으로 마모성이 있습니다. 내부식성을 제공하는 동일한 원소인 크롬 함량은 연마 및 접착 메커니즘을 통해 금형 마모를 가속화합니다. 리본 스탬핑에서는 재료 중량 단위당 더 높은 스트로크 수를 실행하기 때문에 이 문제가 더욱 심해집니다. 즉, 더 무거운-게이지 작업보다 펀치와 다이 블록이 더 빨리 마모를 축적한다는 의미입니다.

기존 D-2 공구강은 일반 스탬핑에 널리 사용되지만 스테인리스 리본에는 특정 문제가 있습니다. D-2의 높은 크롬 함량은 스테인리스강의 크롬과 결합하여 냉간 용접 또는 표면 간 이동을 일으킬 수 있습니다. 이 "픽업"은 스테인레스 재료를 펀치 표면에 침전시켜 절단 품질을 저하시키고 결국 공구와 작업물을 모두 손상시키는 골링을 유발합니다.

스탬핑 다이 제조를 위한 더 나은 선택은 다음과 같습니다.

• 분말 금속(PM) 공구강기존 단조 공구강에 비해 우수한 인성과 내마모성을 제공하는 CPM 등급 또는 바나듐{0}}탄화물강 등
• 알루미늄 청동스테이션 형성용(스테인리스와 완전히 다르며 접착제 픽업에 강함)
• 솔리드 카바이드장기간 사용하는 블랭킹 펀치용-. 뛰어난 마모 수명을 제공하지만 충격 부하 시 부서지기 쉬우므로 주의 깊은 프레스 설정이 필요함

코팅은 방정식을 더욱 확장합니다. 질화티타늄(TiN) 또는 질화알루미늄티타늄(AlTiN)과 같은 PVD(물리 기상 증착) 코팅은 마찰을 줄이고 마손을 유발하는 크롬{2}}대-상호작용을 방지하는 고{1}}경도 재료의 얇은 층을 추가합니다. 화학 기상 증착(CVD) 코팅은 복잡한 형상에 대한 접착력이 향상되어 유사한 이점을 제공합니다. 펀치 단면이 작고 깨지기 쉬운 리본 스탬핑의 경우 PVD가 일반적으로 선호됩니다. PVD는 낮은 온도에서 증착되고 미세한 툴링 기능이 왜곡될 위험이 없기 때문입니다.

프리미엄 공구강과 코팅에 대한 투자는 샤프닝 사이의 실행 길이에 보답합니다. 프로그레시브 다이에 15~25개의 블랭킹 및 피어싱 스테이션이 있고 여기에 생산 실행당 수백만 스트로크를 곱하면 샤프닝 간격이 30% 향상되어도 가동 시간이 크게 향상됩니다.

스트리핑 및 부품 배출 문제

해당 부분을 깔끔하게 잘랐습니다. 완벽해 보이네요. 그러나 그것은 펀치를 떠나지 않을 것입니다. 이 시나리오는 얇은 리본 스탬핑에서 일반적이며 소규모에서 지배적인 물리학에서 비롯됩니다.

두 가지 이유로 얇은 리본 부품이 펀치에 달라붙습니다. 첫째, 표면적-대-질량 비율이 매우 높습니다. 그램의 몇 분의 1 무게를 지닌 작은 블랭킹 디스크는 상대적으로 크고 평평한 표면을 가지고 있어 펀치 면에 대한 진공 및 표면{4}}장력 효과를 생성합니다. 둘째, 관통된 구멍의 스프링백으로 인해 슬러그 또는 부품이 펀치를 옆으로 잡게 됩니다. 특히 탄성 회복이 상당한 더 단단한 조질 조건에서 그렇습니다.

가장 간단하고 저렴한 옵션인 브리지 스트리퍼는 리본 스톡을 사용한 작업에서 종종 실패합니다. 툴링 엔지니어가 문서화한 바와 같이 브리지 스트리퍼는 절단 과정에서 재료를 고정하지 않으므로 펀치에 압력을 가하는 측면 이동이 가능합니다. 철수하는 동안 스트립은 스트리퍼 플레이트에 부딪혀 얇은 펀치에 충격을 전달하며 반복적인 충격으로 파손될 수 있습니다.

압력-부하식(스프링) 스트리퍼는 두 가지 문제를 모두 해결합니다. 펀치 관통 전과 관통 중에 리본을 다이 표면에 편평하게 고정하여 측면 이동을 방지합니다. 리턴 스트로크에서는 갑작스러운 충격보다는 점진적으로 펀치에서 스트립을 벗겨냅니다. 높은 초기 비용은 펀치 파손 감소와 고착된 부품으로 인한 생산 중단 감소로 쉽게 정당화됩니다.

리본 작업 시 안정적인 배출을 위한 추가 기술은 다음과 같습니다.

• 슬러그 보유 시 진공을 깨기 위해 펀치 면을 통한 긍정적인 공기 분사
• 블랭킹 부품용 펀치 본체 내부의 스프링-장착 이젝터 핀
• 접착력을 최소화하기 위해 연마된 펀치 표면(Ra 0.2 마이크로미터 미만의 표면 거칠기)
• 내마모성에 사용되는 것과 동일한 PVD 코팅을 적용하여 스트리핑 중 마찰 계수도 감소

붙어 있는 모든 부품은 잠재적인 다이 충돌입니다. 고속으로 작동하는 점진적인 툴링에서는 단일 유지된 슬러그가 몇 번의 스트로크 내에 구부러진 파일럿, 부러진 펀치 및 손상된 다이 섹션으로 폭포처럼 쏟아질 수 있습니다. 안정적인 스트리핑에 투자하는 것은 편의성에 관한 것이 아닙니다. 전체 다이를 보호하는 것입니다.

다이 클리어런스 및 툴링은 개별 절단을 처리합니다. 스트리핑은 여파를 처리합니다. 그러나 지속적으로 공급되는 리본에서 여러 작업의 순서를 지정하는 방법과 점진적인 툴링이 귀하의 볼륨에 적합한 선택인지 여부에 대한 더 광범위한 질문에는 다른 종류의 엔지니어링 결정이 필요합니다.

프로그레시브 다이 스탬핑과 단기{0}}리본 부품용 툴링 비교

볼륨이 모든 것을 변화시킵니다. 연간 천만 개를 생산할 리본 부품에는 동일한 형상으로 500개 부품을 생산하는 것과는 근본적으로 다른 툴링 전략이 필요합니다. 툴링 비용, 리드 타임 및 프로세스 제어 인프라는 그에 따라 확장되며 어느 방향에서든 잘못된 선택을 하면 비용이 소모됩니다. 즉, 단기적으로 진보적인 툴링에 과도하게 투자하거나-속도를 따라잡지 못하는 단일 스테이션 방법으로 대량 생산에 절뚝거리게 됩니다.

특히 스테인리스 스틸 리본의 경우 이러한 결정은 더욱 중요합니다. 재료의 가공 경화 거동과 연마 특성은 도구 선택이 다이 수명과 규모에 따른 부품당 비용에 큰 영향을 미친다는 것을 의미합니다.-

대량-리본 생산을 위한 프로그레시브 다이 스탬핑

프로그레시브 다이 스탬핑은 리본 형태의 장기 프로그레시브 스탬핑-의 핵심입니다. 단일 다이 세트에는 순서대로 배열된 여러 스테이션이 포함되어 있으며 각 스테이션은 하나의 작업(예비 구멍 비우기, 형상 피어싱, 굽힘 형성, 중요 치수 코이닝 및 최종적으로 캐리어 스트립에서 완성된 부품 분리)을 수행합니다. 리본은 프레스 스트로크당 한 피치 길이만큼 전진하므로 매 사이클마다 완성된 부품이 생산됩니다.

대용량 리본 작업에 이 방법이 널리 사용되는 이유는 무엇인가요?- 속도와 일관성. 스테인리스 리본을 사용하는 잘 설계된{2}}프로그레시브 다이는 부품 복잡성과 재료 두께에 따라 분당 200~600회 이상의 스트로크를 견딜 수 있습니다. 이러한 속도로 단일 프레스 교대를 통해 개별 스테이션-간-처리로는 비교할 수 없는 치수 반복성을 갖춘 수만 개의 동일한 부품을 생산할 수 있습니다.

경제성은 속도 이점을 강화합니다. 프로그레시브 다이 툴링의 범위는 일반적으로 $30,000에서 $250,000 이상이지만, 이 비용은 전체 생산량에 걸쳐 상각됩니다. 부품이 500,000개이면 $100,000의 다이라도 툴링 비용이 조각당 $0.20만 추가됩니다. 하지만 연간 단위가 약 50,000개 미만이면 상각 계산이 불리하게 작용하기 시작합니다. 이 기준점은 프로그레시브 다이 스탬핑 서비스가 일반적으로 일회성 주문보다는 수요가 지속적으로 높은 프로그램을 대상으로 하는 이유입니다.{15}}

스테인리스 리본의 경우 프로그레시브 다이는 속도 이상의 공정 이점도 제공합니다. 스트립은 작업 사이에 다이를 떠나지 않기 때문에 부품 등록은 성형 시퀀스 전반에 걸쳐 파일럿{1}}핀 정확성을 위해 고정된 상태로 유지됩니다. 누적된 가공 경화가 스테이션 전체에서 재료의 거동을 변화시키는 경우 이는 중요합니다. 별도의 작업 간 부품 처리로 인해 발생하는 무작위 변동에 맞서 싸우는 대신 금형 설계 중에 이러한 이동을 예측하고 보상할 수 있습니다.

좁은 스톡을 위한 코일 핸들링 및 공급

폭이 50mm 미만인 리본을 고속으로 실행하면 더 넓은 코일 스톡이 직면하지 않는 공급 문제가 발생합니다. 스트립은 폭 전체에 걸쳐 강성이 낮기 때문에 공급 경로에서 좌굴, 비틀림 및 측면 드리프트가 발생하기 쉽습니다. 이러한 문제를 해결하면 중단 없는 생산이 가능해집니다. 이를 무시하면 공급 오류, 다이 충돌 및 스크랩이 발생합니다.

서보 피더정밀 리본 스탬핑을 위한 표준 인덱싱 솔루션입니다. 서보 모터는 스트립을 잡고 프레스 사이클에 동기화된 프로그래밍 가능한 피치 길이만큼 전진시키는 피드 롤러를 구동합니다. 특히 더 단단한 성질의 스테인리스 리본은 그립 압력에 따라 공급 길이 변화를 나타낼 수 있으므로 프로그래밍 가능성이 중요합니다. 서보 제어는 기계식 또는 공압식 피더가 제공할 수 없는 실시간-보상을 가능하게 합니다.

파일럿 핀은 다이 내부의 최종 등록 기관으로 남아 있습니다. 완벽하게 조정된 서보 피더를 사용하더라도 핀은 각 스테이션이 맞물리기 전에 스트립을 정확한 정렬로 당겨 잔여 위치 오류를 수정합니다. 좁은 리본의 경우 파일럿 구멍 직경과 핀{2}}대-간격은 묶이지 않고 측면 위치를 제어할 수 있을 만큼 충분히 단단해야 하며, 정밀 작업을 위해서는 일반적으로 총 간격이 0.01mm ~ 0.02mm입니다.

피더와 다이 입구 사이의 가이드 시스템에도 주의가 필요합니다. 넓은 스톡은 관성 모멘트가 측면 움직임에 저항하기 때문에 자연스럽게 직선을 따라갑니다. 좁은 리본에는 그런 사치가 없습니다. 롤러{3}}스타일 가장자리 가이드 또는 채널{4}}유형 스톡 가이드는 스트립을 공급 경로의 중앙에 유지합니다. 스프링- 장착 설계는 스트립을 너무 꽉 조이지 않고 슬릿 리본에 내재된 사소한 폭 변화를 수용하여 스트립을 휘게 하거나 공급 정확도에 영향을 미치는 항력을 추가합니다.

자주-간과되는 세부 사항 중 하나는 코일 보상 장력입니다. 리본 코일은 폭에 비해 내부 직경이 작습니다. 즉, 재료가 더 큰 맨드릴에 감겨진 더 넓은 스톡보다 더 많은 코일 설정 곡률로 풀립니다. 디코일러와 피더 사이에 교정기나 평탄기가 필수적입니다. 이것이 없으면 잔류 곡률로 인해 스테이션 사이의 다이 면에서 리본이 들어올려져 형태 깊이가 일관되지 않고 블랭킹 정렬이 잘못됩니다.

프로토타입 및 단기{0}}접근 방식

점진적인 툴링은 규모가 투자를 정당화하고 디자인이 동결된 경우에 적합합니다. 두 조건이 모두 충족되지 않으면 자본 투자 없이 허용 가능한 스테인리스 리본 부품을 생산하는 대체 방법이 필요합니다.

컴파운드 다이하나의 스테이션에서 단일 프레스 스트로크로 여러 작업을 수행합니다. 더 적은 수의 스테이션이 필요하고 스트립 캐리어 설계가 필요하지 않기 때문에 프로그레시브 툴링보다 비용이 저렴합니다. 트레이드오프는 처리량입니다. 여러 복합 다이가 필요한 경우 작업 간에 부품을 개별적으로 처리해야 하며, 각 히트가 동시에 더 많은 작업을 수행하기 때문에 스트로크 비율이 더 낮게 유지됩니다.

트랜스퍼 툴링스트립에서 부품을 조기에 분리하고 스테이션 간에 기계적으로 이동시킵니다. 이 접근 방식은 깊게 그려진 리본 컵과 같이 기하학적으로 캐리어 스트립이 찢어지는 부품에 적합합니다.- 그러나 기계식 전사 메커니즘은 프로그레시브 다이의 연속-흐름 논리에 비해 속도를 제한하며, 더 얇고 깨지기 쉬운 리본 부품으로 인해 추가적인 취급 위험이 커집니다.

와이어 EDM 및 레이저 절단프로토타입 수량에 대해서는 스탬핑을 완전히 우회합니다. 이러한 방법은 하드 툴링 없이 리본 스톡에서 직접 부품을 절단하여 몇 주가 아닌 몇 시간 내에 정확한 프로파일을 생성합니다. 부품당 비용은{2}스탬핑보다 훨씬 높지만 $150,000 프로그레시브 다이를 제작하기 전에 기능 테스트를 위해 50개의 부품이 필요한 경우 결함이 있는 설계를 툴링하는 위험에 비하면 그 비용은 사소합니다.

탄소강 프로그레시브 스탬핑 경제성을 스테인리스와 비교할 때 결정 프레임워크가 약간 다르다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 스테인레스 리본의 더 높은 재료 비용과 더 높은 다이 마모율은 동등한 탄소강 프로그램보다 다소 높은 점진적인 툴링 투자에 대한 볼륨 임계값을 밀어냅니다. 스트로크당 증분 툴링 유지 관리 비용은 스테인리스의 경우 더 큽니다. 즉, 스테인리스를 분산시킬 부품이 더 많이 필요하다는 의미입니다.

도구 전략을 선택하기 위한 구조화된 의사 결정 워크플로는 다음과 같습니다.

1. 연간 볼륨과 총 수명 수량을 정의합니다. 연간 생산량이 50,000개를 초과하고 다년간의 수요가 있는 경우 -점진적인 도구 사용이 정당화될 가능성이 높습니다.
2. 부품 복잡성을 평가합니다. 개별 작업(피어싱, 성형, 트리밍)의 수를 계산합니다. 5회 이상의 연속 작업이 필요한 부품은 프로그레시브 다이를 선호합니다.
3. 공차 요구사항을 평가합니다. 중요한 치수가 여러 기능에 걸쳐 +/-0.05mm 이상을 요구하는 경우 파일럿 핀 등록 기능이 있는 프로그레시브 다이가 다른 제품보다 성능이 뛰어납니다.
4. 디자인 성숙도를 확인하세요. 점진적인 다이 투자에는 동결된 설계가 필요합니다. 부품이 계속 반복되는 경우 먼저 검증 실행을 위해 와이어 EDM 또는 복합 다이를 사용하십시오.
5. 총 소유 비용을 계산합니다. 수명 기간 동안 분할 상환되는 누진적 다이 비용을 -단기 실행 방법의 부품당 비용-에 동일한 볼륨을 곱한 값과 비교합니다. 각 접근 방식에 대한 다이 유지 관리, 샤프닝 간격 및 예상 폐기율을 포함합니다.
6. 요소 리드타임. 프로그레시브 다이는 제작하는 데 12~20주가 소요됩니다. 4주 안에 생산을 시작해야 하는 경우 단기-방법으로 격차를 메우고 장기-프로그레시브 스탬핑 툴링을 제작합니다.

정답은 순전히 한 가지 방법 또는 다른 방법이 아닌 경우가 많습니다. 많은 성공적인 프로그램은 설계 검증을 위한 컴파운드 다이 또는 와이어 컷 프로토타입으로 시작한 다음, 볼륨 증가 및 형상 고정 후 점진적인 툴링으로 전환합니다. 이러한 단계적 접근 방식은 자본을 보호하는 동시에 각 단계에서 생산 가능한 부품을-제공합니다.

툴링 전략은 부품 제작 방법을 결정합니다. 그러나 해당 부품의 최종 위치와 응용 분야 요구 사항이 재료 및 프로세스 결정에 어떻게 반영되는지 이해하면 엔지니어링 그림이 완성됩니다.

다이-스탬프 스테인레스 스틸 리본의 주요 응용 분야

지금까지 논의된 모든 재료 결정과 툴링 선택은 궁극적으로 실제 세계에서 완성된 부품의 작업이라는 한 가지 역할을 합니다. 적용 요건은 등급과 성질 선택에만 영향을 미치는 것이 아닙니다. 그들은 그것을 지시합니다. 백만 번의 플렉스 사이클을 견뎌야 하는 접촉 스프링은 인체 조직과 접촉하는 수술용 블레이드와는 다른 리본 특성을 요구합니다. 둘 다 프로그레시브 다이를 통해 공급되는 좁은 스테인리스 코일로 시작되지만.

스탬프 처리된 스테인리스강 부품이 어디에서 끝나는지 이해하면 엔지니어는 성능 요구 사항에서 올바른 재료, 성질 및 프로세스 조합으로 작업하는 데 도움이 됩니다.

전기 접점 및 커넥터 스프링

영구적인 변형 없이 반복적으로 구부러지고, 습한 환경에서 부식에 저항하고, 수년 동안 서비스 기간 동안 치수 안정성을 유지하는 작은 구성 요소가 필요한 경우 접촉 스프링을 설명합니다. 이것은 301 스테인리스 리본이 지배적인 곳입니다.

구체적으로 왜 301인가요? 니켈 함량(6~8%)이 낮기 때문에더 빨리 일을 강화하다다른 오스테나이트 등급과 달리, 절반-경질 또는 3{1}}경질-경질은 전용 스프링강에 필적하는 스프링 특성을 제공하는 동시에 고유한 내식성을 추가합니다. 접촉력과 표면 인터페이스가 전기 연결을 처리하기 때문에 전기 전도성은 이러한 응용 분야에서 부차적입니다. 중요한 것은 피로 수명, 즉 균열 없이 수백만 번 구부릴 수 있는 능력입니다.

커넥터 스프링, 배터리 접점, RF 차폐 클립 및 SIM 카드 배출 장치는 모두 이러한 속성 조합에 의존합니다. 완성된 부품은 일반적으로 좁고 얇으며 엄청난 양으로 생산되기 때문에 리본 폼 팩터는 이러한 부품에 완벽하게 적합합니다. 프로그레시브 다이 스탬핑이 탁월한 프로파일과 정확히 일치합니다.

의료기기 및 항공우주 부품

의료 및 항공우주 애플리케이션은 공통 스레드를 공유합니다. 즉, 실패는 선택 사항이 아니며 재료 추적성은 필수입니다. 그 외에도 요구 사항이 크게 다릅니다.

의료용 리본 부품, 수술용 스테이플, 리트랙터 스프링, 임플란트 앵커 및 진단 센서 하우징은 무엇보다 생체 적합성이 필요합니다. 316L 등급(저탄소)은 몰리브덴 함량이 체액의 구멍을 방지하는 반면 저탄소는 용접 또는 멸균 주기 중 감작을 방지하기 때문에 표준입니다. 여기서는 표면 마감이 매우 중요합니다. 환자와 접촉하도록 제작된 스탬프 리본 부품은 박테리아 부착 및 조직 자극을 방지하기 위해 엄격한 표면 거칠기 사양을 충족해야 합니다.

항공우주는 다양한 우선순위를 따릅니다. 스테인레스 스틸 항공 부품을 스탬핑한다는 것은 높은 온도와 극한의 열 순환에서도 기계적 특성을 유지하는 등급으로 작업하는 것을 의미합니다. 크롬-탄화물 침전에 대해 티타늄으로 안정화된 등급 321은 배기 시스템 구성 요소와 엔진 베이 브래킷에 사용됩니다. 구조용 클립 및 패스너 요소의 경우, 어닐링 또는 1/4{6}}경질 템퍼로 제작된 304 스테인리스강 스탬핑 부품은 복잡한 형상에 필요한 성형성을 제공하는 동시에 적당한 사용 온도에서 적절한 강도-대-중량 비율을 제공합니다.

두 산업 모두 완전한 재료 인증, 로트 추적성 및 프로세스 검증을 요구하며 프로그레시브 다이 스탬핑은 고유한 반복성과 통계적 프로세스 제어 기능을 통해 잘 지원됩니다.

HVAC 및 산업용 센서 부품

스탬프가 찍힌 모든 리본 부품이 높은 프로필 애플리케이션에 있는 것은 아닙니다.- HVAC 시스템 및 산업용 센서는 바이메탈 액추에이터 요소 및 온도 조절 스프링부터 차폐 클립, 장착 브래킷 및 정밀 센서 하우징에 이르기까지 매년 수백만 개의 스탬프가 찍힌 스테인리스 리본 구성 요소를 사용합니다.

HVAC 프로그레시브 스탬핑은 전용 프로그레시브 툴링을 정당화하는 볼륨으로 댐퍼 연결 클립, 화염 센서 브래킷 및 덕트 연결 스프링 클립과 같은 구성요소를 생산합니다. 이러한 부품은 일반적으로 어닐링 또는 1/4{3}}경질 상태의 304를 사용하여 복잡한 브래킷 형상에 필요한 성형성과 습한 환경에 대한 적절한 내식성의 균형을 유지합니다. HVAC 프로그레시브 금속 스탬핑 작업은 여러 교대에 걸쳐 지속적으로 실행되는 경우가 많으므로 금형 수명과 재료 일관성이 특히 부품당 비용--경제적 측면에서 중요합니다.

산업용 센서는 정밀한 레이어를 추가합니다. 스탬핑된 리본 부품은 압력 변환기의 다이어프램 요소, 온도 프로브의 스프링 접점 및 전자기-민감 전자 장치용 차폐 인클로저 역할을 합니다. 이러한 응용 분야에서는 HVAC 작업보다 더 엄격한 허용 오차가 요구되는 경우가 많으며 고온-온도 센서 하우징의 경우 321, 화학물질 노출 환경의 경우 316과 같은 특수 등급을 지정할 수 있습니다-.

다음은 일반적인 등급 및 성질 조합을 포함한 일반적인 적용 범주를 요약한 것입니다.

• 접점 스프링 및 커넥터 클립:301 또는 302, 절반-단단함에서 완전단단함-단단한 성질
• 배터리 접점 및 RF 쉴드:301, 3-쿼터-봄을 잘 견디는 성격
• 수술 기구 및 임플란트 부품:316L, 어닐링
• 항공우주 브래킷 및 배기 요소:321 또는 304, 쿼터-하드로 어닐링됨
• HVAC 댐퍼 클립 및 화염 센서 브래킷:304, 쿼터-하드로 어닐링됨
• 압력 센서 다이어프램:316 또는 304, 어닐링(딥 드로잉을 위한 최대 연성)
• 온도 조절 장치 및 액추에이터 스프링:301, 절반-어려움 ~ 3{2}}쿼터-어려움
• EMI 차폐 인클로저:304 또는 301, 쿼터-하드

패턴을 확인하십시오. 적용 요건은 사양의 등급 및 조질 열로 바로 역방향으로 흐릅니다. 부품의 서비스 환경, 기계적 요구 사항 및 규제 상황에 따라 다이 설계자가 단일 스테이션 레이아웃을 그리기 훨씬 전에 재료 선택 범위가 좁아집니다.

부품이 어디에서 끝나는지 아는 것이 중요합니다. 생산 중에 무엇이 잘못되었는지, 그리고 이를 신속하게 수정하는 방법을 아는 것이 해당 부분의 흐름을 유지하는 것입니다. 스프링백, 가공 경화, 윤활 실패 및 버 형성은 리본 스탬핑 라인을 지연시키는 반복적인 적이며, 각 문제에는 검증된 시정 조치를 통해 식별 가능한 근본 원인이 있습니다.

일반적인 스테인레스 스틸 리본 스탬핑 문제 해결

프로그레시브 다이는 몇 주 동안 완벽하게 작동하다가 하룻밤 사이에 스크랩이 생산되기 시작할 수 있습니다. 스프링백 각도가 드리프트됩니다. 폼 스테이션에 균열이 나타납니다. 버는 사양 이상으로 커집니다. 펀치 면에 대한 부품 혹입니다. 이러한 실패에는 단 하나의 극적인 원인이 있는 경우는 거의 없습니다. 마모, 재료 변화, 프로세스 드리프트가 스테이션 전체에서 상호 작용하면서 점차적으로 형성됩니다.

수익성 있게 운영되는 스탬핑 라인과 폐기 및 가동 중지 시간으로 인해 돈이 낭비되는 라인의 차이는 근본 원인을 얼마나 빨리 식별하느냐에 따라 결정됩니다. 스테인레스강 스탬핑은 재료의 높은 강도, 빠른 가공 경화 및 크롬{1}}풍부한 표면이 연강보다 오류 발생 가능성이 더 좁습니다. 이는 부드러운 금속에서는 나타나지 않는 복합적인 실패 모드를 생성하기 때문입니다.

성형된 리본 부품의 스프링백 관리

스프링백은 굽힘 힘이 제거된 후 재료의 탄성 회복으로 굽힘 각도가 약간 열리게 됩니다. 모든 금속은 어느 정도 튀어오르지만 스테인리스 리본은 문제를 증폭시킵니다. 항복 강도가 높을수록 스프링백이 더 커지며, 스테인리스 등급은 동일한 성질의 연강보다 훨씬 더 높은 항복 강도를 나타냅니다. 굽힘 반경에 비해 리본이 얇을수록 상태가 더 나빠집니다.

얼마나 많은 스프링백을 예상해야 합니까? 내부 반경이 재료 두께와 동일한 꽉 굽은 스테인리스강의 경우 스프링백은 일반적으로 2~4도 범위에 속합니다. 반경-대-두께 비율이 증가함에 따라 그 숫자도 급격히 증가합니다. 적당한 반경(6t ~ 20t)에서 어닐링된 304는 4 ~ 15도 정도 튀어 나올 수 있습니다. 스탬핑된 스테인리스강 스프링 부품에 일반적으로 사용되는 반-경질 301은 공기 성형 중 큰 반경에서 40도를 초과할 수 있습니다.

리본 다이 스탬핑의 스프링백을 제어하는 ​​세 가지 실용적인 전략:

• 과도한-굽힘:예측된 스프링백 양만큼 목표 각도를 지나 구부러지도록 성형 펀치를 설계합니다. 부품에 90도가 필요하고 재료가 5도 스프링백되면 펀치는 85도로 형성됩니다. 이는 가장 일반적인 접근 방식이며 스프링백이 재료 로트 전반에 걸쳐 일관될 때 잘 작동합니다.
• -다이 코이닝에서:초기 굽힘 후에 코이닝 단계를 추가하면 굽힘 정점에서 재료가 소성 변형되어 탄성 변형이 영구 변형으로 변환됩니다. 코이닝은 들어오는 경도 변화에 관계없이 재료가 국부적으로 항복점을 지나도록 강제하기 때문에 스프링백 변동성을 줄입니다. 트레이드오프는 해당 스테이션의 프레스 톤수가 더 높다는 것입니다.
• 성미 선택:풀림 리본은 하프-하드 또는 풀{1}}하드 조건보다 스프링백이 적습니다. 처럼재료 데이터가 확인합니다, 반-경질 301은 동일한 반경 범위에서 4~43도의 스프링백을 보여주지만 어닐링된 304는 2~15도만 나타납니다. 귀하의 부품이 서비스 시 높은 스프링 특성을 요구하지 않는 경우, 더 부드러운 성질을 지정하면 소스에서 많은 문제가 제거됩니다.

리본과 관련된 한 가지 미묘한 점은 결 방향이 중요하다는 것입니다. 롤링 방향에 수직으로 굽히면 스프링백이 감소하고 일관성이 향상됩니다. 좁은 리본 스톡에서는 롤링 방향이 스트립 길이를 따라 이어지므로 가로 벤드(너비 전체)가 공급 방향을 따라 형성된 세로 벤드보다 더 예측 가능하게 동작합니다.

가공경화와 그 누적효과

오스테나이트계 스테인리스강은 준-안정 구조입니다. 특히 니켈 함량이 낮은 301과 같은 등급을 변형하면 오스테나이트 중 일부가 마르텐사이트로 변태됩니다. 이것변형-으로 인한 상 변환각 성형 작업마다 재료를 더 단단하고 부서지기 쉽게 만듭니다. 단일-스테이션 다이에서는 그 효과가 제한됩니다. 20개 스테이션 프로그레시브 다이에서는 누적됩니다.

55% 신장이 가능한 어닐링된 상태에서 리본이 다이에 들어가는 것을 상상해 보십시오. 스테이션 3은 파일럿 구멍을 뚫고, 스테이션 6은 얕은 드로우를 형성하고, 스테이션 10은 플랜지를 추가하고, 스테이션 15는 동전의 특징을 추가합니다. 각 작업은 재료의 남은 연성의 일부를 소비합니다. 스테이션 15에서는 성형 영역의 리본이 원래 신장 용량의 절반 이상을 잃을 수 있습니다. 더 밀어 넣으면 응력 집중에서 균열이 시작됩니다.

오스테나이트계 스테인리스의 가공 경화율(냉간 경화 지수)은 약 0.34로 탄소강보다 상당히 높습니다. 이는 각 변형 단계에서 잔류 응력이 더 빠르게 형성된다는 것을 의미합니다. 축적된 마르텐사이트 함량이 높을수록 잔류 응력이 높아지고 후속 성형 작업 중에 균열이 발생할 가능성이 높아집니다.

실제적인 대책은 다음과 같습니다.

• 스테이션 순서:재료가 최대 연성을 유지할 때 금형 진행 초기에 가장 엄격한 성형 작업을 수행하십시오. 트리밍, 코이닝 또는 최종 컷오프와 같은 간단한 작업을 위해 이후 스테이션을 예약하십시오.
• 중간 구제:특히 까다로운 부품 형상의 경우 무거운 성형 단계 사이에서 스트립이 이완될 수 있도록 유휴 스테이션(작동 없음)을 설계하십시오. 이는 다이의 길이를 늘리는 동시에 누적 변형이 임계 수준에 도달하는 것을 방지합니다.
• 등급 조정:스테이션 최적화에도 불구하고 균열이 지속되면 301에서 304 또는 305로 전환하는 것을 고려하십시오. 니켈 함량이 높을수록 오스테나이트 상이 안정화되어 마텐자이트 변태 속도가 감소하고 재료 작업이 -고화되어 파손되기 전에 스테이션당 성형 용량이 더 커집니다.
• 그리기 깊이 관리:공격적인 단일 스테이션 그리기를 시도하는 대신 여러 스테이션에 총 그리기 깊이를 분산하세요.{0}} 각각의 증분 인발은 한 번의 작업으로 재료를 소진시키는 것이 아니라 재료의 순간 연성을 유지합니다.

균열이 일관되지 않고 산발적으로 나타나면 코일 로트 간의 재료 차이를 의심해 보세요. 어닐링된 사양의 하드 엔드에 도달하는 로트는 사용 가능한 연성이 낮은 상태에서 시작되며, 더 부드러운 로트에서 잘 작동하는 프로세스는 동일한 스테이션에서 더 단단한 재료를 한계를 초과할 수 있습니다. 이것이 이전 섹션에서 설명한 코일별 기계적 특성 인증이 생산 문제 해결 중에 이점을 제공하는 이유입니다.

윤활 및 표면 보호 전략

스테인레스 금속 스탬핑의 윤활은 공작물과 공구 사이의 마찰을 줄이고, 크롬이 풍부한 표면이 압력을 가해 공구강에 냉간 용접-되는 마모를 방지하는 두 가지 목적을 제공합니다. 윤활유를 잘못 사용하면 마모로 인해 부품이 손상되거나 화학적 공격으로 인해 손상될 수 있습니다. 어느 결과도 받아들일 수 없습니다.

역사적으로 스테인리스 스틸 스탬핑은 다음 사항에 크게 의존했습니다.염소화 파라핀 윤활제왜냐하면 극도의-압력 성능이 골화를 효과적으로 방지했기 때문입니다. 문제? 스탬핑 후 완전히 제거되지 않으면 염소 잔류물이 스테인레스 표면에 공식 부식을 유발합니다. 표면적-대-대-부피 비율이 큰 리본 부품의 경우 성형된 부품의 모든 틈새를 청소하는 것은 어렵고 비용이 많이 듭니다. 잔여 염소화막은 사용 중 부식이 시작되는 지점이 됩니다.

현대적인 대안은 이러한 위험을 완전히 제거합니다. 스테인리스 기판용으로 특별히 설계된 오일-이 없는 완전 합성 윤활제는 염소화 화학 물질 없이 필요한 경계 윤활을 제공합니다. 이러한 공식은 리본 스탬핑 작업에 추가적인 이점을 제공합니다.

• 스탬핑 후 제거를 위해 덜 공격적인 수성 세척 화학이 필요합니다.-
• 더 깨끗한 표면으로 인해 다운스트림 용접 품질이 향상됩니다.
• 석유- 기반 또는 염소 처리 대체 제품보다 더 나은 생분해성을 제공합니다.
• 청소 과정 중 에너지 소비를 줄입니다.

스테인리스강 표면 자체는 화학적 선택을 넘어서는 윤활 문제를 야기합니다. 탄소강에 비해 스테인리스는 윤활유를 쉽게 유지하지 못하는 더 단단하고 매끄러운 표면 프로필을 가지고 있습니다. 거친 표면의 미세한 골짜기에 오일이 고여 있지만 스테인리스 리본의 매끄러운 마감으로 인해 성형 압력 하에서 윤활유가 짜내질 수 있습니다. 이는 윤활유 종류만큼 적용 방법이 중요하다는 것을 의미합니다. 다이 진입 직전에 새로운 윤활유를 도포하는 롤러 코팅 또는 드립 시스템은 공급 경로 초기의 잔여 필름에 의존하는 플러드 시스템보다 성능이 뛰어납니다.

스탬핑 후 청소는 생산 공정의 일부로 계획되어야 하며 나중에 고려해서는 안 됩니다. 완성된 스테인리스 스틸 스탬핑에 남아 있는 윤활제 잔여물은 용접, 패시베이션 또는 조립과 같은 후속 공정을 방해할 수 있습니다. 의료 또는 식품{3}}접촉 응용 분야의 경우 세척 검증은 윤활제 선택으로 시작되는 또 다른 공정 제어 계층을 추가합니다.

이러한 실패 모드를 종합하여 스테인리스 스틸 리본 스탬핑에서 발생하는 가장 일반적인 결함에 대한 진단 참조는 다음과 같습니다.

이 표의 각 결함은 재료 사양, 금형 설계, 툴링 선택 또는 윤활제 선택 등 프로세스 체인의 초기 결정으로 거슬러 올라갑니다. 각 증상을 개별적으로 치료하는 것보다 이러한 연관성을 인식하면 문제 해결이 더 빨라집니다.

오늘날 생산 문제를 해결하면 부품 흐름이 유지됩니다. 새로운 프로그램에서 이러한 문제가 반복되는 것을 방지하는 완전한 사양 패키지를 구축하는 것은 대응적 소방 활동과 사전 대응적 프로세스 엔지니어링을 구분하는 것이며, 이를 위해서는 모든 결정 지점을 하나의 일관된 작업 흐름으로 연결해야 합니다.

재료 선택부터 생산까지-준비된 리본 부품

고립된 결정은 고립된 문제를 낳습니다. 다이 클리어런스를 고려하지 않고 등급을 선택하거나 툴링에 대한 스프링백 영향을 이해하지 않고 템퍼를 지정하는 엔지니어는 결국 이전 섹션에서 설명한 것과 동일한 실패를 디버깅하게 됩니다. 해독제는 각 결정을 그 이전과 이후의 결정에 연결하여 모든 요소가 다른 요소를 강화하는 스테인리스 스틸 스탬프 부품 패키지를 만드는 순차적 사양 워크플로우입니다.

이렇게 생각해보세요. 애플리케이션이 해당 부분이 수행해야 하는 작업을 알려줍니다. 그 성능 요구 사항은 등급과 성격을 좁힙니다. 등급과 성질에 따라 리본 공급업체에 무엇을 요구해야 하는지가 결정됩니다. 이러한 들어오는 재료 특성은 다이 클리어런스, 툴링 재료 및 스트리핑 전략의 경계를 설정합니다. 그리고 전체 그림, 즉 복잡성, 용량, 허용 오차에 따라 점진적인 툴링에 투자할지 또는 단기- 대안으로 시작할지 여부가 결정됩니다.

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리본 스탬핑 사양 패키지 구축

모든 성공적인 리본 스탬핑 프로그램은 부품이 배터리 접촉 스프링이든 항공우주 센서 브래킷이든 동일한 논리적 순서를 따릅니다. 다음은 애플리케이션 요구사항부터 프로덕션{1}}준비 도구까지 번호가 매겨진 경로로 구성된 결정 워크플로입니다.

1. 애플리케이션 요구 사항을 정의합니다.서비스 환경, 기계적 부하, 피로 주기, 부식 노출, 온도 범위, 규제 제약, 전기 또는 열 성능 요구 사항 등 끝부터 시작하십시오. 이러한 요구사항은 협상할 수 없으며 다른 모든 사항은 이를 충족하기 위해 유연하게 조정됩니다.
2. 등급과 성질을 선택하세요.귀하의 응용 분야 요구 사항을 올바른 스테인레스 합금에 맞추십시오. 내식성을 갖춘 스프링 특성이 필요하십니까? 301 반-어려움. 깊은 성형성과 생체적합성이 필요하십니까? 316L 어닐링. 높은-온도 안정성이 필요하십니까? 321 어닐링. 선택한 템퍼의 신장률과 항복 강도가 부품 형상이 균열이나 과도한 스프링백 없이 실제로 사용할 수 있는 범위 내에 있는지 확인하십시오.
3. 리본 소싱 매개변수를 지정합니다.버 방향, 평탄도 공차, 캠버 한계, 폭 및 두께 공차, 표면 마감, 코일 ID/OD, 로트당 기계적 특성 인증 등 다이가 민감하게 반응하는 모든 변수를 제어하는 ​​구매 주문서를 작성하세요. 지정되지 않은 채로 남겨진 것은 코일 전달 사이를 이동하는 변수가 됩니다.
4. 다이 간격 및 툴링을 설계합니다.등급 경도와 성질을 고려하여 펀치-~다이 간격을 지정된 두께 범위의 백분율로 계산합니다. 크롬-~-크롬 마모에 강한 공구강 또는 초경 재종을 선택하세요. 중요한 성형 및 블랭킹 스테이션에 PVD 코팅을 지정하십시오. 리본 두께에 적합한 스트리핑 시스템(스프링 스트리퍼, 에어 블래스트, 이젝터 핀)을 설계하십시오.
5. 생산량 전략을 선택하세요.수요에 맞춰 툴링 투자를 일치시킵니다. 동결된 설계로 연간 생산량이 50,000개를 넘는 경우 프로그레시브 다이는 부품당 최저 비용을 제공합니다.{3}} 프로토타입 또는 설계{5}}반복 단계의 경우 와이어 EDM 또는 복합 다이를 사용합니다. 중간 규모-전환 작업의 경우 전송 도구를 고려하세요. 단계적 투자 계획: 장기 프로그레시브 스탬핑 도구를 사용하기 전에 단기-방법으로 형상을 검증합니다.
6. 프로세스 제어를 설정합니다.윤활 유형 및 적용 방법(-스테인리스의 경우 비염소화 합성),-스탬핑 후 세척 프로토콜, 검사 기준, SPC 매개변수 및 금형 유지 관리 간격을 정의합니다. 이를 부품 도면과 함께 문서화하면 생산 팀이 단순한 형상 사양이 아닌 완전한 제조 패키지를 갖게 됩니다.

이 순서는 임의적이지 않습니다. 각 단계는 다음 단계에서 사용할 수 있는 옵션을 제한합니다. 예를 들어 재료 성질을 확인하기 전에 점진적인 다이 레이아웃을 선택하는 등의 과정을 건너뛰면 현실이 가정과 일치하지 않을 때 비용이 많이 드는 재작업이 필요합니다.

최대 성형성이 우선시되는 어닐링강 스탬핑 응용 분야의 경우 순서가 더욱 중요합니다. 어닐링된 리본의 낮은 항복 강도는 더 좁은 다이 간극을 달성할 수 있음을 의미하지만, 버 접착 및 끈적한 절단 동작 경향으로 인해 문제가 발생한 후 패치하기보다는 처음부터 통합해야 하는 특정 툴링 코팅 및 윤활제 선택이 필요합니다.

스탬핑 부품에 대한 재료 선택 리소스

사양 패키지를 구축하려면 신뢰할 수 있는 재료 데이터가 필요합니다. 현재 결정의 어느 단계에 있는지에 따라 여러 소스에서 가져옵니다.

공급업체 데이터시트는 리본 스톡과 관련된 기계적 특성, 사용 가능한 성질 및 치수 공차에 대한 권위 있는 소스로 남아 있습니다. 게시된 범위는 생산자와 압연 공장에 따라 다르므로 등급-선택 과정 초기에 이를 요청하세요.

ASM 금속 핸드북 및 SSINA 설계 가이드라인과 같은 업계 핸드북은 특정 공급업체와 계약하기 전에 초기 타당성 평가 중에 도움이 되는 등급-비교 데이터, 성형성 등급 및 다이 클리어런스 시작점을 제공합니다.

여러 합금 제품군에 걸쳐 스탬프 강판 및 리본 옵션을 평가하는 엔지니어 및 소싱 팀을 위해,YICHEN 자료 페이지실용적인 출발점을 제공합니다. 이는 스탬핑 및 기계 가공 금속 부품에 일반적으로 사용되는 스테인리스강, 알루미늄, 황동 및 기타 합금을 다루며, 자세한 공급업체 사양을 살펴보기 전에 후보 범위를 좁히는 데 도움이 되는 방식으로 구성되어 있습니다. 여러 재료군에 걸친 통합 참조를 보유하면 응용 분야 요구 사항이 아직 단일 합금 시스템에 국한되지 않은 경우 시간을 절약할 수 있습니다.

단일 리소스에만 의존하기보다는 이러한 리소스를 결합하세요. 통합된 자료 참조는 후보자 목록을 작성하는 데 도움이 됩니다. 공급업체 데이터시트는 특정 리본 형태의 정확한 속성을 확인합니다. 그리고 툴링 핸드북은 이러한 속성을 실행 가능한 다이 설계 매개변수로 변환합니다.

이 워크플로의 최종 목표는 다이 제작업체, 재료 공급업체 및 프레스 운영자가 모두 모호함 없이 실행할 수 있는 사양 패키지를 만드는 것입니다. 모든 이해관계자가 동일한 통합 문서에서 작업할 때 스테인레스 스틸 다이 스탬핑 플랫 리본 프로세스는 예상대로, 수익성 있게, 고품질로 설계된 방식으로 실행됩니다.

스테인레스 스틸 다이 스탬핑 플랫 리본에 대해 자주 묻는 질문

1. 플랫 리본 스탬핑이 표준 판금 스탬핑과 다른 점은 무엇입니까?

플랫 리본 스탬핑에는 프로그레시브 또는 단일 스테이션 다이를 통해 일반적으로 폭이 50mm 미만인 좁은 코일 스테인리스 스틸을 공급하는 작업이 포함됩니다. 더 넓은 시트 스탬핑과 달리 리본 스톡은 가이드 레일을 통한 추적을 위한 더 엄격한 폭 공차, 버 형성에 영향을 미치는 가장자리 상태 감도, 잘못된 공급을 유발하는 코일{3}} 세트 곡률 등 고유한 문제를 야기합니다. 좁은 스트립은 개별적으로 처리된 시트 블랭크와는 다르게 변형을 축적하기 때문에 작업 경화는 프로그레시브 다이 스테이션 전반에 걸쳐 복잡해집니다.

2. 리본 스탬핑 용도에 가장 적합한 스테인레스 스틸 등급은 무엇입니까?

최고의 등급은 적용 요구 사항에 따라 다릅니다.. 301 빠른 작업으로 인해 스프링 부품 및 접촉 핑거에 탁월합니다.-경화 속도. 304 더 높은 신율로 더 깊은 인발 및 복잡한 성형에 적합합니다.. 316 부식에 적합합니다.{4}}의료 기기 및 해양 하드웨어와 같은 중요한 환경에 적합합니다.{5}} 높은-경도 마모 구성 요소에 적합하고, 321은 고온-온도 적용에 적합합니다. 최적의 스탬핑 결과를 얻으려면 최대 성형성을 위한 어닐링부터 스프링 특성을 위한 완전{10}}경질까지 각 등급을 올바른 조질 조건과 결합해야 합니다.

3. 얇은 스테인리스 스틸 리본의 다이 간격을 어떻게 계산합니까?

얇은 리본의 다이 간격은 면당 재료 두께의 백분율로 표시됩니다. 업계 지침에서는 연질 오스테나이트 등급의 경우 측면당 12%~15%를 제안하고, 표준 시트 게이지에서 완전{4}}경질 조건의 경우 최대 20%까지 확장할 수 있습니다. 0.25mm 미만의 리본의 경우 전단-대-파단 비율이 두께가 감소할 때 다르게 작용하기 때문에 백분율을 약간 늘려야 하는 경우가 많습니다. 얇은 게이지에서 클리어런스가 너무 작으면 절삭력이 과도하게 발생하고 깔끔한 절삭이 생성되기보다는 펀치 마모가 가속화됩니다. 등급별 값은 도구 엔지니어링 핸드북을 참조하고{11}}시험 실행을 통해 검증하세요.

4. 리본 부품용 단기-툴링 대신 프로그레시브 다이 스탬핑을 선택해야 하는 경우는 언제입니까?

프로그레시브 다이 스탬핑은 다년간 수요가 있고 연간 생산량이 약 50,000개를 초과하고 부품 설계가 동결된 경우 정당화됩니다. 프로그레시브 다이의 가격은 30,000달러에서 250,000달러 이상이지만 대량 구매 시 상각되며 때로는 부품당 0.20달러 미만이 추가되기도 합니다. 프로토타입 또는 설계 반복 단계의 경우{10}}와이어 EDM 또는 복합 다이를 사용하면 대규모 자본 투자 없이 더 빠른 처리 시간을 제공할 수 있습니다. 많은 프로그램은 단계적 접근 방식을 사용합니다. 먼저 단기 실행 방법으로 형상을 검증한 다음 볼륨 증가 및 설계 잠금이 완료되면 점진적 도구로 전환합니다.

5. 스테인레스 스틸 리본을 스탬핑할 때 마모 및 스프링백을 어떻게 방지합니까?

마모를 방지하려면 스테인레스 가공물과 공구강 사이의 크롬{0}}대-상호작용을 해결해야 합니다. D-2에서 분말 금속 공구강 또는 초경으로 전환하고, TiN 또는 AlTiN과 같은 PVD 코팅을 적용하고, 스테인리스 기판용으로 설계된 비-염소화 합성 윤활제를 사용하십시오. 스프링백 제어의 경우 펀치가 목표 각도를 지나서 형성되는 과도한 굽힘 전략을 사용하고, -다이 코이닝 스테이션을 추가하여 굽힘 영역을 소성 변형하거나 적용 요구 사항이 허용하는 경우 더 부드러운 템퍼 조건을 지정합니다. yichen-group.com/materials에 있는 YICHEN의 재료 페이지는 엔지니어가 스프링백 동작과 성형성의 균형을 맞추는 합금 옵션을 비교하는 데 도움이 될 수 있습니다.