판금 스탬핑 공정 설계를 위한 필수 가이드

I. 개요

스탬핑 공정은 스탬핑 가공의 다양한 공정을 합친 것으로, 스탬핑 부품의 제조 공정에서 각 공정의 실행 규칙을 설명합니다.

전체 스탬핑 공정에는 스탬핑 블랭크 준비 공정(절단 및 블랭킹 등), 스탬핑 성형 공정(굽힘, 드로잉, 플랜지, 트리밍, 펀칭, 벌지, 성형 등) 및 보조 공정(윤활, 디버링, 열처리 등), 그리고 이러한 공정을 완료하는 데 사용되는 장비 및 금형과 해당 공정 매개변수가 포함되어야 합니다.

스탬핑 공정의 품질은 스탬핑 부품 가공 기술의 합리성, 필요한 금형의 수와 복잡성, 원자재 사용률, 스탬핑 부품의 품질과 생산성 및 기타 주요 경제 및 기술 지표를 직접 결정하므로 스탬핑 공정을 정확하고 합리적으로 공식화하는 것은 매우 중요한 기술 작업입니다. 좋은 스탬핑 프로세스 는 자격을 갖춘 스탬핑 부품의 생산을 보장할 뿐만 아니라 최고의 경제 및 기술 지표를 갖추어야 합니다.

때로는 동일한 스탬핑 부품을 여러 스탬핑 공정을 통해 적격 부품으로 제조할 수 있습니다. 이 경우 스탬핑 공정의 복잡성, 금형 및 장비 소비량, 원자재 사용률, 생산 효율성, 불량품 생산 가능성(제품 품질 보증 조건), 환경에 미치는 영향 등의 요소를 고려하여 최적의 스탬핑 공정을 선택해야 합니다.

스탬핑 프로세스 설계 작업의 주요 내용은 다음과 같습니다:

1. 스탬프가 찍힌 부품 분석

스탬핑 부품의 재료, 두께, 기하학적 모양, 크기, 정밀도 요구 사항 및 기타 요소는 스탬핑 부품의 스탬핑 공정 특성을 형성합니다. 이러한 요소는 스탬핑 공정을 공식화하고 사용해야 하는 스탬핑 공정의 유형, 수량 및 순서를 결정하기 위한 기본 조건입니다. 따라서 스탬핑 공정을 공식화할 때는 이러한 기본 요소를 신중하게 분석해야 합니다.

스탬핑 부품 분석에서는 스탬핑 부품의 가공성을 중점적으로 연구해야 합니다. 스탬핑 부품의 가공성에는 두 가지 측면이 포함됩니다. 한편으로는 스탬핑 방법으로 스탬핑 부품의 모양과 치수 정확도를 완성할 수 있는지 여부를 나타내며, 다른 한편으로는 가장 간단하고 편리한 스탬핑 방법을 사용하여 제조할 수 있는지 여부를 의미합니다.

스탬핑 프로세스를 올바르게 분석하려면 다양한 측면을 종합적으로 고려해야 합니다. 제조 스탬핑 부품 에는 다양한 스탬핑 방법이 포함될 수 있으며 사용되는 스탬핑 방법이 다르기 때문에 가공성의 내용도 다양합니다. 같은 부품이라도 생산 조건, 장비 상황, 금형 제조 능력, 생산 단위의 생산 기술 전통과 습관 등이 다르기 때문에 스탬핑 가공성의 의미도 다릅니다.

따라서 스탬핑 부품의 가공성을 분석 할 때 일반 기술 담당자가 잘 알고있는 원칙 (예 : 최소 펀칭 직경, 최소 굽힘 반경, 펀치 사이의 최소 거리 등), 앞서 언급한 다양한 조건도 분석 및 연구 범위에 포함시켜야 합니다.

또한 스탬핑 생산 기술 수준의 향상과 새로운 스탬핑 공정 방식의 발전으로 인해 스탬핑 부품 가공성의 개념과 평가 기준이 변경 될 수 있으므로 스탬핑 부품 가공성의 의미는 변하지 않습니다.

스탬핑 부품의 가공성 분석을 기반으로 필요한 경우 스탬핑 공정 및 금형 구조를 단순화하고 재료 소비를 줄이며 스탬핑 부품의 품질을 개선하고 궁극적으로 스탬핑 부품의 생산 비용 절감 목표를 달성하기 위해 스탬핑 부품 자체의 구조와 크기 수정을 고려할 수 있습니다 (스탬핑 부품의 기능적 사용을 보장하는 조건 하에서). 많은 생산 사례를 통해 이 방법이 매우 효과적이라는 것을 알 수 있습니다.

2. 원재료 선택 및 준비

스탬핑 부품의 원재료의 종류와 등급은 일반적으로 제품 설계 시 기능적 용도에 따라 결정됩니다. 그러나 어떤 형태의 원자재(시트, 스트립, 블록, 코일)를 사용할지는 스탬핑 공정에서 준비 공정을 결정할 뿐만 아니라 전체 스탬핑 공정의 경제적, 기술적 수준에도 영향을 미치므로 무시할 수 없는 문제입니다.

반면에 스탬핑 부품의 성형 공정이 원활하게 완료 될 수 있는지 여부와 스탬핑 부품의 치수 정확도를 보장 할 수 있는지 여부는 때때로 시트 재료의 스탬핑 성능과 시트 재료의 기하학적 모양 및 치수 정확도에 직접적으로 의존합니다. 따라서 스탬핑 변형의 특성과 요구 사항에 따라 원자재의 종류와 등급을 올바르게 선택해야 합니다.

3. 변형 프로세스 결정

변형 공정의 결정은 스탬핑 공정 공식화의 핵심 내용이며 성공의 열쇠이며 매우 중요합니다. 변형 공정의 결정에는 변형 공정의 유형과 매개 변수 및 변형 공정의 순서를 결정하는 것이 포함됩니다. 변형 프로세스를 결정하는 작업에서 스탬핑 변형의 기본 법칙을 따라야합니다.

4. 보조 프로세스 결정

스탬핑 생산에 사용되는 일반적인 보조 공정에는 공정 간 열처리, 세척, 디버링, 윤활, 표면 처리 등이 있습니다.

열처리 공정은 목적에 따라 주로 플레이트의 가소성을 향상시키기 위한 어닐링과 변형 저항을 줄이기 위한 어닐링으로 나뉩니다. 어닐링 온도와 유지 시간은 재료 유형, 블랭크의 크기, 어닐링 목적의 요구 사항 등에 따라 결정됩니다.

버를 제거하는 일반적인 방법에는 수동 디버링, 배럴 디버링 및 연삭이 있습니다. 이러한 방법의 선택은 스탬핑된 부품의 모양, 크기 및 생산량에 따라 결정됩니다.

5. 금형 유형 선택

금형의 유형과 구조는 완료해야 하는 스탬핑 공정에 따라 결정될 뿐만 아니라 생산량과도 밀접한 관련이 있습니다. 대량 생산에서는 복잡한 다중 공정 금형을 사용할 수 있습니다. 금형 비용은 비싸지만 생산 효율이 높기 때문에 스탬핑 부품의 비용을 줄일 수 있습니다. 소량 생산에서는 단순 금형과 범용 금형을 사용하는 경우가 많습니다.

6. 스탬핑 장비 선택

스탬핑되는 부품의 모양, 크기, 스탬핑 공정의 내용 등을 바탕으로 장비 사양 선택의 기준이 되는 필요한 톤수, 스트로크, 셔트 높이, 작업대 크기 등을 결정할 수 있습니다.

스탬핑 장비 유형의 선택은 주로 생산량에 따라 결정됩니다. 다품종 소량 생산에서는 다양한 유형의 범용 프레스가 사용됩니다. 대량 생산에서는 멀티 스테이션 프레스, 고속 프레스, 스탬핑 자동화 라인과 같은 생산성이 높은 특수 스탬핑 장비를 채택할 수 있습니다.

7. 기계화 및 자동화 체계 선택

스탬핑 생산 공정의 기계화 및 자동화는 노동 생산성 향상, 비용 절감 및 안전한 생산을 보장하기 위한 근본적인 조치이며, 이는 전적으로주의를 기울여야합니다. 다품종 소량 생산에서는 범용 프레스에 자동 공급 메커니즘을 갖춘 방법을 사용할 수 있으며, 대량 생산에서는 자동화 된 특수 프레스 또는 여러 대의 자동 프레스로 구성된 스탬핑 자동 생산 라인을 채택 할 수 있습니다.

8. 스탬핑 부품의 품질 검사 방법 결정

스탬핑 부품의 품질 검사는 스탬핑 작업의 설계 프로세스에서 중요한 측면입니다. 스탬핑 부품의 품질은 원자재의 성능, 스탬핑 장비 및 금형의 신뢰성에 의해 보장되고 비교적 안정적이지만 각 부품을 검사 할 필요는 없습니다.

그러나 스탬핑 장비는 생산성이 높기 때문에 품질 문제가 발생하여 적시에 조치를 취하지 않으면 단시간에 많은 양의 폐기물이 발생하여 상당한 경제적 손실이 발생할 수 있습니다.

따라서 스탬핑 공정을 설계할 때는 신뢰할 수 있는 품질 관리 수단을 마련해야 합니다. 생산성이 높은 자동 스탬핑 라인에서는 '온라인 검사'를 보장하는 방법을 더욱 구현해야 합니다. 앞서 언급한 작업 중 좀 더 복잡한 두 가지 문제에 대해서는 다음과 같이 분석합니다.

II. 스탬핑 변형 프로세스 결정 원칙

스탬핑 변형 프로세스는 스탬핑 프로세스의 주요 내용이며, 그 합리성은 스탬핑 프로세스의 성공 또는 실패를 직접 결정합니다.

1. 이제 스탬핑 변형 프로세스를 결정할 때 따라야 하는 주요 원칙에 대해 논의해 보겠습니다.

(1) 각 변형 공정의 변형 영역에서 최대 변형 정도는 한계값(성형 한계)을 초과할 수 없습니다. 스탬핑 부품의 기하학적 특성에 따라 사용할 스탬핑 변형 공정의 유형을 결정할 수 있습니다. 스탬핑 블랭크의 모양과 크기가 결정된 후 모든 성형을 완료하는 데 필요한 총 변형 정도를 결정할 수 있습니다.

스탬핑 변형 공정의 한계 변형 정도(성형 한계)를 알면 필요한 변형 공정의 수를 결정할 수 있습니다. 이때 변형 공정 수를 결정하는 원칙은 각 공정의 변형 영역의 변형 정도가 한계값을 초과하지 않도록 하는 것입니다.

그림 1e는 0.7mm 두께의 저탄소 강판으로 제작된 원통형 스탬핑 부품을 보여줍니다. 이 스탬핑 부품의 기하학적 특성에 따라 사용할 변형 공정은 딥 드로잉으로 결정됩니다. 동일한 면적 조건에서 계산하면 필요한 원형 블랭크의 직경은 275mm입니다.

이 소재의 최종 드로잉 계수와 부품의 총 드로잉 계수를 알고 있는 것을 바탕으로 계산한 결과, 총 3개의 드로잉 프로세스가 필요하다는 결과가 나옵니다. 부품 하단의 돌출부는 한 번의 변형 공정으로 형성할 수 있습니다. 따라서 이 부품의 스탬핑 공정은 블랭킹, 1차 드로잉, 2차 드로잉, 3차 드로잉, 트리밍 및 하단 성형으로 결정됩니다.

대량 생산 배치를 고려하여 블랭킹과 첫 번째 드로잉을 하나의 공정으로 결합하여 블랭킹-드로잉 복합 다이로 완성합니다. 최종 결정된 스탬핑 공정과 각 공정 사이의 반제품의 모양과 크기(변형 결과)는 그림 1에 나와 있습니다.

a) 블랭킹, 첫 번째 그리기
b) 두 번째 그림
c) 세 번째 그림
d) 트리밍
e) 바닥 형성

(2) 각 성형 공정의 공정 매개 변수 및 변형 조건은 스탬핑 변형 경향의 법칙을 준수하여 변형해야하는 블랭크 부분 (변형 영역)을 상대적으로 "약한 영역"으로 만들어 해당 성형 공정 중에 블랭크의 변형 영역이 미리 정해진 방식으로 변형되도록해야합니다.

다양한 성형 공정에서 다양한 모양과 크기의 블랭크는 각 부품의 힘 조건과 가능한 변형 모드가 다르며 변형 경향 법칙의 내용과 조건도 다릅니다.

그림 2에 표시된 원형 구멍 플랜지가 있는 부품은 모양은 단순하지만 부품 간의 치수 관계가 다르기 때문에 변형 경향이 다를 수 있으므로 적격 부품을 제조하려면 완전히 다른 스탬핑 공정(스탬핑 성형 작업)을 사용해야 합니다.

그림 2에서 부품의 외경 D가 상대적으로 큰 반면 플랜지 후 플랜지의 높이 H가 상대적으로 작은 경우 변형 전 블랭크의 여러 부분 간의 치수 관계(블랭크의 외경 D와 내부 구멍 D의 관계)를 기반으로 스탬핑 변형 경향의 법칙을 활용하여 "링 모양의 블랭크로부터 플랜지로 직접 성형하는 스탬핑 공법을 사용할 수 있다"는 결론을 내릴 수 있습니다.

따라서 사용할 스탬핑 공정은 블랭킹, 펀칭, 플랜징으로 결정할 수 있습니다(그림 3 참조). 생산량이 많은 경우 블랭킹-펀칭 복합 다이 세트를 사용하여 블랭킹과 펀칭을 하나의 작업으로 결합할 수 있습니다. 툴링 및 장비 조건이 허용하는 경우 블랭킹-펀칭-플랜징 복합 다이 세트를 사용하여 블랭킹, 펀칭 및 플랜징을 한 번의 작업으로 결합할 수도 있습니다.

이 부품의 외경 크기 D가 상대적으로 작고 플랜지 후 플랜지의 높이 H가 상대적으로 큰 경우 스탬핑 변형 경향의 법칙에 따라 발생하는 변형은 블랭크 내부의 플랜지 변형이 아니라 블랭크의 외부 모서리 수축의 드로잉 변형 일 수 있습니다. 따라서 그림 3에 표시된 스탬핑 공정은 적격 부품의 가공을 보장 할 수 없습니다.

이 경우 스탬핑 변형 경향의 법칙의 원리에 따라 블랭크의 외경 크기를 적절히 늘려서 플랜지 공정 중에 블랭크의 외경이 줄어들지 않도록 해야 합니다. 마지막으로, 플랜징이 완료된 후 필요한 외경 크기를 얻기 위해 추가 트리밍 작업이 추가됩니다. 따라서 합리적인 스탬핑 공정은 블랭킹, 펀칭, 플랜지, 트리밍입니다(그림 4 참조).

이러한 부품의 경우 스트립 재료를 적절히 넓힌 상태에서 펀칭 및 플랜지 작업을 먼저 수행한 다음 블랭킹 작업을 사용하여 블랭크를 스트립 재료에서 분리하는 또 다른 스탬핑 공정을 사용할 수도 있습니다. 이 프로세스를 통해 한 번의 트리밍 작업을 제거할 수 있습니다. 두 스탬핑 공정 모두 적격 부품을 가공할 수 있지만 사용되는 금형의 구조, 위치 및 작동 방법에는 많은 차이가 있습니다.

생산 조건에서 정확하게 선택하려면 비교 분석을 수행해야 합니다. 물론 복합 다이를 사용하여 펀칭, 플랜지 및 블랭킹을 한 번의 작업으로 결합할 수도 있습니다.

이 경우(복합 다이 적용 시) 블랭킹 펀치, 블랭킹 다이, 펀칭 펀치, 펀칭 다이, 플랜지 펀치의 높이를 적절히 결정하여 각 공정(블랭킹, 펀칭, 플랜지 등)이 스탬핑 변형 경향의 법칙에 따라 정해진 순서대로 정확하게 진행될 수 있도록 해야 합니다.

원형 홀 플랜지 부품의 플랜지 높이 H가 큰 경우 그림 3 또는 그림 4에 표시된 스탬핑 공정을 계속 사용하는 경우 필요한 플랜지 높이 H를 달성하기 위해 플랜지 전에 펀칭 직경을 줄여야하므로 플랜지 계수가 판재의 스탬핑 성능에서 허용하는 한계 값보다 작아 지므로 이러한 스탬핑 공정을 사용하여 적격 부품을 가공 할 수 없습니다.

이 경우 더 복잡한 스탬핑 공정, 즉 블랭킹, 드로잉, 하단 구멍 펀칭 및 플랜징의 네 가지 공정을 채택해야 합니다(그림 5 참조).

스탬핑 된 부품의 외경 크기 정확도가 필요한 경우 드로잉 후 플레이트 재료의 이방성으로 인해 플랜지 가장자리의 외주가 둥글지 않은 결함을 제거하기 위해 드로잉 공정 후 트리밍 공정도 추가해야합니다. 물론 생산량이 많은 경우에는 공정의 통합과 복합 금형의 적용도 고려해야 합니다.

그림 2~4에 표시된 스탬핑 부품의 스탬핑 공정 분석 작업에서는 플랜지 가공 시 블랭크의 외경이 변하지 않는 표 1의 최소 한계 크기 관계를 기준으로 사용할 수 있습니다. 표의 값은 실제 스탬핑 실험 결과이며, 저탄소 강판 및 구형 단면 펀치를 사용하는 조건에 적용 가능합니다. 표의 D, d, d0 기호는 스탬핑 전 블랭크의 치수를 나타냅니다(그림 3 참조).

표 1 블랭크의 외경을 변경하지 않고 구형 엔드 페이스 펀치로 플랜징할 때 d / d0의 한계치

딥 드로잉 부품의 스탬핑 공정 설계에서도 스탬핑 변형 경향의 원칙을 따라야 합니다. 그림 6과 7의 두 원통형 딥 드로잉 부품의 기하학적 모양은 동일하며 둘 다 바닥에 둥근 구멍이있는 딥 드로잉 부품입니다. 그러나 바닥 구멍의 직경이 다르기 때문에 가공에 다른 스탬핑 공정을 사용해야 합니다.

딥 드로잉된 부분의 하단 구멍의 직경이 작으면 구멍이 있는 링 블랭크로 딥 드로잉할 때 하단 구멍의 직경이 확장되지 않습니다. 따라서 그림 6에 표시된 스탬핑 공정, 즉 블랭킹, 펀칭 및 딥 드로잉을 채택 할 수 있습니다. 여기서 블랭킹과 펀칭을 하나의 공정으로 결합한 다음 링 블랭크로 딥 드로잉을 할 수도 있습니다. 생산 배치가 큰 경우 블랭킹, 펀칭 및 딥 드로잉을 하나의 공정으로 결합하여 복합 다이 세트로 완료하는 것도 고려할 수 있습니다.

깊게 그려진 부분의 바닥에있는 구멍의 직경이 큰 경우 스탬핑 변형 경향의 법칙에 따라 외경이 d이고 내경이 d 인 환형 부분 ₀ 는 상대적으로 "약한 영역"이 될 수 있습니다. 따라서 딥 드로잉 공정 중에 바닥 구멍의 크기가 확장되거나 원치 않는 구멍 확장 및 플랜지 변형이 발생하여 딥 드로잉 변형을 통해 부품을 형성하는 스탬핑 공정을 수행할 수 없게 될 수 있습니다.

이 경우 그림 7에 표시된 스탬핑 공정을 채택하여 딥 드로잉 공정 후에 하단 펀칭 공정을 배치해야합니다. 물론 이때 블랭킹, 딥 드로잉, 하단 홀 펀칭 세 가지 공정을 하나의 공정으로 결합하여 복합 다이 세트로 완성 할 수도 있습니다.

복합 다이의 설계 작업에서 펀칭 펀치의 높이를 결정할 때 스탬핑 변형 경향의 법칙, 즉 블랭킹, 딥 드로잉 및 하단 홀 펀칭의 순서에 의해 결정된 순서를 확인해야합니다.

위의 분석은 축 대칭형 원통형 딥 드로잉 부품과 원형 홀 플랜지 부품을 예로 들어 설명한 것이며, 기본 원리는 축 대칭이 아닌 스탬핑 부품에도 적용 가능합니다.

(3) 변형 공정을 결정할 때는 금형의 구조, 작동 원리 및 기타 문제와 함께 종합적인 분석을 수행해야합니다.

스탬핑 가공에서 모든 스탬핑 변형은 해당 금형 구조와 작동 원리에 의해 완성됩니다. 따라서 특정 변형 공정을 위해서는 반드시 금형에 해당 기능과 구조가 있어야 합니다.

이러한 관계의 존재로 인해 변형 프로세스와 다양한 변형 프로세스의 조합을 결정할 때 결정된 변형 프로세스를 완료 할 수있는 금형의 종류를 고려해야합니다. 한편으로는 금형을 사용하여 스탬핑 변형 프로세스를 완료 할 수있는 가능성을 고려해야하며 다른 한편으로는 해당 금형 구조의 복잡성과 금형 비용 소비와 같은 경제적 문제도 분석해야합니다.

그림 8에 표시된 여러 직각으로 구부러진 부분은 다양한 스탬핑 공정을 사용하여 가공할 수 있습니다. 가장 일반적으로 사용되는 스탬핑 공정은 두 개의 벤딩 공정을 사용하는 것입니다. 첫 번째 벤딩 공정에서는 부품 외부의 두 직각을 구부린 다음 다른 금형 세트를 사용하여 내부의 두 직각을 구부립니다. 이 구부러진 부품은 한 번의 벤딩 프로세스에서 4개의 직각으로 구부릴 수도 있습니다.

가장 직관적인 스탬핑 공정은 그림 9에 표시된 금형을 사용하여 한 번의 스탬핑 작업으로 4개의 직각을 구부리는 것입니다. 이 공정에 사용되는 금형은 구조가 매우 간단하고 금형의 작동 원리도 간단한 아이디어로 구현할 수 있습니다.

그러나 이러한 유형의 금형을 작동하는 동안 블랭크의 두 측면 암의 회전이 펀치에 의해 방해받습니다. 결과적으로 두 개의 내부 직각의 굽힘 변형이 방해될 뿐만 아니라 구부러져서는 안 되는 부품에 유해한 굽힘이 발생하여 스탬핑된 부품의 치수 정확도가 손상됩니다(그림 9 참조).

이 경우 구부러진 부품의 정확한 모양과 치수 정확도를 보장하는 동시에 효율적인 다각도 단일 벤딩 스탬핑 공정을 사용하기 위해 그림 10에 표시된 금형 유형을 사용할 수 있습니다. 구부러진 부품의 사이드 암 치수가 적절한 경우 그림 11에 표시된 더 간단한 금형 구조를 사용하여 프레스의 한 번의 스트로크로 모든 각도 구부리기 작업을 완료할 수도 있습니다.

1-Die
2-펀치
3-스윙 블록
4-백 플레이트

실제로 이 금형 세트의 작동 원리는 두 가지 굽힘 작업의 스탬핑 공정과 동일합니다. 먼저 블랭크의 바깥쪽에서 두 개의 직각을 구부린 다음 블랭크의 안쪽에서 두 개의 직각을 구부립니다. 벤딩 순서는 벤딩 펀치와 4개의 벤딩 다이 사이의 높이 차이에 의해 이루어집니다.

2. 성형 공정의 순서를 결정할 때는 다음 원칙을 따라야 합니다.

복잡한 형상을 가진 부품의 스탬핑 공정을 개발하는 작업에서는 스탬핑을 완료하기 위해 여러 성형 공정을 거쳐야 하는 경우가 많습니다. 이때 각 성형 공정의 순서를 정하는 것은 복잡하고 중요한 문제이며 스탬핑 공정 성공의 열쇠이기도 합니다.

(1) 다중 공정 스탬핑 성형은 본질적으로 평평한 모양의 판금 블랭크의 모양을 일정한 순서로 점차적으로 변경하여 스탬핑 된 부품의 모양에 접근하고 최종적으로 모양이되는 프로세스입니다. 따라서 각 성형 공정은이 공정에서 특정 처리 작업을 완료하고 역할을 수행하며 스탬핑 된 부품의 모양에 가까운 방향으로 특정 부품 또는 전체 블랭크의 모양을 변경해야합니다.

이를 위해서는 성형 공정의 순서를 배치할 때 각 성형 공정에서 성형이 필요한 부분이 해당 공정의 힘 조건에서 상대적으로 '약한 영역'에 확실히 있어야 하며, 이 공정의 결과가 후속 성형 공정, 즉 후속 성형 공정에서 상대적으로 '약한 영역' 조건을 형성하는 데 방해가 되지 않도록 해야 합니다.

(2) 여러 성형 공정이있는 스탬핑 공정에서 특정 성형 공정 후 스탬핑 된 부품의 형상 일부가 이미 형성된 경우 이후의 모든 성형 공정에서 이미 형성된이 부품은 다른 변형을 겪지 않아야합니다.

(3) 성형 공정 후 형성된 반제품에서는 성형 부품 (모양과 크기가 완성 된 스탬프 부품의 일부와 완전히 동일 함)과 후속 변형 공정에서 형성 될 부품으로 나눌 수 있습니다.

이미 형성된 부품에 의해 분리된 반제품에 형성될 부품은 각자의 범위 내에서만 가공할 수 있습니다. 이미 형성된 부품에 의해 분리된 형성될 부품은 더 이상 부품 간에 변형 연결 및 영향이 없으므로 자체 범위 내에서 변형 프로세스를 독립적으로 배열할 수 있으며 부품 간에 재료 이동이 발생하지 않습니다.

(4) 스탬핑 공정 설계의 계산 작업에서 이미 변형 된 영역으로 분리 된 변형 될 영역의 판금 수량 (무게 또는 면적)이 나중에 형성 될 스탬핑 부품의 해당 부분의 요구에 충분한 지 확인해야합니다. 필요한 양보다 적어서도 안 되지만 필요 이상으로 많아서도 안 됩니다.

(5) 스탬핑 블랭크 및 공정의 반제품에서 후속 공정에서 소성 변형을 겪어야하는 부품의 경우 펀칭 및 노칭과 같은 작업을 변형 공정 전에 배치해서는 안됩니다. 또한 모든 펀칭, 노칭 및 트리밍은 스탬핑 변형 경향을 변경할 수 있으므로 이러한 공정의 배열은 변형 경향 및 조건에 대한 스탬핑 공정의 요구 사항을 충족해야합니다.

그림 12와 13에 표시된 두 가지 예는 여러 작업이 필요한 스탬핑 공정입니다. 이 두 부분의 스탬핑 프로세스를 분석하면 실제 적용에서 위의 원칙이 얼마나 중요한지 명확하게 알 수 있습니다.

그림 12에 표시된 예는 6개의 작업으로 구성된 스탬핑 프로세스를 포함합니다. 첫 번째 및 두 번째 딥 드로잉 작업은 최대 딥 드로잉 계수를 기준으로 계산됩니다. 이 두 번의 딥 드로잉 작업에서는 세 번째 성형 작업을 위해 바닥에 충분한 재료를 확보하기 위해 딥 드로잉 후 반제품의 바닥을 구형으로 성형합니다.

1- 블랭킹, 딥 드로잉
2차원 드로잉
3-포밍
4-펀칭, 트리밍
5-외부 가장자리 플랜지, 내부 구멍 플랜지
6-외부 가장자리 분해

두 번째 딥 드로잉 공정 후 형성된 직경 16.5mm의 원통형 부분은 성형 영역으로, 반제품을 내부와 외부의 두 부분으로 나누어 성형합니다. 세 번째 성형 공정부터 마지막 여섯 번째 공정까지 모든 성형은 변형 될 두 영역의 각 범위 내에서 수행되며, 그 사이에는 더 이상 변형 관계가 없으므로 각 성형 공정의 순서를 독립적으로 배열 할 수 있습니다.

그림 13은 9단계가 필요한 스탬핑 공정을 보여줍니다. 첫 번째에서 다섯 번째 공정은 원통형 딥 드로잉 부품의 계산 방법에 따라 결정됩니다. 다섯 번째 딥드로잉 공정에서 형성된 직경 120mm의 원통형 부품은 반제품을 내부와 외부의 두 부분으로 나누어 성형하는 성형 영역이므로 이후의 변형 공정은 각각의 범위 내에서 수행됩니다.

1-블랭킹
2, 3, 4, 5-심도 그리기
6-사이징 R1.5
7- 가장자리 다듬기
8- 가장자리 늘리기
9-바닥 자르기

변형과 힘의 관점에서 볼 때 더 이상 그들 사이에 상호 영향이 없으므로 후속 변형 프로세스의 순서는 더 이상 다른 부품의 제약을받지 않고 각 부품 자체의 변형 경향에 따라 결정됩니다. 아홉 번째 바닥 절단 공정에 사용되는 다이는 비교적 복잡하며 배치 크기가 크지 않은 경우 선반에서 바닥을 절단하거나 그림 14에 표시된 펀칭 플랜지 방법으로 완료 할 수 있습니다.

III. 스탬핑 장비 선택

스탬핑 성형 공정은 스탬핑 장비에서 완료되므로 스탬핑 장비의 합리적인 선택은 스탬핑 공정의 원활한 진행 여부를 결정할뿐만 아니라 스탬핑 공정의 경제적 효과에도 직접적인 영향을 미칩니다.

스탬핑 공정을 공식화 할 때 성형 공정을 결정한 후 필요한 변형 력과 작업 스트로크, 금형 설치 공간 및 기타 조건에 따라 스탬핑 장비를 선택해야합니다. 때로는 기존 스탬핑 장비를 기반으로 합리적인 스탬핑 공정을 결정하는 또 다른 상황이 발생할 수 있습니다.

현재 스탬핑 생산에 가장 많이 사용되는 장비는 기계식 프레스와 유압식 프레스입니다. 스탬핑 생산의 경우 이 두 가지 유형의 장비에는 장단점이 있으며, 그 특성을 비교하면 표 2에서 볼 수 있습니다.

표 2 비교 기계식 프레스및 유압 프레스es

기계식 프레스와 유압식 프레스는 성능에 큰 차이가 있으므로 장비 선택 후 스탬핑 장비의 특성에 따라 금형을 설계해야 합니다.

유압 프레스는 전체 스트로크 범위에서 공칭 톤수(힘)를 제공하여 변형 프로세스를 완료할 수 있습니다. 기계식 프레스가 제공할 수 있는 힘은 자체 전송 시스템의 강도에 따라 제한되며 크랭크축의 회전 위치에 따라 달라질 수 있으며 슬라이드의 하단 데드 센터 근처에서만 공칭 톤수 힘을 제공할 가능성이 높습니다.

기계식 프레스와 유압식 프레스가 제공할 수 있는 힘과 스트로크 관계 곡선의 비교는 그림 15에 나와 있습니다.

스탬핑 장비의 유형을 결정한 후 변형 공정의 특성, 필요한 총 공정 힘 (힘 적용 시간이 겹치는 경우), 스탬핑 된 부품 및 블랭크의 모양과 크기, 금형의 매개 변수 및 작동 요구 사항 등을 기반으로 필요한 슬라이드 힘, 스트로크, 폐쇄 높이, 작업대 및 베드의 구조 및 크기, 스트로크 수 및 기타 장비 매개 변수를 결정하고이를 기반으로 적합한 장비의 사양과 모델을 선택할 수 있습니다.

톤수(힘)로 기계식 프레스를 선택할 때는 전체 스트로크 범위에서 어느 순간에 프레스의 허용 슬라이딩 힘이 해당 순간에 필요한 총 변형력보다 큰지 확인해야 합니다. 즉, 한 스트로크에서 다양한 변형 프로세스가 완료되는 데 필요한 힘의 곡선을 더하여 얻은 결과 힘 곡선은 전체 스트로크 범위에서 허용되는 슬라이드 힘 곡선보다 낮아야 합니다.

크랭크 프레스의 허용 슬라이드 힘과 스트로크 사이의 관계 곡선은 장비를 선택할 때 필요한 필수 정보이며, 장비 제조업체는 공정 공식화의 기초로 사용자 장치에 제공해야 합니다. 실제 정보가 부족한 경우 그림 16에 제시된 일반적인 크랭크 프레스의 허용 슬라이드 힘과 스트로크 간의 관계 곡선을 참조할 수도 있습니다.

일반적으로 사용되는 기계식 프레스 및 유압식 프레스의 사양과 다양한 매개변수는 표 3~5에 나와 있습니다.

표 3 폐쇄형 단일 포인트 프레스의 기본 매개 변수

표 4 개방형 프레스의 기본 매개 변수

표 5 4열 범용 유압 프레스