다이 내부: 스탬핑 다이 구성 요소가 모든 히트를 제어하는 ​​방법

스탬핑 다이 구성요소가 작업 다이 내부에서 수행하는 작업

스탬핑 다이는 프레스가 힘을 가할 때마다 판금을 원하는 모양으로 절단하고 형성하는 정밀 공구 어셈블리입니다. 그러나 대부분의 부품 목록에서 알려주지 않는 내용은 다음과 같습니다.개별 스탬핑 다이 구성 요소단지 그들이 어떻게 함께 일하느냐가 중요할 뿐입니다. 각각은 특정 기계적 역할 - 구조적 지지, 재료 제어, 절단, 성형 또는 스트립 관리 -를 수행하며 모든 단일 프레스 스트로크를 통해 긴밀한 조정을 통해 이러한 역할을 수행해야 합니다.

다이 구성 요소가 어떻게 상호 작용하는지 이해하는 것은 부품 이름을 기억하는 것보다 훨씬 더 중요합니다. 다이는 시스템이며, 각 구성요소의 성능은 주변의 모든 것의 동작에 따라 달라집니다.

스탬핑 다이 구성 요소를 시스템으로 정의

그렇다면 주사위란 무엇일까요? 절반 사이에 배치된 금속을 절단, 굽힘, 성형 또는 인출하도록 구성된 상부 및 하부 도구 세트입니다. 다이는 완제품 -을(를) 엄격한 공차 내에서 빠른 속도로 반복적으로 생산하는 데 사용됩니다. 다이는 무엇으로 만들어지나요? 강화 공구강, 카바이드 인서트, 정밀-연삭 핀 및 엔지니어링 스프링 시스템이 모두 견고한 강판에 장착됩니다. 모든 요소는 시스템이 요구하기 때문에 존재합니다.

툴링 엔지니어에게 부품 지식이 중요한 이유

더 큰 어셈블리 내에서 각 구성 요소의 기능을 이해하면 문제 해결은 추측이 아닌 체계적으로 이루어집니다. 스탬핑된 부품의 버는 단순한 "펀치 문제"가 아닙니다. - 오정렬을 허용하는 마모된 가이드 부싱, 재료를 깨끗하게 제거하지 못하는 피로한 스프링 또는 톤수에 따라 편향되는 다이 슈가 원인일 수 있습니다.

프레스 스트로크를 통해 구성요소가 조정되는 방식

밀리초 단위로 펼쳐지는 단일 프레스 사이클을 상상해 보십시오. 다이 슈와 가이드 핀은 위쪽과 아래쪽 절반을 견고한 정렬로 고정합니다. 스트리퍼 플레이트는 스트립 재료와 접촉하여 이를 평평하게 유지합니다. 펀치는 스트리퍼를 통해 내려오고 아래의 다이 버튼에 대해 금속을 절단합니다. 스프링은 압축되어 힘을 흡수하고 에너지를 저장합니다. 리턴 스트로크에서 동일한 스프링이 스트리퍼를 아래로 밀어서 재료에서 펀치를 제거하여 스트립이 다음 위치로 이동할 수 있도록 합니다. 모든 구성 요소는 순차적으로 - 구조적으로 실행되고, 그 다음 절단되고, 그 다음 분당 수백 번 - 제거됩니다.

이 조화로운 동작은 작동하는 스탬핑 다이를 강철 부품 모음과 분리하는 것입니다. 앞의 장에서는 다른 모든 것을 가능하게 하는 구조적 기초부터 시작하여 각 구성 요소 그룹을 자세히 분석합니다.

모든 것을 하나로 묶는 구조적 기초 구성 요소

스탬핑 다이 내부의 모든 절단 펀치, 성형 강철 및 스프링 시스템은 한 가지, 즉 장착할 견고하고 정밀하게 정렬된 플랫폼에 달려 있습니다. 구조용 툴링 구성요소는 금속을 직접 절단하거나 부품을 형상화하지 않지만, 이것이 없으면 다른 어떤 것도 의도한 대로 작동하지 않습니다. 이는 톤수를 흡수하고 정렬을 유지하며 몇 시간 내에 절단면을 파괴할 수 있는 측면 힘에 저항합니다.

다이슈와 부하분배 역할

다이 슈는 스탬핑 다이 세트의 상부 및 하부 절반을 형성하는 강철 또는 알루미늄 플레이트입니다. 그것들을 건물의 기초로 생각하십시오. - 모든 것이 볼트, 다웰 또는 열쇠로 이 판에 고정되어 있습니다. 이들의 주요 임무는 단일 부품이 집중 하중을 흡수하지 않도록 다이의 작업 영역 전체에 가압력을 균등하게 분산시키는 것입니다.

상단 슈는 프레스 램에 장착됩니다. 하단 슈 볼트를 프레스 베드에 고정합니다. 함께, 그들은 톤수에 따라 평평하고 평행을 유지해야 합니다. 이것이 바로 엄격한 공차에 맞게 연삭 또는 정밀-밀링 가공된 이유입니다. 뒤틀리거나 크기가 작은 다이 슈는 힘의 분포가 고르지 않아 편향, 펀치 파손 및 부품 품질 불일치로 이어집니다.

다이 슈 두께는 임의적이지 않습니다. 에이코이닝 다이금속을 상부와 하부 사이에서 압착하여 압축하는 작업은 단순한 굽힘 작업보다 훨씬 두꺼운 신발이 필요합니다. 규칙은 간단합니다. 더 높은 톤수와 더 넓은 스트립 너비에는 편향에 저항하기 위해 더 두꺼운 신발이 필요합니다. 대부분의 신발은 강철이지만 알루미늄은 특정 용도에서 인기를 얻고 있습니다. - 무게는 1/3 정도이고, 기계 가공이 빠르고, 충격을 잘 흡수하며, 특수 합금은 저탄소강을 능가하는 압축 강도를 제공할 수 있습니다.-

하부 다이 슈에는 일반적으로 슬러그와 스크랩이 프레스 베드 위로 떨어지게 하는 기계 가공 또는 화염 절단 구멍이 포함되어 있습니다. 이러한 개구부는 다이 표면 아래에 장착된 가스 스프링 및 기타 구성 요소를 위한 공간 역할도 합니다.

상단-에서-하단 정렬을 위한 가이드 시스템

프레스 램이 빠른 속도로 하강할 때, 상부 다이 슈와 하부 다이 슈는 매 사이클마다 정확히 동일한 위치에서 만나야 합니다. 가이드 핀과 부싱이 이를 실현합니다. 이러한 정밀{2}}지반 구성 요소 -는 종종 0.0001인치 내에서 제조됩니다.. - 전체 톤수에서 두 반쪽을 정렬된 상태로 유지합니다.

두 가지 기본 유형이 존재합니다. 마찰- 스타일 가이드 핀은 부싱 보어보다 약간 작은 경화 공구강 샤프트입니다. 부싱은 일반적으로 알루미늄-청동으로 라이닝되어 있으며 때로는 마찰과 열을 줄이기 위해 흑연 플러그가 내장되어 있습니다. 또한 이 핀은 굽는 힘을 제공하여 신발의 좌우 움직임에 저항합니다.

볼{0}}베어링 가이드 핀은 알루미늄 케이지에 고정된 볼 베어링에 장착된 강화 핀을 사용합니다. 마찰을 크게 줄이고 열 축적 없이 더 높은 프레스 속도를 허용하며 마찰 핀보다 더 엄격한 공차로 제조할 수 있습니다. 또한 금형 제작자가 유지 관리 중에 상부 슈와 하부 슈를 쉽게 분리할 수 있도록 해줍니다.

한 가지 중요한 점: 가이드 핀은 마모되거나 엉성한 프레스 램을 보상하지 않고 다이 슈 -를 정렬하도록 설계되었습니다. 프레스 유지 관리 문제를 마스크하기 위한 대형 가이드 핀은 핀 자체의 마모를 가속화하고 절단 구성 요소를 손상시키는 정렬 오류를 발생시킵니다.

힐 블록, 키 및 측면 힘 관리

절단 및 성형 작업이 항상 수직으로 힘을 생성하는 것은 아닙니다. 각진 형태, 캠- 구동 기능 및 비대칭 블랭킹은 모두 하단 다이에 대해 상단 다이를 밀어내는 측면 추력 - 측면 힘을 생성합니다. 힐 블록은 이 추력을 흡수하여 가이드 핀으로 전달되지 않습니다.

이러한 정밀하게 가공된{0}}강 블록은 나사로 고정되고, 다웰로 고정되며, 종종 두 다이 슈에 용접됩니다. 한쪽에는 강철 힐 플레이트가 있습니다. 반대편은 알루미늄-청동 또는 다른 이종 금속으로 만든 마모 플레이트를 사용합니다. 이러한 서로 다른-금속 쌍은 의도적인 것입니다. - 동일한 재료로 된 두 개의 판은 과도한 마찰과 열을 발생시키고 결국 마멸을 발생시킵니다. 박스 힐은 모든 방향의 추력을 동시에 저항할 수 있습니다.

다월과 열쇠는 구조 시스템을 완성합니다. 다웰은 슈의 정확한 위치에 각 다이 섹션을 배치하는 강화된 정밀-연삭 핀입니다. 키는 밀링된 키홈에 설정된 작은 직사각형 강철 블록입니다. - 둘 다 다이 섹션의 위치를 ​​지정하고 힐 다이 섹션을 지정하여 하중 시 이동에 대한 저항을 제공합니다. 소켓 헤드 캡 나사는 반복적인 높은-톤수 사이클링에 필요한 유지력으로 모든 것을 고정합니다.

백킹 플레이트도 여기서 언급할 가치가 있습니다. 경화된 펀치 헤드가 사이클 후 다이 슈 재료 사이클을 누르면 더 부드러운 슈가 변형될 수 있습니다. 백킹 플레이트 - 펀치 리테이너와 슈 사이에 배치된 얇은 경화 강판 -은 이러한 매립을 방지하고 더 넓은 영역에 점하중을 분산시킵니다.

크기가 작거나 무시된 구조적 구성 요소는 크게 실패하지 않으며 - 점진적으로 실패합니다. 하중이 가해질 때 0.002인치 휘어지는 다이 슈는 즉시 아무 것도 파손하지 않지만 스트립 폭에 걸쳐 펀치-에서-다이 간격으로 변경됩니다. 윤활 부족으로 인해 발생하는 가이드 핀은 공구의 모든 절삭날 마모를 가속화하는 점진적인 정렬 불량을 허용합니다. 이러한 문제는 수천 번의 스트로크에 걸쳐 복합적으로 발생하므로 구조적 계층이 무엇을 제공해야 하는지 이해하지 못하면 근본 원인 진단이 어려워집니다. 즉, 전체 톤수에서 매 사이클마다 절대적인 강성과 반복 가능한 정렬이 제공됩니다.

기초가 제자리에 고정되면 시스템의 다음 계층인 - 펀치, 다이 버튼 및 실제로 판금을 형성하는 성형강 -이 설계된 정밀도로 작업을 수행할 수 있습니다.

금속을 형성하는 부품 절단 및 성형

실제로 판금에 접촉하는 금형 도구가 올바르게 설계되지 않은 경우 엄격한 정렬 및 하중 분산은 아무 의미가 없습니다. 펀치, 다이 버튼, 다이 블록, 매트릭스 플레이트 및 성형 강철은 재료를 절단, 굽힘, 드로잉 및 엠보싱하여 완성된 형상으로 만드는 물리적 작업을 수행하는 구성 요소입니다. 그들의 디자인, 서로의 관계, 그리고 그들 사이의 간격이 깨끗한 부품을 얻을 것인지 아니면 불량품으로 가득 찬 폐기통을 얻을 것인지를 결정합니다.

펀치와 다이 버튼이 함께 작동하는 방식

모든 판금 펀치 및 다이 시스템의 기본 관계는 간단합니다. 펀치는 짝을 이루는 암형 개구부 - 다이 버튼(다이 인서트 또는 매트릭스라고도 함)으로 내려가는 수형 절단 도구입니다. 펀치는 재료를 구멍 안으로 또는 구멍을 통해 밀어넣고, 가장자리 사이의 상호 작용이 실제로 금속을 절단합니다.

프레스 스트로크 중에 펀치가 시트에 닿아 시트를 아래쪽으로 밀기 시작합니다. 재료는 펀치 가장자리와 다이 버튼 가장자리 주위에서 약간 변형됩니다. - 변형량은 연성, 두께 및 두 절삭 가장자리 사이의 간격에 따라 달라집니다. 펀치가 아래쪽으로 계속 진행되면서 금속이 냉간{3}}압출되어 절단 밴드라고 알려진 절단 부분이 절단됩니다. 재료의 전단 강도를 초과하면 재료가 부서지고 부서져 절단 가장자리에 돌파 영역이 생성됩니다.

다이 버튼은 다이 블록이나 매트릭스 플레이트 내의 가공된 포켓에 위치하며 하향 절단력과 절단 중 흐르는 재료의 측면 압력에 대해 안전하게 유지되어야 합니다. 세 가지 일반적인 고정 방법으로 버튼을 제자리에 고정할 수 있습니다.

• 프레스-맞춤 유지- 버튼은 약간의 간섭 핏으로 가공되었으며 정밀한 -보링 포켓에 눌려졌습니다. 간단하고 컴팩트하며 둥근 버튼에 효과적이지만 유지 관리 중에 제거하려면 유압 프레스가 필요합니다.
• 볼-잠금 유지-스프링-장착된 볼이 버튼의 외경에 가공된 홈에 맞물립니다. 이를 통해 누르지 않고도 빠르게 제거하고 설치할 수 있어 교체율이 높은-환경에서 널리 사용됩니다.
• 키 보존-버튼의 키 또는 평면 가공은 회전을 방지하며 각도 방향이 중요한 -원형이 아닌 모양에 중요합니다. 종종 프레스-핏 또는 어깨 유지와 결합됩니다.

다이 블록 자체 - 모든 다이 버튼과 절단 개구부를 수용하는 플레이트 -는 편향 없이 절단 힘을 지탱할 수 있을 만큼 두꺼워야 하며 절단 가장자리의 마모를 견딜 수 있을 만큼 단단해야 합니다. 일부 구성에서는 별도의 매트릭스 플레이트가 버튼을 고정하고 아래의 다이 블록이 구조적 지지대와 슬러그 제거 통로를 제공합니다.

펀치 유형 및 특정 용도

스탬핑된 부품의 모든 구멍이나 기능에 동일한 펀치 형상이 필요한 것은 아닙니다. 스탬핑 다이 펀치는 특정 작업에 맞게 각각 맞춤화된 다양한 구성으로 제공됩니다.

• 일반(단단한) 원형 펀치- 가장 일반적인 유형으로 표준 원형 피어싱 및 블랭킹에 사용됩니다. 내구성이 뛰어나고 재연마가 용이하며 표준 카탈로그 크기로 제공됩니다.
• 모양의 펀치-직사각형 슬롯, D-모양, 열쇠 구멍 또는 부품 설계에 필요한 모든 비원형 형상을 위한 맞춤형 프로필-
• 파일럿 펀치- 정밀- 절단 전 스트립을 등록하기 위해 이전에 뚫은 구멍에 들어가는 접지 핀입니다. 그들은 재료를 자르지 않습니다. 그들은 그것을 찾습니다. 누적된 피드 오류로 인해 부품 정확도가 저하되는 프로그레시브 다이에서 매우 중요합니다.
• 노칭 펀치- 스트립 또는 블랭크의 가장자리에서 재료를 제거하여 후속 굽힘 또는 성형을 가능하게 하는 노치, 탭 또는 릴리프 기능을 생성하도록 설계되었습니다.
• 랜싱 펀치- 재료를 스트립에서 완전히 분리하지 않고 동시에 절단하고 구부립니다. 부착된 상태로 유지되는 탭, 루버 또는 부분 기능을 생성하는 데 사용됩니다.
• 스텝 펀치 또는 숄더 펀치-은 향상된 정렬, 더 나은 하중 분산 및 다이 버튼과의 제어된 결합을 위해 길이를 따라 여러 직경을 갖추고 있습니다.
• 중공 또는 관형 펀치- 슬러그 배출을 위한 내부 구멍을 통합하여 후퇴 중에 슬러그가 펀치 면에 달라붙는 경향을 줄입니다.

성형 강재 -(때때로 성형 펀치라고도 함)-은 완전히 별도의 범주입니다. 이러한 구성 요소는 재료를 절단하지 않습니다. 그들은 그것을 재구성합니다. 굽힘, 드로우, 엠보싱 및 주조 기능에는 모두 프로파일이 원하는 부품 형상과 정확하게 일치하는 정밀 가공 성형 강철이 필요합니다. 반경, 구배 각도 및 표면 마감은 성형 중 재료 흐름을 직접 제어합니다.

펀치와 다이 사이의 간격과 부품 품질에 미치는 영향

펀치 가장자리와 다이 버튼 가장자리 사이의 거리 - 절단 간격 -은 모든 다이에서 가장 중요한 사양 중 하나입니다. 일반적으로 측면당 시트 두께의 백분율로 표시됩니다. 일반적인 시작점은 면당 재료 두께의 약 10%입니다. 예를 들어, 10% 간격으로 0.050인치 두께의 강철을 절단한다는 것은 측면당 0.005인치 간격, 즉 펀치와 버튼 사이의 총 직경 차이가 0.010인치임을 의미합니다.

하지만 10%는 보편적이지 않습니다. 더 단단하고-강도가 높은 재료는 일반적으로 간격이 클수록 이점을 얻는 반면, 더 부드럽고 연성이 높은 재료는 감소된 값을 사용할 수 있습니다. 잘못된 결과는 부품 가장자리에 즉시 나타납니다.

불충분한 여유 공간절단 중에 재료에 압축 파손이 발생합니다. 펀치 충격 증가, 펀치와 버튼 모두의 마모 가속화, 절단력 증가, 재연마 주기 증가 등을 확인할 수 있습니다. 슬러그는 다이 버튼 -에서 압축된 상태로 유지되는 경향이 있어 슬러그 유지에 좋지만 도구 수명이 단축됩니다. 펀치 휘어짐과 치핑은 특히 얇은 단면 펀치의 경우 실제 위험이 됩니다.-

과도한 클리어런스인장파괴를 일으킨다. 재료는 파손되기 전에 늘어나고 구르며 부품에 더 큰 버와 롤링된 가장자리를 생성합니다. 펀치를 잡는 재료가 적기 때문에 박리력은 떨어지지만 슬러그 당김은 심각한 문제가 됩니다. - 슬러그가 펀치와 함께 뒤로 올라와 다이 표면에 착지하여 다음 부품이나 다이 자체를 손상시킬 수 있습니다.

이는 다이 버튼 디자인에서 종종 간과되는 -측면인 슬러그 유지 구조와 직접 연결됩니다. 표준 다이 버튼은 단순한 구멍이 아닙니다. - 상단에 직선형 랜드 섹션과 하단의 각진 릴리프가 통합되어 있습니다. 직선 랜드는 절단 후 버튼에 슬러그를 고정하는 약간의 압축 핏을 생성합니다. 땅이 너무 짧으면 슬러그가 조기에 떨어지거나 뒤로 당겨질 수 있습니다. 너무 긴 땅과 슬러그가 쌓여 결국 펀치에 맞서 뒤로 밀려납니다.

슬러그 당김이 발생하면 솔루션은 다이와 펀치를 직접 대상으로 삼습니다.시중에서 판매되는 슬러그-제어 버튼슬러그를 잡으려면 매트릭스 내부에 가공된 슬롯이나 미늘을 사용하십시오. 구멍이 틈새 개구부 쪽으로 약간 작아지는 역-테이퍼 버튼 -은 슬러그를 압축 상태로 유지합니다. 펀치 페이스 내부의 스프링-장착 이젝터 핀은 다운스트로크 시 슬러그를 밀어냅니다. 펀치를 통해 뚫린 공기 통풍구는 수축 중에 흡입 슬러지가 위로 올라가는 진공 포켓을 제거합니다.

정리, 슬러그 유지 및 부품 품질 간의 상호 작용은 균형을 맞추는 행위입니다. 단 하나의 정답은 없습니다. - 재료 등급, 두께, 펀치 형상, 프레스 속도 및 생산량에 따라 다릅니다. 중요한 것은 이러한 금속 펀치와 다이 개구부가 하나의 변수를 변경하면 절단 영역에 있는 다른 모든 것의 동작이 바뀌는 시스템을 형성한다는 것을 이해하는 것입니다.

부품 절단 및 성형 작업은 단 1초 만에 완료되지만 혼자서는 할 수 없습니다. 스트립 재료는 모든 히트 - 직전에 정확히 위치해야 하며 이는 다이를 통해 스트립을 안내하고 들어 올리고 등록하는 완전히 다른 구성 요소 세트의 작업입니다.

판금 스탬핑 다이의 스트립 제어 및 위치 지정 구성요소

완벽하게 연마된 펀치와 정확하게 보링된 다이 버튼은 스트립 재료가 만났을 때 올바른 위치에 있지 않으면 여전히 스크랩을 생성합니다. 프로그레시브 판금 스탬핑 다이에서 스트립은 일련의 스테이션을 통해 한 번에 한 피치 길이로 전진하는 모든 프레스 스트로크 - 사이에서 앞으로 피드됩니다. 한 스테이션의 위치 오류는 다음 스테이션에 누적됩니다. 스트립이 최종 컷오프에 도달할 때쯤에는 수천 분의 1인치의 드리프트라도 중요한 기능을 허용 범위 밖으로 밀어낼 수 있습니다.

이것이 바로 스탬핑 다이 설계가 전체 구성 요소 범주를 하나의 작업에 전념하는 이유입니다. 즉, 프레스가 작동하는 순간 스트립이 수직, 측면 및 세로 방향으로 - - 위치하는 위치를 정확하게 제어하는 ​​것입니다.

파일럿 핀 및 정밀 스트립 등록

파일럿 핀은 프로그레시브 다이의 최종 -위치 지정 구성 요소입니다. 일반적으로 직경 -에서 0.0002인치 이내의 공차를 유지하는 이러한 정밀-연삭 핀-은 절단 또는 성형 작업이 시작되기 직전에 스트립의 이전에 뚫린 구멍으로 내려갑니다. 그들의 임무는 자르는 것이 아니다. 찾아보는 것입니다. 그들은 모든 후속 작업이 이전 작업과 일치하도록 스트립을 정확한 위치로 당기거나 조금씩 움직입니다.

시퀀스가 작동하는 방식은 다음과 같습니다. 다이의 초기 스테이션에서 피어싱 펀치는 다운스트림 스테이션에서 파일럿 핀을 수용하는 유일한 목적인 원형 구멍인 파일럿 구멍 -을 만듭니다. 스트립이 앞으로 피드되면서 약간 부정확하게 다음 스테이션에 도착합니다. 피드 롤에는 기계적 공차가 있습니다. 스트립 자체는 늘어나거나, 휘어지거나, 측면으로 이동할 수 있습니다. 상부 다이가 하강을 시작하면 펀치가 재료에 닿기 전에 파일럿 핀이 파일럿 구멍에 들어갑니다. 핀의 테이퍼형 노즈가 스트립을 제 위치로 안내하여 사소한 공급 오류를 수정합니다.

이 수정 기능은 매우 중요합니다. 분당 200+ 스트로크로 작동하는 프로그레시브 다이에서는 누적 피드 오류가 빠르게 증가합니다. 조종사가-모든 스테이션에서 스트립을 다시 등록하지 않으면 구멍{4}}간 거리, 굴곡 위치 및 트림 선이 공칭에서 점점 더 멀리 표류하게 됩니다. 조종사는 본질적으로 각 스테이션에서 위치 정확도를 재설정하여 누적된 오류의 사슬을 끊습니다.

파일럿 핀 직경은 파일럿 구멍 -을 기준으로 크기가 결정되며 일반적으로 구멍 가장자리를 변형하지 않고 진입할 수 있도록 구멍보다 0.001 ~ 0.002인치 더 작습니다. 너무 빡빡하면 반복되는 주기에 걸쳐 핀이 늘어나거나 -파일럿 구멍에 구멍이 생길 수 있습니다. 너무 느슨하면 스트립을 정확하게 등록하지 못합니다. 파일럿 구멍 자체는 핀 결합에 방해가 되지 않도록 최소한의 버를 사용하여 깨끗하게 뚫어야 합니다.

스트립 리프터 및 피드 정리 기능

프레스 스트로크 사이에 스트립은 자유롭게 앞으로 움직여야 합니다. 그러나 형성된 형상, 다이 버튼 및 기타 구성 요소는 공급 중에 스트립에 걸릴 수 있는 다이 표면 - 장애물 위로 돌출되거나 그와 같은 높이에 위치합니다. 스트립 리프터는 사이클의 공급 부분 동안 스트립을 다이 표면 위로 올려 스트립이 끌리지 않고 전진할 수 있는 공간을 만들어 이 문제를 해결합니다.

세 가지 일반적인 리프터 유형은 다양한 상황을 처리합니다.

• 스프링-장착식 핀 리프터- 다이 블록의 천공된 구멍에 설정된 작은 원형 핀으로, 압축 스프링에 의해 위쪽으로 밀려납니다. 이는 개별 지점에서 스트립을 지지하고 다이가 닫힐 때 누르는 힘에 의해 수축됩니다. 간단하고 컴팩트하며 평평하거나 가볍게 형성된 스트립에 효과적입니다.
• 레일-형 리프터여러 스프링에 의해 지지되는 스트립 가장자리를 따라 이어지는 - 연속 막대. 전체 스트립 길이에 걸쳐 일관된 리프트 높이를 제공하고 넓은 재료의 가장자리 처짐을 방지합니다. 스트립이 형성된 형상 위에 몇 인치의 여유 공간이 필요한 다이에서는 일반적입니다.
• 총알-노즈 또는 가이드 리프터- 핀 리프터와 유사하지만 측면 이동 중에 스트립이 걸리는 것을 방지하는 둥근 모양의 상단이 있습니다. 공급 중에 스트립이 옆으로 이동하는 경향이 있는 곳에 사용됩니다.

리프터 높이는 예상보다 더 중요합니다. 처럼피드-출시 시기 연구스트립이 다이 표면에서 들어 올려지는 거리는 다이 폐쇄 중에 공급 장치를 통해 끌어당기는 추가 재료의 양에 직접적인 영향을 미칩니다. 4인치의 스톡-리프터 이동으로 피드 장치에서 36인치 떨어진 다이에 피더와 다이 사이에 0.2인치 이상의 추가 재료가 유입될 수 있습니다-. 타이밍이 보상되지 않으면 오버피드 오류가 발생할 수 있습니다. 리프트가 높을수록 이 효과는 더욱 증폭되어 리프터 높이가 피드-롤 폐쇄 타이밍에 직접 연결되는 프로세스 변수가 됩니다.

프로그레시브 다이의 스트립 간격을 위한 바이패스 노치

때로는 스트립을 들어 올리는 것만으로는 충분하지 않습니다. 강철, 캠 드라이버 또는 돌출된 다이 섹션을 형성하는 특정 다이 구성 요소 - -는 스트립 이동 평면 위로 연장되어 재료가 전진하는 것을 물리적으로 차단합니다. 우회 노치는 특정 위치의 스트립에 재료를 제거하거나 추가하여 공급 중에 장애물 위나 주변을 통과할 수 있도록 하여 이 문제를 해결합니다.

스탬핑 다이에서 우회 노치의 목적은 두 가지 유형으로 분류됩니다.

• 네거티브 바이패스 노치- 재료는 스트립에서 제거되어(일반적으로 이전 스테이션의 피어싱 펀치에 의해) 간격이나 슬롯을 만듭니다. 스트립이 앞으로 피드될 때 이 노치는 다이 구성 요소가 간섭할 수 있는 공간을 제공합니다. 장애물이 좁거나 재료를 제거해도 캐리어 스트립이 허용할 수 없을 정도로 약해지지 않는 경우에 일반적입니다.
• 포지티브 바이패스 노치- 스트립 재료를 제거하는 대신 다이 구성요소 자체가 릴리프되거나 스트립이 통과할 수 있는 융기된 특징으로 형성됩니다. 일부 설계에서는 재료의 작은 탭이 다이 섹션 위에 놓이기 위해 스트립에 남아 있습니다. 이 접근 방식은 재료를 제거하면 캐리어 안정성이 손상되는 응용 분야에서 스트립 강도를 보존합니다.

판금 스탬핑 다이의 네거티브 및 포지티브 바이패스 노치를 설계하려면 스트립 강도와 여유 공간 요구 사항의 균형을 맞춰야 합니다. 재료를 너무 많이 제거하면 캐리어가 약해지고 공급 중에 스트립이 휘어지거나 비틀릴 수 있습니다. 충분히 제거하지 않으면 스트립이 다이 구성 요소에 걸려 용지 걸림, 잘못된 공급 또는 다이 충돌이 발생할 수 있습니다. 노치 배치는 또한 스트립이 어떻게 리프트되는지 고려해야 합니다. - 전체 리프트 높이에서 간격을 제공하는 노치는 리프터 스프링이 피로해지고 높이가 감소하는 경우 장애물을 제거하지 못할 수 있습니다.

일반적인 스트립 제어 문제 및 해당 구성요소-레벨 원인

스트립 제어가 실패하면 부품 품질 -에서 증상이 즉시 나타나지만 담당 구성 요소를 추적하려면 시스템에 대한 이해가 필요합니다. 가장 자주 발생하는 문제는 다음과 같습니다.

• 짧은 피드 또는 오버피드- 리프터 높이에 비해 잘못된 피드- 타이밍, 윤활 스트립에서 미끄러지는 마모된 피드 롤 또는 다이 폐쇄 중에 잡아당겨진 재료를 보상하지 않는 피드 길이로 인해 발생합니다.
• 파일럿 홀 신장-는 파일럿 핀이 구멍에 너무 빡빡해서 스트립이 움직이는 동안 맞물리거나 공급 중에 스트립이 부적절하게 들어 올려 파일럿이 재료를 끌어당기는 것을 나타냅니다.
• 스테이션 간 스트립 버클링- 너무 많은 느슨함을 유발하는 과도한 리프터 높이 또는 지나치게 공격적인 우회 노치 설계로 인해 캐리어 스트립이 약해져서 발생합니다.
• 측면 드리프트- 스톡 가이드가 마모되었거나 간격이 부적절하여 스트립이 옆으로 이동할 수 있습니다. 잘못 정렬된 리프터 레일로 인해 스트립이 중앙에서 벗어날 수도 있습니다.-
• 공급 중 다이 구성요소의 스트립 캐칭- 우회 노치 크기가 작거나 리프터 스프링이 피로해지거나(리프트 높이 감소) 원래 계획보다 더 깊은 형상이 형성되었습니다.
• 일관성 없는 등록- 파일럿 핀이 마모되었거나, 이전 스테이션에서 파일럿 구멍이 뚫렸거나, 프레스 스트로크에서 너무 늦게(절단 시작 후) 파일럿 결합이 발생했습니다.

스프링 스트리퍼와 솔리드 스트리퍼

스트립 제어와 절단 기능을 연결하는 또 하나의 포지셔닝 구성 요소인 스트리퍼 플레이트는 주목할 만합니다. 그 임무는 절단하는 동안 하단 다이에 대해 스트립을 평평하게 유지한 다음 후퇴하는 동안 펀치에서 스트립을 벗겨내는 것입니다. 근본적으로 다른 두 가지 설계가 존재하며, 이들 중 하나를 선택하면 다이 동작이 크게 형성됩니다.

스프링 스트리퍼(압력 패드 스트리퍼라고도 함)은 절단 펀치를 둘러싸는 상부 다이에 장착된 스프링-플레이트입니다. 다이가 닫히면 스트리퍼가 먼저 스트립과 접촉하여 펀치가 재료에 닿기 전에 스프링 압력을 받아 다이 표면에 대해 평평하게 누릅니다. 이 홀드다운은-스트립의 캠버와 석궁을 제거하고 절단 중에 재료가 들리거나 이동하는 것을 방지하며 - 결정적으로 - 펀치 철수 중에 스트립을 다이 표면에 고정시켜 펀치가 재료를 위쪽으로 당기지 않고 깔끔하게 후퇴할 수 있도록 합니다. 금형설계 전문가로서아트 헤드릭 노트, 스프링 스트리퍼는 고체 스트리퍼에 내재된 편향 및 결합 문제를 제거하므로 대부분의 진보적인 다이 응용 분야에서 선호되는 선택이 됩니다.

고체 스트리퍼(브리지 스트리퍼 또는 플레이트 스트리퍼)는 하부 다이에 직접 볼트로 고정된 견고한 플레이트입니다. 그들은 움직이지 않습니다 - 스트립은 단순히 그 아래에 스레드됩니다. 제조 비용이 저렴하고 스프링이 필요하지 않으며 유지 관리가 최소화됩니다. 그러나 절단 중에는 고정 압력이 없습니다. 즉, 스트립이 자유롭게 들어 올려지거나 옆으로 이동하거나 삽입하는 동안 펀치 사이에 묶일 수 있습니다. 이러한 자유로운 움직임은 박리력을 증가시키고, 얇은 펀치를 휘게 할 수 있으며, 최악의 경우 후퇴 중에 단단한 판에 재료가 두드려 펀치가 파손될 수 있습니다.

생산 속도로 작동하는 프로그레시브 다이의 경우 스프링 스트리퍼가 거의 항상 더 나은 투자입니다. 견고한 스트리퍼를 사용하여 절약한 몇 달러는 절단 주기 중 통제되지 않은 재료와 함께 발생하는 펀치 파손, 버 증가, 일관되지 않은 스트립 등록의 위험을 거의 상쇄하지 못합니다.

스트립 제어 구성 요소는 조용한 성능을 발휘합니다. - 펀치처럼 눈에 띄게 부품 모양을 형성하지 않습니다. 하지만 그 펀치가 올바른 목표물에 맞았는지 여부는 그들이 결정합니다. 매 스트로크 후 이러한 리프터, 스트리퍼 및 압력 시스템을 시작 위치로 되돌리는 힘은 다음으로 중요한 구성 요소 그룹인 다이 어셈블리 전체에서 에너지를 관리하는 스프링 및 가스 실린더에서 나옵니다.

다이 내부의 스프링 시스템 및 힘 관리

다이 어셈블리 - 스트리퍼, 압력 패드, 리프터, 녹아웃 핀 -의 모든 움직이는 구성 요소는 프레스 스트로크 후 다시 제자리로 밀어내는 힘이 필요합니다. 그 힘은 도구 전체에 전략적으로 배치된 스프링과 가스 실린더에서 나옵니다. 이는 수동적인 액세서리가 아닙니다. 이는 박리 압력, 성형 중 블랭크{5}}유지력, 시스템 내 모든 이동 플레이트의 복귀 동작을 제어하는 ​​활성 프레스 다이 구성요소입니다. 스프링 선택이 잘못되면 슬러그 당김, 일관되지 않은 드로우 깊이 및 균등하게 후퇴하는 대신 기울어지는 스트리퍼 플레이트가 표시됩니다.

다이 스프링과 그 하중-변형 특성

기계식 다이 스프링은 높은 하중과 극심한 응력 하에서 반복되는 사이클링을 위해 설계된 나선형 코일 압축 스프링입니다. 작업 부하 용량을 한눈에 나타내는 비닐 코팅 시스템인 색상 코딩 -으로 알아볼 수 있습니다. 가벼운-부하 스프링(녹색 또는 파란색)은 낮은-힘 박리에 적합하고, 매우-무거운-부하 스프링(빨간색 또는 노란색)은 높은-톤수 블랭크 홀딩 및 성형 패드 응용 분야를 처리합니다.

세 가지 와이어 모양이 기계적 옵션을 정의합니다. 직사각형 와이어는 주어진 스프링 크기에 대해 가장 높은 힘을 생성하고 ISO 10243을 준수하지만 압축 중에 와이어가 비틀어져 피로 수명을 제한하는 응력이 발생합니다. 원형 와이어는 주기적인 응력을 더 잘 처리하지만 단위 크기당 더 적은 힘을 전달합니다. 타원형 와이어는 단일 형상에서 부하 용량과 응력 저항을 최적화하여 - 차이를 나눕니다.

올바른 스프링을 선택한다는 것은 여러 상호 의존적인 요소의 균형을 맞추는 것을 의미합니다.

• 예압- 설치 중에 적용되는 초기 압축입니다. 예압은 다이가 열릴 때 스프링이 즉시 힘을 전달하도록 보장하지만 사용 가능한 작업 이동을 줄이고 피로를 가속화합니다.
• 작업 편향- 실제 프레스 스트로크 동안 스프링이 압축되는 정도입니다. 이는 프레스 스트로크 길이에서 예압 압축을 뺀 값과 일치해야 합니다.
• 총 편향 용량- 코일이 단단하게 묶이기 전의 최대 안전 압축입니다. 이를 초과하면 스프링이 즉시 파괴됩니다.
• 피로생활-는 사이클당 사용된 총 처짐 비율과 직접적으로 연결됩니다. 용량의 50%까지 부하된 스프링은 지속적으로 75%까지 부하된 스프링보다 훨씬 더 오래 지속됩니다.

폐쇄형-스프링은 평평한 장착 표면을 제공하는 반면, 개방형 버전은 안정성을 위해 연삭이 필요할 수 있습니다. 어느 쪽이든, 스프링 캔 - 원통형 하우징 -은 작동 중에 바닥이 나오는 다이 패드 플레이트의 모든 스프링을 둘러싸야 합니다. 스프링이 파손된 경우 이러한 캔에는 잔해물이 포함되어 있어 코일 파편으로 인해 다이나 스탬프 부품이 손상되는 것을 방지할 수 있습니다.

고강도-하중 적용을 위한 질소 가스 스프링

기계 다이가 기계식 스프링이 사용 가능한 공간에 전달할 수 있는 것보다 더 많은 힘을 필요로 하는 경우 질소 가스 스프링이 개입합니다. 이 실린더는 10~200bar- 사이에서 충전된 압축 질소(-)를 사용하여 밀봉된 피스톤을 통해 힘을 생성합니다. 그 결과 더 작은 설치 공간에서 훨씬 더 높은 출력을 얻을 수 있습니다.

실질적인 이점은 원시적인 힘을 넘어서는 것입니다. 질소 스프링은 가스가 이미 실린더 내부에 가압되어 있으므로 예압이 필요 없이 접촉 즉시 힘을 전달합니다. 이는 다음을 의미합니다.전체 스트로크 길이는 작업 이동으로 사용 가능- 예압을 위해 이동 거리를 희생하는 기계식 스프링에 비해 큰 이점이 있습니다. 또한 힘 전달은 스트로크 전반에 걸쳐 더욱 일관됩니다. 기계식 스프링의 힘이 압축에 따라 선형적으로 증가하는 경우(훅의 법칙에 따라), 가스 스프링은 상대적으로 평평한 힘 곡선을 제공하여 이동 시작과 끝에서 거의 동일한 압력을 생성합니다.

이러한 일관성은 작업 형성에 중요합니다. 질소 스프링으로 뒷받침되는 드로우 패드는 드로우 깊이 전반에 걸쳐 균일한 블랭크-유지 압력을 적용하여 일관성 없는 힘으로 인해 발생할 수 있는 주름과 찢어짐을 줄입니다. 또한 질소 스프링은 기계식 스프링이 시간이 지남에 따라 겪게 되는 피로 관련 파손이나 잔해물 배출 없이 - 일반적으로 100만 주기 - 보장된 최소 사용 수명을 제공합니다.-

절충안? 비용 및 모니터링. 질소 스프링은 느린 누출을 감지하기 위해 압력 점검이 필요하며 내부 씰은 결국 성능이 저하됩니다. 모범 사례숙련된 다이 디자이너실린더 수명을 연장하기 위해 피스톤 이동을 정격 용량의 85%로 제한합니다. Bluetooth 또는 유선 센서를 통한 원격 압력 모니터링은 힘이 떨어지면 자동 경고를 제공합니다. - 부품이 고장나기 시작할 때까지 조용히 피로해지는 기계식 스프링에서는 사용할 수 없는 기능입니다.

다이 어셈블리 내 스프링 배치 전략

올바른 스프링 유형과 등급을 선택하면 문제가 절반만 해결됩니다. 다이 내 스프링 위치는 스트리퍼 플레이트 또는 압력 패드가 균등하게 이동하는지 - 또는 한쪽으로 심하게 기울어지는지를 결정합니다.

중앙 근처에 모여 있는 4개의 스프링으로 지지되는 직사각형 스트리퍼 플레이트를 상상해 보십시오. 스트리핑 하중이 가해지면 플레이트의 외부 가장자리가 아래쪽으로 편향되고 중앙이 먼저 들어 올려집니다. 이러한 기울기는 플레이트 주변의 펀치가 중앙 근처의 펀치보다 오랫동안 스트립과 맞물려 유지되어 고르지 않은 스트립 힘과 잠재적인 펀치 파손을 발생시킨다는 것을 의미합니다. 해결책: 스프링을 플레이트 영역 전체에 균등하게 분배하고 하중의 균형을 맞추기 위해 간격을 두십시오.

여러 가지 배치 원칙이 프레스 다이 구성 요소 전체에 일관되게 적용됩니다.

• 스톡 밸런서 바로 위에 스프링을 위치시키지 마십시오. - 스프링은 해당 위치에서 형성되는 부품에 고정력을 제공하지 않습니다.-
• 패드 밸런서와 재료 사이의 중간에 위치한 스프링은 공작물에 정격 힘의 절반만 전달합니다.
• 프로그레시브 다이에서는 다이가 닫힐 때 스톡 리프터를 아래로 밀어내는 모든 상부 압력 패드가 동일한 이동 길이를 공유해야 합니다. 동일하지 않은 이동으로 인해 스트립이 기울어지고 스테이션 전체에서 부품이 등록되지 않게 됩니다.
• 대형 스트리퍼 패드의 경우 패드 밸런서는 새 코일이 다이에 들어갈 때({0}} 스트립 재료가 아래에서 패드를 지지하지 않는 순간) 기울어짐을 방지합니다.

우레탄 패드 - 고체 폴리우레탄 블록 또는 튜브 -는 스프링과 가스 실린더 사이의 틈새를 채웁니다. 이 제품은 좁은 공간에서 높은 힘을 제공하고 충격을 잘 흡수하며 오일 및 잔해 오염에 저항합니다. 그러나 편향 능력은 제한되어 있으며(일반적으로 자유 높이의 20~25%) 빠른 사이클링에서 열을 생성하여 시간이 지남에 따라 힘 출력이 저하됩니다. 이 제품은 가벼운 스트리핑, 녹아웃 응용 분야 또는 공간이 코일 스프링을 수용할 수 없는 경우 보조 힘 요소로 가장 잘 작동합니다.

스프링 피로가 -되고 결국 모두 -되면 효과가 전체 다이를 통해 파급됩니다. 박리력이 감소하면 슬러그가 펀치로 뒤로 당겨져 다이 표면에 착지하고 후속 부품이 손상될 수 있습니다. 약해진 패드 스프링은 성형 중에 재료가 이동하게 하여 굽힘 각도나 드로우 깊이가 일관되지 않게 됩니다. 피로한 리프터 스프링은 스트립 높이를 감소시켜 공급 중에 재료가 다이 구성 요소에 끌리게 만듭니다. 시각적 오류를 기다리지 않고 정기적으로 힘 출력을 측정하지 않는 한 이러한 증상 중 어느 것도 스프링 문제를 명백하게 나타내지 않습니다.

스프링 시스템은 움직이는 모든 구성요소에 작용하는 힘의 양과 해당 힘이 작업 영역 전체에 얼마나 균등하게 분배되는지를 정의합니다. 그러나 힘만으로는 다이 성능을 결정하지 않습니다. - 스프링, 펀치 및 성형 강철을 만드는 재료는 마모가 동작을 변경하기 전에 하중 하에서 생존하는 기간을 결정합니다.

다이 부품의 재료 선택 기준

완벽한 형상을 위해 연마되고 정확한 정렬로 유지되는 펀치는 잘못된 강철로 제작된 경우 여전히 조기에 실패합니다. 재료 선택은 500만 번 살아남은 금속 스탬핑 다이와 50,000번의 히트를 지속하는 금속 스탬핑 다이를 구분하는 숨겨진 변수입니다. 하지만 이는 다이 엔지니어링에서 가장 잘 논의되지 않는 측면 중 하나입니다.- 왜, 언제 벗어나야 하는지 또는 선택에 따른 장단점이 무엇인지 설명하지 않고 종종 "D2 사용"으로 축소됩니다.

현실은 모든 강철 스탬핑 다이 구성 요소가 마모, 충격 및 열의 특정 조합에 직면한다는 것입니다. 블랭킹 펀치는 판금 가장자리에 대한 마모성 미끄러짐을 견뎌냅니다. 성형강은 반복되는 충격하중을 흡수합니다. 파일럿 핀은 무엇보다 치수 안정성이 필요합니다. 모든 것에 대해 하나의 등급을 선택하면-간단한 부품을 과도하게 엔지니어링하거나(돈 낭비),-중요한 부품을 덜 엔지니어링합니다(조기 고장 발생). 재료를 작업에 일치시키는 것은 다이 스탬핑 경제학이 실제로 존재하는 곳입니다.

일반적인 공구강 등급과 그 특성

4가지 공구강 등급이 대부분의 판금 금형 응용 분야를 처리합니다. 각각은 화학적 성질, 달성 가능한 경도 및 부하 시 동작으로 정의된 특정 성능 틈새를 차지합니다.

D2 공구강콜드워크 스탬핑의 핵심-입니다. 마모가 주요 실패 모드인 응용 분야에서 최대 내마모성을 위해 설계된 고-탄소, 고-크롬, 공기{4}}경화 등급입니다. D2는 열처리 후 58-62 HRC에 도달하여 절단 모서리를 통과하는 판금의 미끄럼 마모에 저항하는 조밀한 크롬 탄화물을 형성합니다. 이는 블랭킹 펀치, 다이 버튼 및 탄소강이나 스테인리스강을 대상으로 장기간 생산해야 하는 모든 부품에 대한 기본 선택입니다. 절충안? D2는 최대 경도에서 상대적으로 부서지기 쉽습니다. 점진적인 마모에 대한 저항력은 탁월하지만 갑작스러운 충격에 부서지거나 균열이 생길 수 있으므로 재료 변화로 인해 충격 하중을 받는 무거운 성형 작업이나 금형에는 적합하지 않습니다.

A2 공구강내마모성과 인성 사이의 중간 지점을 차지합니다. 또한 공기-경화 방식인 A2는 HRC 57-62에 도달하지만 D2보다 크롬 탄화물 함량이 적습니다. 이는 눈에 띄게 향상된 충격 저항성을 제공하는 동시에 우수한 마모 수명을 제공합니다. A2는 적당한 생산량이 D2의 취성 위험을 정당화하지 못하는 성형 다이, 블랭킹 도구, 게이지 및 정밀 툴링을 위한 실용적인 선택입니다. 또한 어닐링된 상태에서 더 쉽게 가공할 수 있어 초기 툴링 비용이 절감됩니다.

S7 공구강충격에 강하도록 제작된-충격 등급입니다. D2와 A2가 탄화물 경도를 우선시하는 반면, S7은 인성 - 파괴 없이 갑작스러운 하중을 흡수하는 능력을 우선시합니다. 이는 D2보다 낮은 54-58 HRC로 열처리-되지만 미세 구조는 충격 에너지를 균열 시작점으로 전달하지 않고 분산시킵니다. S7은 펀치 성형, 캠 드라이버, 두꺼운 재료의 견고한 피어싱 및 도구에 중단되거나 가변적인 부하가 발생하는 모든 응용 분야에서 탁월합니다. 올바른 간격과 정렬에도 불구하고 펀치 칩이 반복적으로 발생하는 경우 D2에서 S7로 전환하면 문제가 즉시 해결되는 경우가 많습니다.

M2 고속-강열이 적인 특수한 역할을 수행합니다. M2는 높은 온도에서 경도를 유지합니다. - 적색 경도라고 하는 특성-은 절삭날에서 상당한 마찰열을 발생시키는 작업에 적합합니다. 다이 스탬핑에서 이는 일반적으로 윤활이 최소화되는 얇은 재료나 응용 분야의 고속 피어싱을 의미합니다.- M2는 60-65 HRC에 도달하고 D2가 부드러워지고 빠르게 마모되는 절단 성능을 유지합니다. 단점은 비용과 기계 가공성입니다. M2는 냉간 가공 등급보다 훨씬 더 비싸고 연삭하기가 더 어렵습니다.

공구강 위에 초경 인서트를 지정해야 하는 경우

D2도 너무 빨리 닳으면 어떻게 되나요? 초-대량-볼륨 적용 분야에서는 - 백만 부품을 초과하는 생산 실행 - 공구강 재연마 간격이 허용할 수 없을 정도로 빈번해질 수 있습니다. 여기에 카바이드 인서트가 등장합니다.

텅스텐 카바이드(초경합금)는 특정 응용 분야에서 기존 공구강에 비해 금형 수명을 500-1000% 연장하는 내마모성을 제공합니다. 초경 절삭 인서트는 수백만 번의 사이클을 통해 아주{4}}예리한 모서리를 유지하여 재연마 및 다이 유지 관리를 위한 가동 중지 시간을 크게 줄여줍니다. 대량의 자동차 커넥터, 전기 단자 또는 연마성 스테인리스강으로 찍힌 의료 부품의 경우 초경은 공구 교체 감소만으로 첫 생산 연도 내에 비용을 지불하는 경우가 많습니다.

한계는 취성입니다. 초경은 매우 단단하지만(일반적으로 75{4}}90 HRA, 대략 68-74 HRC에 해당) 충격 인성이 매우 낮습니다. 잘못 공급된 스트립에 부딪치거나 재료 이중화를 만나는 카바이드 펀치는 칩이 지거나 변형되기보다는 부서집니다. 이로 인해 초경은 미세 블랭킹, 정밀 피어싱, 얕은 코이닝 및 스트립 공급의 신뢰성이 높고 재료 일관성이 보장되는 응용 분야와 같이 제어되고 충격이 적은 작업으로 제한됩니다.

초경 인서트는 제조 및 수정 비용도 많이 듭니다. 표면 연삭기에서 몇 분 만에 재연마할 수 있는 공구강 펀치와 달리 초경에는 다이아몬드 연삭 휠과 특수 고정 장치가 필요합니다. 설계 변경이나 수정에는 재작업보다는 새로운 인서트가 필요합니다. 이러한 이유로 초경은 다이 설계가 완전히 검증되고 생산 매개변수가 고정된 후에만 지정됩니다. - 프로토타입이나 단기- 툴링에서는 절대 사용하지 마십시오.

생산량에 맞는 자재 선택

재료 선택과 생산 경제성 사이의 연결은 일단 올바르게 구성하면 간단합니다. "최고의" 강을 선택하는 것이 아니라 - 예상되는 공구 수명 수요에 가장 비용 효율적인 강을 선택하는 것입니다.-

부품 100,000개 미만의 단기 생산의 경우 A2 공구강은 성능과 비용의 경제적인 균형을 제공합니다. D2보다 가공 속도가 빠르고, 열처리가 덜 필요하며, 프로토타입이나 소량의 다이에서 흔히 발생하는 사소한 정렬 불량을 심각한 치핑 없이-견딜 수 있습니다. 공구가 마모를 제한 요인이 될 만큼 충분한 타격을 축적하지 않기 때문에 낮은 내마모성은 허용됩니다.

중간{0}}생산량 - 100,000~1,000,000개 부품-은 일반적으로 D2 또는 동급의 고-크롬 냉간-가공강을 정당화합니다. 이 규모에서 재연마 간격은 생산 일정에 직접적인 영향을 미칩니다. D2의 뛰어난 가장자리 유지력은 유지 관리 중지 사이의 실행 시간을 늘리고, 다이 설정 횟수를 줄이며, 생산 기간 전체에 걸쳐 부품 품질을 더욱 일관되게 유지한다는 것을 의미합니다. 높은 초기 재료 및 가공 비용은 부품당 툴링 비용 절감으로 상쇄됩니다.-

부품 수가 1,000,000개를 초과하는 대량-적용 분야에서는 초경 인서트나 고급 코팅 공구강 쪽으로 계산이 진행됩니다. 이러한 수준에서는 공구 수명이 조금만 향상되어도 상당한 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다. TiN(질화티타늄) 또는 DLC(탄소와 같은 다이아몬드-)와 같은 고급 표면 코팅은 마찰 및 접착 마모를 줄여 D2 부품의 서비스 수명을 30-50% 연장할 수 있습니다. - 초경의 취성을 방지하는 동시에 코팅되지 않은 공구강 기능 이상으로 유지 관리 간격을 연장하는 중간 옵션입니다.

경도 자체는 목표가 아닙니다. - 그것은 목적을 위한 수단입니다. 62 HRC로 경화된 판금 다이 구성 요소는 마모에 매우 잘 견디지만, 동일한 경도로 인해 해당 응용 분야에 충격 구성 요소가 포함된 경우 마이크로칩에 취약합니다. 58 HRC로 떨어지면 마모 수명이 일부 희생되지만 간헐적인 충격 하중을 견딜 수 있을 만큼 충분한 인성이 확보됩니다. 정답은 점진적인 마모 또는 갑작스러운 파손 등 어떤 실패 모드가 실제로 공구를 먼저 폐기하는지에 따라 달라집니다. 숙련된 다이 엔지니어는 재료 두께, 부품 형상, 프레스 속도 및 유사한 응용 분야의 과거 고장 데이터를 기반으로 이 결정을 내립니다.

재료 등급은 각 구성 요소의 수명을 결정합니다. 그러나 동일한 강철 등급은 - 프로그레시브, 트랜스퍼, 복합 또는 조합 구성에 설치된 다이 유형에 따라 다르게 작동합니다. 각 구성 요소는 크기 및 재료 요구 사항을 모두 변경하는 구성 요소에 고유한 요구 사항을 적용합니다.

다이 유형에 따른 구성 요소의 차이점

동일한 공구강, 동일한 프레스 톤수, 동일한 판금 -이지만 다이 내부 구성요소 라인업은 프로그레시브, 트랜스퍼 또는 복합 구성을 실행하는지 여부에 따라 극적으로 변경됩니다. 각 유형의 스탬핑 다이는 서로 다른 생산 문제를 해결하며, 해당 문제는 어떤 구성 요소가 있고 어떤 구성 요소가 없고 나머지 구성 요소가 어떻게 상호 작용하는지를 결정합니다. 고속 커넥터 스탬핑 전용 프로그레시브 다이는 자동차 본체 패널을 형성하는 트랜스퍼 다이와 전혀 유사하지 않습니다. 둘 다 이전 섹션에서 다룬 동일한 기본 빌딩 블록에 의존하기는 하지만 말입니다.

어떤 구성요소가 어떤 다이 유형 -에 속하는지 이해하고 -이 간단한 도구를 과도하게 엔지니어링하고-복잡한 도구를 과소 지정하는 것을 방지하는 이유를 이해합니다.

대용량 스트립 처리를 위한 프로그레시브 다이 구성요소-

프로그레시브 다이는 일반 생산에서 가장 구성요소가 많은-스탬핑 다이 유형입니다. 스트립은 단일 다이 블록 내의 여러 스테이션을 통해 공급되며 처음부터 끝까지 캐리어 스트립에 연결된 상태를 유지하면서 프레스 스트로크당 피치 길이를 하나씩 전진시킵니다. 부품은 최종 스테이션에서만 분리됩니다. 이러한 연속-스트립 접근 방식에는 단일 스테이션 다이에는 필요하지 않은 전체 구성 요소 하위 시스템이 필요합니다.

거의 모든 스테이션에 파일럿 핀이 나타나 -각 절단 또는 성형 작업이 시작되기 전에 스트립을 다시 등록합니다. 스트립 리프터 - 스프링-장착된 핀 또는 레일- 유형 바 -는 스트로크 사이에서 재료를 들어올려 아래의 다이 구성요소에 걸리지 않고 전진할 수 있도록 합니다. 포지티브 및 네거티브 바이패스 노치는 스트립이 이송 동작을 차단할 돌출된 성형 강철 또는 캠 드라이버 위로 통과할 수 있도록 합니다. 스톡 가이드는 스트립을 측면으로 제한하여 스테이션 전체에 걸쳐 기능이 잘못 정렬되는 드리프트를 방지합니다.

캐리어 스트립 자체는 프로그레시브 다이의 고유한 디자인 요소입니다. 엔지니어는 모든 스테이션을 통해 스트립 무결성을 유지하기 위해 인접한 부품을 연결하는 충분한 재료를 남겨두어야 합니다. - 너무 좁은 캐리어와 스트립 버클 또는 찢어짐; 너무 넓으면 재료 낭비가 늘어납니다. 캐리어 설계는 리프터 배치, 파일럿 구멍 위치 및 구조를 약화시키지 않고 우회 노치를 배치할 수 있는 위치에 직접적인 영향을 미칩니다.

프로그레시브 금속 스탬핑 다이 세트에는 타이밍에 민감한 구성요소도 포함되어 있습니다-. 스프링 스트리퍼는 파일럿 작업과 동시에 압축 및 해제되어야 합니다. 피드 릴리스는 등록을 방해하지 않고 스트립 전진을 허용하기 위해 정확하게 올바른 크랭크 각도로 열려야 합니다. 이러한 타이밍 요구로 인해 프로그레시브 다이는 기계적으로 가장 복잡한 구성이 되지만 그에 대한 보상은 속도입니다. - 프로그레시브 다이 스탬핑은 여러 작업을 동시에 수행하는 동시에 정확한 공차를 갖는 소형 부품을 대량 생산할 수 있습니다.

트랜스퍼 다이 구성요소 및 부품 중첩

트랜스퍼 다이는 스트립-관리 패러다임을 완전히 뒤집습니다. 공작물을 캐리어 스트립에 연결된 상태로 유지하는 대신 첫 번째 스테이션은 코일에서 부품을 즉시 비우거나 분리합니다. 그 시점부터 개별 블랭크는 각 연속 다이 스테이션에서 부품을 들어올리고 이동하고 배치하는 기계적 전달 시스템 - 핑거, 레일 또는 워킹 빔을 통해 스테이션 사이를 이동합니다.

이러한 분리로 인해 파일럿 핀, 스트립 리프터, 바이패스 노치 및 캐리어 스트립 관리가 필요하지 않습니다. 그 대신 트랜스퍼 다이에는 스트립 제어보다는 부품 위치에 초점을 맞춘 다른 구성 요소 세트가 필요합니다.

• 네스트 가이드-정밀-각 스테이션에서 블랭크를 정확하게 배치하는 가공된 포켓 또는 로케이터 핀. 이는 빠른 로딩을 허용하고 허용 오차 내에서 위치 정확도를 제공하며 각 작업 후 빠른 언로드를 허용해야 합니다.Nest Guide에는 오류 방지 기능도 포함되어야 합니다-- 비대칭 부품이 잘못 배치되는 것을 방지하는 추가 위치 찾기 기능이-있습니다.
• 부품 탐지기 및 게이지 핀- 스테이션마다 형상이 변경될 때 위치 일관성을 유지하기 위해 이전에 형성된 형상, 모서리 또는 구멍을 참조하는 강화된 핀 또는 블록입니다.
• 리프팅 및 배출 메커니즘- 공압 또는 스프링이 장착된 장치는 완성된 부품을 둥지 밖으로 들어 올려 전송 메커니즘이 다음 이동을 위해 부품을 잡을 수 있도록 합니다.
• 트랜스퍼 레일 클리어런스 기능- 기계 핑거 또는 그리퍼가 성형 강철 또는 다이 섹션과 충돌하지 않고 들어가고 나올 수 있도록 다이 구조에 가공된 릴리프입니다.

캐리어 스트립이 없기 때문에 트랜스퍼 다이는 특정 용도에 상당한 이점을 제공합니다. 트랜스퍼 다이 스탬핑은 블랭크가 모든 면에서 자유롭기 때문에 딥 드로잉 부품을 제조하는 데 적합합니다. - 캐리어가 드로잉 캐비티로의 재료 흐름을 제한하지 않습니다. 또한 프로그레시브 스트립의 폭이 실용적이지 않은 대형 부품이나 공작물의 양면에서 작업이 필요한 형상에도 이상적입니다.

자동차 스탬핑 다이 애플리케이션은 바로 이러한 이유로 전송 구성을 선호합니다. 대형 본체 패널, 구조용 브래킷 및 딥드로잉 하우징에는 연결된 캐리어 스트립이 물리적으로 방지하는 무제한 재료 흐름과 다방향 형성이-필요합니다. 절충점은 속도 - 전사 메커니즘 주기가 프로그레시브 스트립 공급 -보다 느리다는 점과 비용입니다. 전사 다이 스탬핑에는 하나의 통합 다이 블록이 아닌 여러 개의 개별 다이가 필요하기 때문입니다.

복합 및 조합 다이 구성

복합 다이는 구성 요소 배열에 대한 근본적으로 다른 접근 방식을 나타냅니다. 여러 스테이션에 작업을 분산시키는 대신 복합 다이는 단일 프레스 스트로크 -에서 블랭킹과 피어싱을 동시에 수행하여 한 번의 히트로 완성된 평면 부품을 생성합니다. 이를 가능하게 하는 기계적 비결은 기존 구성 요소의 역할이 바뀌는 역 구성입니다.

표준 다이에서 펀치는 상부 슈에 장착되고 다이 개구부는 하부 슈에 위치합니다. 복합 다이는 이러한 배열의 일부를 반전시킵니다. 블랭킹 다이는 상부 슈에 장착되고 블랭킹 펀치는 하부 슈에 장착됩니다. 동시에, 하단 슈에 장착된 피어싱 펀치는 스트립에서 절단되는 블랭크를 통해 위쪽으로 밀어냅니다. 블랭크는 스트립에서 절단되고 동일한 스트로크로 관통되어 반대 방향으로 작용하는 상부 및 하부 절단 요소 사이에 갇혀 있습니다.

이 반전된 레이아웃에는 컴파운드 다이에서만 발견되는 특수 구성요소인 셰더가 필요합니다. 블랭크는 각도 릴리프 없이 밀폐된 다이 캐비티로 절단되기 때문에(치수 정확성을 유지하려면 캐비티가 직선-벽으로 유지되어야 함), 부품이 빠져나갈 자연스러운 경로가 없습니다. 쉐더({3}}스프링-로드 또는 녹아웃-다이 캐비티 내부에서 미끄러지는 작동 플레이트-는 각 스트로크 후 완성된 블랭크를 상단 다이에서 밀어냅니다. 그것이 없으면 블랭크가 캐비티 내부에 쌓여 결국 도구가 걸리게 됩니다.

셰더는 56-58 HRC로 경화되고 다이 개구부 내에서 자유롭게 미끄러지도록 연마된 중간-합금 공구강으로 만들어집니다. 이는 두 가지 기능을 수행합니다. 즉, 부품을 배출하고 절단 스트로크 중에 피어싱 펀치가 아래에서 관통하는 동안 블랭크를 평평하게 유지하는 압력 패드 역할을 합니다. 이로 인해 눈에 띄게 평평한 부품이 생산됩니다. 이는 절단 중에 부품이 접시에 담기거나 구부러질 수 있는 점진적 구성에 비해 복합 다이의 주요 장점입니다.

콤비네이션 다이는 절단 및 비절단 작업을 단일 스트로크로 통합하여 선을 더욱 흐리게 합니다. - 피어싱 및 벤딩, 블랭킹 및 성형 또는 절단과 드로잉을 동시에 수행합니다. 이를 위해서는 동일한 다이 공간 내에서 신중한 구성 요소 순서 지정이 필요합니다. 절단 요소는 전단 중 재료 왜곡을 방지하기 위해 요소를 형성하기 전에 맞물려야 하며, 스프링 압력은 공작물 중간 스트로크가 기울어지는 것을 방지하기 위해 균형을 유지해야 합니다-.

-다이 조립 및 새로운 구성요소 역할

스탬핑 다이 - 절단, 성형 및 배출 -의 전통적인 경계가 확장되고 있습니다. 인{3}}다이 조립은 결합 또는 고정 작업을 프레스 스트로크에 직접 통합하여 다운스트림 처리 및 2차 작업을 제거합니다. 이를 가능하게 하는 구성 요소에는 다이 너트 또는 스터드 삽입 스테이션, 클린치 펀치 및 모루 세트, 리벳 설정 메커니즘 및 다이 용접 전극-이 포함됩니다.

이러한 추가로 인해 구성 요소 환경이 크게 바뀌었습니다. -다이 조립 스테이션이 있는 프로그레시브 다이에는 해당 스테이션의 추가 가압력 용량, 다이 슈의 국부적인 지지대, 성형이 완료된 후 부품이 스트립에서 분리되기 전에만 패스너가 삽입되도록 타이밍 조정이 필요합니다. 다이 구조는 다이 엔벨로프 내에 패스너 공급 메커니즘 - 블로우 튜브, 트랙 피드 또는 이스케이프먼트 시스템 -을 모두 수용해야 합니다.

프로그레시브, 트랜스퍼, 복합 및 조합 구성 중에서 선택하는 것은 단지 부품 형상이나 생산량에 관한 것이 아닙니다. 전체 구성 요소 재고, 스프링 시스템의 복잡성, 각 작업 요소에 필요한 재료 등급, 그리고 궁극적으로 도구의 모든 치수를 지정하는 데 필요한 엔지니어링 노력을 결정합니다. 해당 사양 프로세스 - 구조 부재의 톤수 조정, 재료 특성에 대한 간격 설정 및 성형 요구 사항에 맞게 스프링 힘 계산 -은 모든 구성 요소 지식이 하나의 일관된 설계로 수렴되는 곳입니다.

스탬핑 도구 및 다이 설계의 부품 크기 조정 및 사양 논리

각 구성 요소의 기능을 아는 것은 한 가지입니다. 특정 응용 분야에 맞게 크기를 조정하는 방법을 아는 것은 다이 설계가 조립이 아닌 엔지니어링이 되는 지점입니다. 스탬핑 공구 및 다이 - 슈 두께, 가이드 핀 직경, 스프링 힘, 여유 값, 파일럿 핀 크기 -의 모든 사양은 프로세스 요구사항으로 거슬러 올라갑니다. 프레스 톤수, 스트립 속성 및 부품 형상이 입력됩니다. 구성요소 치수는 출력입니다. 계산이 잘못되면 주사위는 -성능이 저하되거나 스스로-파괴됩니다.

여기서 원칙은 각 구성 요소의 용량을 생산 과정에서 실제로 직면하게 될 힘 및 공차에 맞추는 것입니다. - 그 이상도 그 이하도 아닙니다. 과도한-크기로 인해 재료와 프레스 용량이 낭비됩니다. 크기가 부족하면-처짐, 마모 및 조기 고장이 발생합니다. 목표는 정밀 엔지니어링입니다. 모든 치수는 계산이나 알려진 설계 규칙에 의해 정당화됩니다.

프레스 톤수에 따른 구조 구성 요소의 크기 조정

프레스 톤수는 구조 부품 크기 조정의 시작 변수입니다. 다이가 견뎌야 하는 총 절단 및 성형 힘은 다이 슈, 가이드 핀 및 백킹 플레이트에 대한 최소 요구 사항을 나타냅니다. - 허용 가능한 한도 이상으로 편향되지 않고 해당 힘을 흡수하고 분산하는 구성 요소입니다.

다이 슈 두께는 톤수 및 다이 면적에 따라 직접적으로 결정됩니다. 더 높은 톤수에서 더 큰 다이 공간을 차지하려면 중앙 스팬에서 휘어지는 것을 방지하기 위해 더 두꺼운 슈가 필요합니다. 모든 응용 분야에 대한 보편적인 공식은 없지만 숙련된 툴링 엔지니어는 유한 요소 분석 또는 확립된 지침을 사용하여 최대 부하에서 0.001인치 미만의 편향을 목표로 합니다. 중간-톤수 프로그레시브 다이(100톤 미만)의 경우 2.0{10}}3.0인치 두께 범위의 슈가 일반적입니다. 높은-톤수 적용 분야 - 500톤을 초과하는 자동차 -는 4.0인치 이상의 신발을 요구할 수 있으며 때로는 과도한 무게 없이 강성을 최대화하기 위해 리브 또는 T-슬롯 구성으로 강화됩니다.

가이드 핀 직경도 비슷한 논리를 따릅니다. 핀은 절단 및 성형 중에 발생하는 측면 힘으로 인한 굽힘 편향을 견뎌야 합니다. 톤수가 더 높고 스트립이 더 넓은 대형 다이에는 일반적으로 소형 다이의 경우 1.5인치, 대형 트랜스퍼 다이 세트의 경우 3.0인치 이상의 더 큰 -직경 핀-이 필요합니다. 볼-베어링 가이드 시스템은 더 빠른 속도와 더 엄격한 정렬을 처리하지만 부싱의 더 정확한 보어 공차를 요구합니다.

백킹 플레이트 두께는 펀치 헤드와 다이 슈 사이의 경도 차이에 의해 결정됩니다. 표준 백킹 플레이트는 0.500-0.750인치 두께로 58-62 HRC로 경화되었습니다. 중요한 크기 결정 문제는 두께뿐만 아니라 플레이트 영역이 그 아래에 있는 신발 재료의 항복 강도 아래로 집중된 펀치 하중을 분산시킬 만큼 충분히 큰지 여부입니다. 한 영역에 집중된 작은 직경의 펀치 클러스터는 더 넓은 공간에 힘을 분산시키는 단일 대형 펀치보다 더 두껍거나 더 넓은 지지판이 필요할 수 있습니다.

재질 및 두께에 따른 클리어런스 사양

펀치{0}}에서-다이 간격은 모든 절단 작업에서 측면 치수별로 가장 중요한 요소입니다.- 이는 공작물 두께의 백분율로 지정되며 해당 백분율은 재료 유형, 경도 및 원하는 가장자리 품질에 따라 다릅니다.

연강의 일반적인 시작점은 면당 재료 두께의 약 10%입니다. 0.060인치 연강 스트립의 경우 측면당 0.006인치 간격- 또는 펀치와 다이 버튼 사이의 총 직경 차이가 0.012인치임을 의미합니다. 그러나 이 기준선은 재료 특성에 따라 크게 달라집니다.

• 부드러운 소재(알루미늄, 구리, 황동)면당 - 5-8%. 여유 공간이 낮을수록 연성 재료가 파손되기 전에 과도하게 늘어나거나 굴러가기 때문에 더 깔끔한 절단이 가능합니다.
• 연강 및 저-탄소 등급면당 - 8-12%. 절단 품질과 공구 수명의 균형을 맞추는 표준 범위입니다.
• 고강도 강철 및 스테인리스면당 - 12-18%. 재료가 단단할수록 절삭력이 높아집니다. 여유 공간이 증가하면 파손을 시작하는 데 필요한 힘이 줄어들고 펀치 마모가 최소화됩니다.
• 고급{0}}고장력강(AHSS)면당 - 15-20%. 이 등급은 파괴 시작에 대한 저항성으로 인해 더 많은 클리어런스가 필요합니다. 간격이 좁을수록 2차 전단이 발생하여 펀치 마모가 급격히 가속화됩니다.

계산 자체는 간단합니다. 재료 두께에 권장 비율을 곱하여 측면별 여유 공간을-구합니다. 그러나 엔지니어링 판단은 올바른 비율 -을 선택하는 데 있으며 그 선택은 우선순위에 따라 달라집니다. 간격이 작을수록 버가 더 작아지고 절단 밴드가 더 깨끗해집니다. 그러나 공구 수명이 단축되고 절삭력이 증가합니다. 여유 공간이 넓을수록 재연마 간격이 연장되지만 버가 더 커지고 가장자리 롤오버가 더 많이 발생합니다. MISUMI의 엔지니어링 지침에 따르면 현대 개발에서는 가장자리 미관에 약간의 비용을 들이더라도 툴링 변형을 줄이고 작동 수명을 연장하기 위해 점점 더 11-20% 여유 값을 선호합니다.

파일럿 핀 크기 조정은 다른 논리를 따릅니다. 핀 직경은 파일럿 구멍(-)을 기준으로 지정되며 일반적으로 구멍 가장자리를 변형하지 않고 부드럽게 들어갈 수 있도록 0.001-0.002인치 크기보다 작습니다. 파일럿 구멍 자체는 초기 스테이션에서 뚫려 있으며 핀이 다운스트림 스테이션에서 스트립을 정확하게 등록할 수 있도록 엄격한 공차(일반적으로 +0.0005/-0.0000인치)를 유지해야 합니다. 핀과 구멍 사이의 간격이 너무 크면 조종 목적이 무산됩니다. 너무 적으면 반복되는 주기에 걸쳐 구멍이 늘어나게 됩니다.

부싱 내의 가이드 핀 간격은 완전히 다른 규모로 작동합니다. 정밀 프로그레시브 다이는 일반적으로 가이드 핀이 0.005mm(0.0002인치) 이내로 맞춰지도록 지정하여 전체 톤수에서 상단{4}}~-정렬을 유지합니다. 볼-베어링 가이드 시스템은 핀과 부싱 사이의 볼 예압을 완전히 제거하여 간격 변수를 완전히 제거하여 훨씬 더 긴밀한 정렬을 달성하여 스트로크 중 유효 플레이가 전혀 발생하지 않게 합니다.

복잡한 부품 형상에 대한 설계 고려 사항

간단한 플랫 블랭킹 및 피어싱 작업은 위의 크기 조정 규칙을 따르며 복잡성을 최소화합니다. 복잡한 부품 형상 - 딥 드로우, 다중-각 굴곡, 계단식 형태 및 복합 곡선 -은 비선형 방식으로 서로 상호 작용하는 추가 사양 변수를-도입합니다.

그리기 작업은 가장 명확한 예를 제시합니다. 다이 패드 플레이트(블랭크 홀더 또는 드로 패드)는 재료를 과도하게 구속하거나 갈라짐을 유발하지 않고 주름을 방지할 수 있을 만큼 충분한 힘을 전달해야 합니다.-스탬핑 다이 전문가인 Art Hedrick이 설명합니다., 드로잉 패드가 약간만 휘어져도 흐름 제어가 손실되고 패드 표면과 다이 표면 사이에 주름이 발생합니다. 패드 두께는 프레스 셧 높이 제한 내에서 맞춰지는 동안 완전 블랭크-유지력 하에서 굽힘을 견뎌야 합니다. 힘 자체는 일반적으로 간단한 원통형 쉘에 대한 인발력의 25-33%이지만, 복잡한 형상에는 실제 블랭크 홀더 압력 분포를 결정하기 위해 유한 요소 시뮬레이션이 필요할 수 있습니다.

드로우 패드 지오메트리는 또 다른 레이어를 추가합니다. 플랫 패드는 둥근 쉘과 플랫 플랜지가 있는 직사각형 상자에 사용됩니다. 윤곽이 있는 부품 - 자동차 펜더, 내부 도어, 구조 레일 -은 부품의 바인더 표면을 따르는 모양의 패드가 필요합니다. 전개할 수 없는 랩(펀치 접촉 전에 패드가 재료를 휘게 만드는 경우)은 부품 중앙에 신축성을 생성하여 특정 형상에 유용하지만 외관이 중요한 클래스 A 패널에서는 표면 결함을 일으킬 수 있습니다.

강철 프로파일을 성형하려면 반경에 세심한 주의가 필요합니다. 재료 두께보다 작은 내부 굽힘 반경은 가공물에 균열을 일으키는 응력 집중을 생성합니다. 더 많은 드로우 깊이가 필요하여 너무 큰 폐기물인 다이 반경. 펀치 노즈 반경, 다이 개구부 반경 및 재료 두께 사이의 관계는 작업이 드로우, 스트레치 또는 조합인지를 결정하며 - 각 모드에는 블랭크 홀더에 대해 서로 다른 힘 계산과 서로 다른 스프링 사양이 필요합니다.

리프터 간격과 수량은 스트립 너비, 재료 두께, 리프터가 지탱해야 하는 무게에 따라 달라집니다. 6-폭의 0.060인치 강철 스트립은 1인치 폭의 0.020인치 알루미늄 스트립보다 선형 피트당 훨씬 더 무겁습니다. 먹이를 주는 동안 깨끗하게 들어 올리려면 더 많은 리프터, 더 강한 스프링, 더 높은 양력이 필요합니다. 넓은 스트립에서 리프터의 간격이 너무 멀면 지지점 사이에서 재료가 늘어져 조종 정확도를 방해하는 파도가 생성됩니다.

이러한 상호 작용 변수 - 톤수, 간격, 패드 힘, 성형 반경, 스프링 비율 및 리프터 하중 -은 금속 스탬핑 도구 및 다이 사양이 실제로 복잡해지는 부분입니다. 하나의 매개변수를 다른 매개변수로 변경하면 드로우 깊이를 늘리려면 더 많은 블랭크-홀더 힘이 필요하며, 이는 더 단단한 질소 스프링을 요구하고, 이는 상부 다이에 무게를 추가하며, 추가 모멘트 하중을 견디기 위해 더 두꺼운 슈가 필요합니다. 각 결정은 숙련된 엔지니어가 설계에 착수하기 전에 전체 시스템을 추적하는 다운스트림 결과를 가져옵니다.

비표준 크기 결정 - 특히 부품 형상으로 인해 비정상적인 구성 요소 상호 작용이 발생하거나 표준 참조 테이블에 맞지 않는 자재 흐름 패턴이 있는 경우 - 전문 툴링 파트너와의 협력이 선택 사항이 아닌 실용적이 됩니다.이첸이러한 설계 집약적인 문제를 위한 맞춤형 스탬핑 다이 솔루션을 특별히 제공하여{0}} 표준 카탈로그 계산이 더 이상 적용되지 않을 때 툴링 엔지니어에게 다이 구조 최적화, 클리어런스 엔지니어링 및 재료 흐름 분석을 위한 리소스를 연결합니다. 이러한 종류의 지원은 공구강이 절단되고 오류를 수정하는 데 비용이 많이 들기 전인 사양 단계에서 가장 중요합니다.

사양 논리는 모든 구성 요소에 종이의 치수를 제공합니다. 이러한 구성 요소가 생산에 들어간 후 발생하는 상황은 무엇입니까? - 마모 방식, 고장 시기 및 표준 또는 맞춤형 대체품으로 교체 여부 -는 다이의 실제-수명 주기와 이를 유지하는 데 드는 장기적인-비용을 정의합니다.

다이 부품에 대한 유지 관리 및 소싱 결정

모든 다이 구성 요소에는 유한한 사용 수명이 있습니다. 펀치가 무뎌지고, 스프링이 피로해지고, 가이드 핀이 점수를 매기고, 다이 버튼이 한 번에 한 번의 프레스 스트로크로 형상을 잃습니다. 대부분의 경우 이러한 실패는 갑자기 발생하지 않습니다. - 숙련된 툴링 엔지니어가 진단 신호처럼 읽는 법을 배우는 측정 가능한 마모 패턴으로 발전합니다. 수익성 있게 진행되는 스탬핑 작업과 계획되지 않은 가동 중단 시간으로 인해 막대한 비용이 발생하는 작업의 차이는 종종 한 가지 질문으로 귀결됩니다. 마모가 발생하기 전에 마모를 잡아야 합니까, 아니면 고장난 후에 잡아야 합니까?

마찬가지로 모든 유지 관리 이벤트에 따른 소싱 결정도 중요합니다. 구성요소의 수명이-마치-되면 카탈로그에서 표준 다이 교체품을 가져오나요, 아니면 애플리케이션에서 맞춤형-엔지니어링 부품을 요구합니까? 이러한 선택은 리드 타임, 비용 및 궁극적으로 수리된 다이가 새 것이었을 때 -만큼 성능이 좋거나 -보다 나은지 여부에 영향을 미칩니다.

마모 패턴 인식 및 유지 관리 일정 수립

스탬핑 다이는 단 하나의 극적인 사건으로 품질 저하를 알리지 않습니다. 그들은 점진적으로 변화하는 부품 품질 - 버가 수천 분의 1만큼 커지는 것, 임계 치수가 공차의 가장자리를 향해 표류하는 것, 프레스 하중이 교대 후 조금씩 위쪽으로 이동하는 것에 대해 속삭입니다. 이러한 신호를 조기에 인식하는 것이 예방적 유지 보수와 긴급 수리를 구분하는 것입니다.

가장 신뢰할 수 있는 마모 지표는 특정 다이 구성 요소에 직접 매핑됩니다.

펀치 팁 라운딩이는 절단 부품 마모의 가장 초기이자 가장 일반적인 징후입니다. 사용으로 인해 절삭날 반경이 커지면 재료 파손을 시작하는 데 더 많은 힘이 필요합니다. 측정 가능한 결과는 무엇입니까? 스탬핑 부품에서 버 높이가 증가합니다. 0.001인치 버를 생성하는 새로운 펀치는 현재 0.003인치 버를 생성하며 상당한 가장자리 선명도를 잃었습니다. 많은 상점에서는 버-높이 임계값 - 일반적으로 재료 두께의 10% -를 재연마의 트리거로 설정합니다.

가이드 핀 채점핀 표면에 눈에 띄는 긁힘이나 긁힌 자국이 나타납니다. 이는 핀 자체가 고장났다는 의미는 아닙니다. - 이는 하중이 가해졌을 때 다이 슈가 잘못 정렬되어 핀이 전달하도록 설계되지 않은 측면 힘을 흡수하게 되었음을 의미합니다. 채점은 구조적 문제(프레스 램 느슨함, 힐 블록 마모 또는 부적절한 측면 힘 관리)의 증상입니다. 근본 원인을 해결하지 않고 점수가 매겨진 핀을 교체하면 교체품도 빠르게 점수를 매길 수 있습니다.

스프링력 감쇠측정하기 전까지는 보이지 않습니다. 새 것일 때 작업 높이에서 500lbs의 힘을 전달한 다이 스프링은 200,000주기 후에 380lbs만 전달할 수 있습니다. - 일관되지 않은 벗겨짐, 슬러그 당김 또는 다양한 성형 깊이로 나타나는 24% 손실입니다. 숙련된 작업장은 부품 품질이 저하될 때까지 기다리지 않고 예정된 간격으로 교정된 게이지를 사용하여 스프링 장력을 측정합니다.

다이 버튼 벨-입술- 입구면에서 다이 버튼의 절단 가장자리가 점진적으로 확대되고 둥글게 변하는 것은 - 슬러그 유지 및 절단 가장자리 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.- 진입 반경이 커짐에 따라 재료는 파손되기 전에 안쪽으로 굴러가며 스탬핑된 부품에 더 큰 롤오버 영역이 생성됩니다. 심각한 경우 벨-마우스로 인해 슬러그가 확장된 개구부를 통해 뒤로 당겨져 다이 표면에 착지할 수 있습니다.

구조화된 유지 관리 주기는 이러한 지표를 작업 간격에 연결합니다.

• 절단 부품(펀치, 다이 버튼, 트림강)- 50,000-100,000번 스트로크마다 검사합니다. 샘플 부품의 버 높이와 밝은 밴드 폭을 측정합니다. 버가 임계값을 초과하면 다시 날카롭게 하십시오. 일반적인 재연마는 분쇄당 0.002-0.004인치를 제거합니다. 교체를 예측하기 위해 누적 제거를 추적합니다.
• 가이드 시스템(핀, 부싱, 힐 블록)- 매주 또는 100,000~300,000회 스트로크마다 검사합니다. 점수를 확인하고 다이얼 표시기를 사용하여 핀과 부싱 사이의 간격을 측정합니다. 여유 공간이 사양보다 0.001인치를 초과하는 경우 부싱을 교체하십시오.
• 스프링 시스템(다이 스프링, 질소 실린더, 우레탄 패드)- 스프링 테스터나 힘 게이지를 사용하여 매달 또는 100,000스트로크마다 힘 출력을 테스트합니다. 힘이 정격 값의 85% 미만으로 떨어지면 기계식 스프링을 교체하십시오. 모든 다이 설정에서 질소 스프링 압력을 확인하십시오.
• 스트립 제어 부품(파일럿 핀, 리프터, 스톡 가이드)- 100,000~200,000번의 스트로크마다 검사합니다. 파일럿 핀 직경의 마모 여부를 측정합니다. 리프터 스프링 힘을 점검하고 리프트 높이가 사양을 충족하는지 확인하십시오. 홀 신장으로 인해 등록 문제가 발생하기 전에 마모된 파일럿을 교체하십시오.
• 구조 부품(다이 슈, 백킹 플레이트, 다웰)- 대대적인 점검 중 전면적인 감사(연간 또는 500,000-1,000,000스트로크마다). 슈의 평탄도와 평행도를 확인하세요. 표면 변형이나 매립 흔적이 보이는 백킹 플레이트를 교체하십시오.

대량으로 다이 및 스탬핑 라인을 운영하는 작업에서 얻은 주요 통찰력: 전력 및 힘 추세는 부품 품질이 변화하기 전에도 조기 경고 시스템 역할을 합니다. 프레스 부하, 전류 소모 또는 스트로크당 에너지의 꾸준한 증가는 종종 블레이드 둔화 또는 마찰 증가를 신호로 하며 - 폐기율이 상승하기 전에 유지 관리 조치를 촉구합니다. 중요한 치수에서 SPC를 실행하는 작업장은 부품 마모와 관련된 Cp/Cpk 드리프트를 감지하여 허용 한도가 위반되기 전에 검사를 시작할 수 있습니다.

실제 수명-연장 조치는 예정된 유지 관리를 보완합니다. 펀치 및 강철 성형에 적용된 공구 코팅 - TiN, CrN 또는 DLC는 - 마찰을 줄이고 재연마 간격을 30-50% 연장합니다. 가공물 재료에 맞는 적절한 윤활은 모서리 품질 저하를 가속화하는 접착 마모(마모)를 방지합니다. 예상 수명의 70~80%에 예방적 점검을 계획하면 생산을 중단하고 수리 비용을 증가시키는 중간 고장의 위험을 피할 수 있습니다.

표준 카탈로그 구성요소로 충분한 경우

마모된 모든 부품에 맞춤형 교체가 필요한 것은 아닙니다. 스탬핑 부품 ​​산업은 여러 공급업체가 수천 가지 크기와 구성으로 제공하는 강력한 카탈로그 생태계 - 표준 펀치, 다이 버튼, 가이드 핀, 부싱, 스프링 및 리테이너를 지원합니다. 일반적인 형상 및 표준 다이 구성의 경우 카탈로그 부품은 강력한 이점을 제공합니다.

속도:표준 다이 스프링 또는 원형 펀치는 며칠 내에 배송되며 때로는 다음-일도 있습니다. 생산이 중단되고 구성 요소를 즉시 교체해야 하는 경우 카탈로그 가용성을 통해 엔지니어링 리드 타임이 완전히 제거됩니다.

비용:표준 부품은 막대한 양으로 생산되므로 수백만 개의 부품에 걸쳐 툴링 및 품질 시스템 비용이 절감됩니다. 카탈로그 다이 버튼의 비용은 동일한 공구강에서 맞춤형으로 가공하는 것보다 훨씬 저렴합니다.-

입증된 신뢰성:표준 스탬핑 부품은 수십 년에 걸친 집단적 엔지니어링 개선을 구현합니다. 치수는 산업 사양(ISO, DIN, NAAMS)을 준수하며 성능 데이터 - 하중 정격, 마모 수명, 치수 공차 -는 잘 문서화되어 있으며 공개적으로 이용 가능합니다.- 표준 구성 요소를 지정하면 사용자 정의 자격 테스트 없이 무엇을 얻을 수 있는지 알 수 있습니다.

다중 소싱:표준 구성 요소는 다양한 지역의 수많은 공급업체에서 구입할 수 있습니다. 한 공급업체가 중단에 직면하면 대안이 존재합니다. 이러한 공급망 탄력성은 하나의 누락된 구성 요소가 전체 프레스 라인을 유휴 상태로 만들 수 있는 대용량 스탬핑 다이에 특히 유용합니다.

다음 조건이 충족되면 표준 부품을 사용하기로 한 결정은 간단합니다. 필요한 형상이 카탈로그 제공 사항과 일치하고, 틈새 값이 표준 범위 내에 속하며, 재료 등급 및 경도가 공급업체 재고와 일치하고, 응용 프로그램이 표준 부품 등급을 초과하는 비정상적인 하중 경로나 환경 조건을 부과하지 않습니다.

대부분의 유지보수 교체 - 재연마 펀치를 재고 직경으로 반환, 마모된 부싱을 카탈로그 등가품으로 교체, 피로 스프링을 동일한-크기 색상-코드 교체 - 표준 부품으로 교체하는 것이 정확하고 경제적인 선택입니다. 엔지니어링은 이미 완료되었습니다. 테스트는 이미 입증되었습니다. 공급망은 이미 구축되어 있습니다.

복잡한 애플리케이션을 위한 맞춤형{0}}엔지니어링 구성요소 선택

표준 카탈로그는 일반적인 문제를 해결합니다. 그러나 다이 및 스탬핑 작업은 복잡한 부품 특징, 이국적인 재료에 필요한 특이한 간격, 고유한 스트립 레이아웃에 따른 독점 리프터 구성 또는 카탈로그에서 다루지 않는 우회 노치 설계로 인해 발생하는 일반적이지 않은 - 비표준 펀치 형상에 대한 문제를 자주 나타냅니다.-

다음 조건 중 하나라도 존재할 경우 맞춤형 스탬핑 구성요소가 필요합니다.

• 비-표준 틈새표준 다이 버튼에서는 제공되지 않는 여유 공간이 필요한 일반적인 연강-~스테인레스 범위(베릴륨 구리, 티타늄, 초고장력강) 이외의 - 가공물 재료.
• 복잡한 펀치 프로파일카탈로그 형상과 일치하지 않는 독점 부품 기능과 일치하는 - 모양의 펀치입니다. 여기에는 와이어-EDM 또는 원시 공구강 소재의 정밀 연삭이 필요합니다.
• 비정상적인 유지 또는 장착비표준 장착 구성, 구멍 패턴 또는 고정 방법을 사용하여 기존 다이 구조와 통합되어야 하는 - 구성요소-.
• 통합 기능 구성 요소단일 카탈로그 항목으로 존재하지 않는 여러 기능을 결합한 - 요소(게이지 핀 역할도 하는 리프터 또는 바이패스 릴리프가 포함된 스트리퍼 인서트).
• 성능이-중요한 애플리케이션- 표준 공차가 충분히 엄격하지 않거나, 표준 재료가 충분히 단단하지 않거나, 표준 코팅이 특정 마모 메커니즘에 저항하지 못하는 상황.

맞춤과 표준의 총 비용 비교는 단지 단가가 아닙니다. 맞춤 구성요소에는 엔지니어링 시간, 도구 비용, 자격 테스트, 더 긴 리드 타임, 단일-소스 종속성이 포함됩니다. 그러나 또한 최적화된 성능, 연장된 유지 관리 간격 및 표준 부품이 근본적으로 해결할 수 없는 문제를 해결하는 능력도 제공합니다. 대량 생산의 경우 -성능상의 이점은 수백만 주기에 걸쳐 결합됩니다. - 재연마 사이에 500,000번의 히트를 지속하는 맞춤형 펀치와 100,000번의 히트마다 유지 관리가 필요한 표준 펀치에 비해 가동 중지 시간이 5배 감소합니다.

실용적인 결정 프레임워크는 엔지니어링 조달 커뮤니티가 권장하는 내용을 반영합니다. 즉, 요구 사항을 적절하게 충족할 때마다 표준 부품을 사용하고, 표준 솔루션이 부족한 응용 분야에 대해 맞춤형 구성 요소를 예약하고, 구성 요소가 카탈로그에서 바로 80%이고 나머지 20%가 대상 수정을 통해 추가될 수 있는 경우 중간 지점으로 수정된 표준 부품 - 2차 가공 작업이 포함된 카탈로그 항목 -을 고려합니다.

맞춤형 구성 요소 문제에 직면한 엔지니어를 위해 - 특히 설계-버 제어, 특수 소재의 틈새 최적화, 복잡한 리프터 또는 바이패스 노치 구성 또는 독점 성형 형상과 관련된 심각한 문제에 대해 - 전문 툴링 파트너는 범용 기계 공장에서 부족한 엔지니어링 지원과 제조 역량을{3}}모두 제공합니다.이첸개별 구성 요소 엔지니어링을 통해 다이 구조를 포괄하는 맞춤형 스탬핑 다이 구성 요소 솔루션을 제공하여 카탈로그 제공이 한계에 도달하는 비표준 애플리케이션에 대한 전체 사양부터-생산 주기까지-지원합니다. 이러한 유형의 파트너십은 구성 요소 문제가 단순한 크기 대체가 아니라 처음에 올바르게 해결하기 위해 툴링 전문 지식이 필요한 설계 문제가 진정으로 새로운 - 것일 때 가장 가치가 있습니다.

표준이든 맞춤형이든 모든 소싱 결정은 유지 관리 주기에 반영됩니다. 표준 구성요소는 공급망이 이미 구축되어 있으므로 향후 교체를 단순화합니다. 맞춤형 구성요소에는 문서 - 세부 도면, 재료 사양 및 열처리 기록-이 필요하므로 처음부터 다시 엔지니어링하지 않고도 다음 교체 제품을 동일하게 제조할 수 있습니다-. 전체 수명 주기에 걸쳐 다이를 수익성 있게 관리하는 공장은 모든 유지 관리 이벤트에서 의도적으로 이러한 결정을 내리고, 즉각적인 가용성과 장기적인 성능의 균형을 맞추고, 각 후속 결정을 더 빠르고 더 많은 정보를 제공하는 구성 요소 내역을 구축하는 곳입니다.

스탬핑 다이 부품에 대해 자주 묻는 질문

1. 스탬핑 다이의 주요 구성 요소는 무엇입니까?

스탬핑 다이는 구조적 기초 부품(다이 슈, 가이드 핀, 부싱, 힐 블록, 백킹 플레이트), 절단 및 성형 부품(펀치, 다이 버튼, 성형 강철), 스트립 제어 요소(파일럿 핀, 리프터, 스톡 가이드, 바이패스 노치), 스프링 시스템(기계식 다이 스프링, 질소 가스 스프링, 우레탄 패드) 및 스트리퍼 플레이트 등 함께 작동하는 여러 구성 요소 그룹으로 구성됩니다. 각 그룹은 특정 기계 기능을 수행하며, 모든 프레스 스트로크 중 조화로운 상호 작용은 부품 품질, 도구 수명 및 생산 효율성을 결정합니다.

2. 다이 클리어런스에 대한 올바른 펀치-를-어떻게 결정합니까?

펀치{0}}-다이 간격은 측면당 가공물 재료 두께의 백분율로 지정됩니다. 연강의 경우 표준 시작점은 측면당 약 10%입니다. 알루미늄과 같은 부드러운 재료는 5-8%를 사용하는 반면 고강도 강철은 12-18% 이상이 필요합니다. 공구 수명과 절단 품질의 균형을 맞추는 선택입니다. 여유 공간이 작을수록 버는 작아지지만 펀치 마모가 가속화되고, 여유 공간이 넓으면 재연마 간격이 연장되지만 가장자리 롤오버가 증가합니다. 재료 등급, 두께, 프레스 속도 및 원하는 가장자리 품질은 모두 최종 사양에 영향을 미칩니다.

3. 프로그레시브 스탬핑 다이의 바이패스 노치의 목적은 무엇입니까?

바이패스 노치는 공급 중에 스트립 이동 평면 위로 돌출된 다이 구성 요소 위나 주위를 스트립 재료가 통과할 수 있는 공간을 제공합니다. 네거티브 바이패스 노치는 이전 스테이션의 스트립에서 재료를 제거하여 장애물을 제거하는 간격을 만듭니다. 포지티브 바이패스 노치는 다이 구성 요소 자체를 완화하거나 형성하여 스트립이 다이 구성 요소 위로 지나갈 수 있도록 합니다. 이러한 노치를 설계하려면 필요한 공간과 스트립 강도의 균형을 맞춰야 합니다. - 재료를 너무 많이 제거하면 캐리어가 약해지고, 릴리프가 충분하지 않으면 용지 걸림과 공급 오류가 발생합니다. YICHEN(https://www.yichen-group.com/stamping-die/)은 프로그레시브 다이 애플리케이션의 복잡한 우회 노치 구성을 위한 맞춤형 솔루션으로 엔지니어를 지원합니다.

4. 기계식 다이 스프링 대신 질소 가스 스프링을 사용해야 하는 경우는 언제입니까?

응용 분야에서 더 작은 설치 공간에서 더 높은 힘 출력, 전체 스트로크에 걸쳐 보다 일관된 힘 전달을 요구하거나 성형 작업에서 인발 깊이 전체에 걸쳐 균일한 블랭크{0}}유지 압력이 필요한 경우 질소 가스 스프링이 선호됩니다. 압축에 따라 힘이 선형적으로 증가하는 기계식 스프링과 달리 질소 스프링은 상대적으로 평평한 힘 곡선을 제공합니다. 또한 예압 저하 없이 즉시 힘을 전달하므로 전체 스트로크 길이를 작업 이동으로 사용할 수 있습니다. 단점으로는 더 높은 비용, 씰 성능 저하를 감지하기 위한 압력 모니터링의 필요성, 서비스 수명 연장을 위한 정격 용량의 85% 권장 이동 제한 등이 있습니다.

5. 표준 카탈로그와 맞춤형-엔지니어링 다이 구성요소 중에서 어떻게 선택합니까?

필요한 형상, 간격, 재료 등급 및 하중 등급이 사용 ​​가능한 제품과 일치하는 경우 표준 카탈로그 구성요소를 사용하십시오. - 배송 속도가 더 빠르고 비용이 저렴하며 수십 년간의 개선을 통해 검증된 신뢰성을 제공합니다. 맞춤형-엔지니어링 구성요소는 적용 분야에 특수 재료에 대한 비표준 틈새, 독점 부품 기능과 일치하는 복잡한 펀치 프로파일, 통합된 다기능 요소, 통합된-기능 요소 또는 표준 공차나 재료가 부족한 성능-중요 상황이 포함되는 경우 필요합니다. 대량 생산의 경우-유지보수 이벤트 사이에 5배 더 오래 지속되는 맞춤형 부품은 가동 중지 시간 감소를 통해 더 높은 초기 비용을 정당화할 수 있습니다. YICHEN(https://www.yichen-group.com/stamping-die/)과 같은 전문 파트너는 설계부터 생산까지 포괄하는 비표준 구성요소 문제에 대한 완전한 엔지니어링 지원을 제공합니다.-