펀치 및 다이 클리어런스: 완벽한 부품을 위한 비결

펀칭의 간극은 펀치와 다이 가장자리 사이의 거리를 말하며, 기호 c로 표시됩니다(그림 1 참조). 간극의 정확한 의미와 실제 기능을 고려하고 금형 제작 방법 및 간극 측정 방법의 요구 사항을 수용하려면 단면 간극을 사용하는 것이 좋습니다.

간격은 펀칭 공정과 금형 설계에서 매우 중요한 파라미터입니다. 간극이 합리적인지 여부를 올바르게 평가하려면 먼저 펀칭 부품의 품질(단면 품질, 치수 정확도 및 굽힘 포함), 금형 수명 및 에너지 소비에 대한 간극의 영향을 연구하고 질적, 양적으로 종합적으로 이해해야 합니다.

펀칭 간극은 펀칭 부품의 품질에 큰 영향을 미칠 뿐만 아니라 금형 수명에도 영향을 미칩니다, 펀칭력, 박리력 및 배출력에 영향을 미칩니다. 따라서 여유 공간은 펀칭 금형 설계에서 중요한 파라미터입니다.

I. 클리어런스가 펀칭 부품의 품질에 미치는 영향

펀칭 부품의 품질은 합리적인 간격을 평가하는 주요 기준입니다. 펀칭 부품의 품질에 대한 간극의 영향을 연구한 후 부품의 기술적 요구 사항에 따라 적절한 간극을 선택할 수 있습니다.

펀칭 부품의 품질에는 단면 품질, 치수 정확도 및 굽힘의 세 가지 측면이 포함되며, 이에 대해서는 별도로 설명합니다.

1. 단면 품질

클리어런스가 펀칭 단면 품질에 미치는 영향은 그림 2에 나와 있습니다. 그림에서 볼 수 있듯이 클리어런스가 증가하면 밝은 밴드가 점차 감소하고 붕괴 각도와 버가 증가합니다. 간격이 20%t에 도달하기 전에는 버의 높이가 작고 변화가 거의 없으며, 이 영역이 안정적인 버 영역입니다. 더 작은 클리어런스에서는 클리어런스의 약간의 변화가 밝은 대역에 큰 영향을 미치지만 클리어런스가 특정 값(14%t~24%t)에 도달하면 밝은 대역에 미치는 영향이 작아집니다.

• ㅏ-접힘 각도
• ㄴ-밝은 밴드
• c-골절 영역
• d-Burr
• α-밝은 밴드의 각도
• γ-골절 영역의 각도

간격이 증가함에 따라 파단 표면의 경사도 증가합니다. 간격이 적절하면 상부 및 하부 균열이 일직선으로 만나 겹치며 이때 전단 표면이 깔끔하고 깔끔하고 밝은 밴드가 판 두께의 약 1/3을 차지하며 붕괴 각도, 버 및 경사도 작아 일반 펀칭 부품의 요구 사항을 충족 할 수 있습니다 (그림 3 참조).

a) 간격이 너무 작음
b) 보통 간격
c) 과도한 간격

간격이 너무 크거나 너무 작으면 균열이 잘 정렬되지 않습니다(그림 4 참조). 간격이 너무 작으면 볼록 다이의 가장자리에 있는 균열이 바깥쪽으로 잘못 정렬되고(그림 4a 참조), 위쪽과 아래쪽 균열 사이에 있는 재료가 두 번째로 전단되어 전단 평면에 두 번째 밝은 밴드와 중간층이 형성됩니다(그림 3a 참조).

a) 간격이 너무 작음
b) 보통 간격
c) 과도한 간격

간격이 너무 크면 볼록 다이 가장자리의 균열이 안쪽으로 잘못 정렬되고(그림 4c 참조), 재료가 크게 늘어나며, 밝은 밴드가 작아지고, 버의 붕괴 각도와 경사가 증가하여 움푹 들어간 부분이 생기는 경우가 있습니다(그림 3c 참조).

간격이 너무 작으면 돌출된 버가 발생하고 간격이 너무 크면 길쭉한 버가 발생합니다. 볼록 및 오목 다이의 가장자리가 무뎌지면 그림 5와 같이 베이스가 확대된 버가 나타나며, 이는 제거하기 어려우므로 즉시 연마해야 합니다.

간격이 적절하고 칼날이 날카로운 경우 버는 작지만 일반 펀칭이든 정밀 펀칭이든 버를 완전히 피하는 것은 불가능합니다(양면 펀칭, 즉 버가 없는 절단은 제외). 일반적으로 스탬핑 부품에는 다양한 정도의 버가 있지만 버의 높이가 특정 한계를 초과하면 제품의 품질과 성능에 영향을 미칩니다.

따라서 실제 생산에서 허용되는 버의 높이(JB/T4129-1999 참조)는 다음과 같습니다. 스탬핑 부품 버 높이)를 부품의 품질 검사 지표 중 하나로 지정해야 합니다. 또한 엄격한 품질 요구 사항이 있는 스탬핑 부품의 경우 효과적인 디버링 방법을 채택해야 합니다.

2. 치수 정확도

펀칭 부품의 치수 정확도는 펀칭 부품의 실제 크기와 기본 크기 간의 차이를 말하며, 이 차이가 작을수록 정확도가 높아집니다. 이 차이에는 두 가지 측면의 편차가 포함됩니다. 하나는 수 또는 암 다이 크기에 대한 펀칭 부품의 편차이고 다른 하나는 다이 자체의 제조 편차입니다.

금형 제조의 정밀도가 일정하다고 가정할 때, 펀칭 부품과 암수 금형 크기 간의 편차가 발생하는 이유는 압축 변형, 섬유 신장 및 도밍으로 인한 펀칭 공정 중 탄성 회복으로 인해 재료가 암 금형(블랭킹 부품)에서 밀려 나오거나 수 금형(펀칭 부품)에서 언로딩되기 때문이죠. 또한 수 다이와 암 다이의 탄성 변형 및 마모는 다음과 같은 영향을 받습니다. 펀칭력 또한 펀칭된 부품의 치수가 변경될 수 있습니다.

펀칭 부품과 수형 및 암형 다이의 치수 편차를 측정할 때 블랭킹 부품의 기준은 암형 다이이고 펀칭 부품의 기준은 수형 다이입니다.

• 블랭킹: ΔD = 펀칭된 부품의 외경 - 암 다이 홀 직경
• 펀칭: ΔD = 펀칭 직경 - 수 다이의 외경

이상적으로는 블랭킹 중에 공작물의 외경이 암 다이 구멍의 외경과 일치하고 펀칭 중에 펀칭 직경이 수 다이의 외경과 일치해야 하며(즉, ΔD가 0이어야 함), 최고의 치수 정확도를 달성해야 합니다.

그러나 위에서 언급한 이유로 인해 편차는 불가피합니다. 편차 값에 영향을 미치는 요인으로는 펀칭 간격, 재료 특성, 두께 및 압연 방향, 공작물의 모양과 크기 등이 있으며, 이 중 간격이 가장 큰 영향을 미치는 요인입니다.

다른 간격 조건에서는 양수 및 음수 편차가 있습니다. 일반적으로 리바운드의 결과는 펀칭 부품의 구멍 지름을 작게 만들고(ΔD는 음수 값) 블랭킹 부품의 외경을 크게 만듭니다(ΔD는 양수 값); 간격이 크면 리바운드의 결과는 펀칭 부품의 구멍 지름을 크게 만들고(ΔD는 양수 값) 블랭킹 부품의 외경을 작게 만듭니다(ΔD는 음수 값).

(ΔD는 음수 값입니다).

그림 6은 블랭킹 부품의 크기 편차에 대한 갭의 영향을 보여줍니다. 갭이 판 두께의 5% 이내인 경우, 갭이 증가할수록 블랭킹 부품의 외경 크기는 감소합니다. 판 두께의 5%에서 25%까지는 갭이 증가해도 공작물의 크기는 변하지 않습니다. 갭이 판 두께의 25%를 초과하면 공작물의 크기가 다시 감소합니다. 그러나 간격이 판 두께의 2% 미만인 경우 공작물의 외경 크기는 실제로 다이 구멍의 크기보다 큽니다.

• S ₁ , S ₂ - 크기 평탄도의 평균값
• ----- 롤링 방향 (S ₁ )
• -×-×- 롤링 방향에 수직(S ₂ )
• ΔD = 펀칭 부품의 외경 - 다이 홀 직경

그림 7은 펀칭된 구멍의 크기 편차에 대한 갭의 영향을 보여줍니다. 갭이 플레이트 두께의 5% 미만인 경우 구멍의 크기는 펀치의 외경보다 작습니다. 간격이 증가하면 구멍 크기가 증가합니다. 또한 갭이 판 두께의 약 15%일 때 구멍의 크기가 가장 크고, 갭이 증가함에 따라 구멍의 크기는 반비례하여 감소합니다.

S ₁ , S ₂ - 평균 평탄도 크기
----- 롤링 방향 (S ₁ )
-×-×- 롤링 방향에 수직(S ₂ )
ΔD = 펀칭 직경 - 펀치 외경

또한 원형 프로파일을 펀칭할 때 펀치와 다이의 편심, 프레스의 편향, 플레이트의 롤링 방향, 펀칭 오버랩의 폭, 클램핑 장치의 존재로 인해 펀칭된 부품은 어느 정도의 타원형을 갖습니다. 그림 8은 간격이 펀칭 부품의 타원형에 미치는 영향을 보여 주며, 간격이 너무 크면 타원형이 크게 증가합니다.

3. 굽힘 정도

펀칭 공정에서 펀치 아래의 소재는 굽힘 모멘트로 인해 구부러집니다. 변형이 소성 굽힘 범위에 도달하면 스프링백 후에도 공작물은 약간의 잔류 굽힘 변형을 유지합니다.

굽힘 정도와 간격의 관계는 그림 9에 나와 있습니다. 일반적으로 간격이 클수록 굽힘이 더 뚜렷하지만, 간혹 간격이 작은 경우 펀칭된 부분이 다이 구멍보다 크기 때문에 펀칭된 부분이 다이 측면에 압착 효과를 발휘하여 더 큰 굽힘을 초래할 수 있습니다. 굽힘 정도는 재료 특성 및 두께와도 관련이 있습니다(그림 9 및 10 참조).

1-t=0.5mm (D _d /t =40)
2-t=1.0mm (D _d /t =20)
3-t=1.6mm (D _d /t =12.5)

구부러짐을 줄이기 위해 펀치 아래에 역압력판을 추가할 수 있습니다. 스탬핑된 부품의 높은 평탄도가 필요한 경우 추가 평탄화 프로세스를 추가해야 합니다.

II. 클리어런스가 다이 수명에 미치는 영향

금형 수명은 생산된 적격 부품의 수로 계산되며, 하나는 두 연삭 사이의 수명이고 다른 하나는 완전 마모 후의 총 수명입니다.

블랭킹 다이의 마모 과정은 초기 마모, 중간 마모, 후기 마모의 세 단계로 나눌 수 있습니다(그림 11 참조).

주로 절삭날에 마모가 집중되는 초기 마모는 여기에 과도한 압력이 집중되어 날카로운 절삭날이 구르거나 부서지기 쉬우며 마모가 빠르게 진행됩니다.

안정 마모라고도하는 중간 마모, 절삭 날이 약간 둥글고 압력 집중이 완화되어 정상적인 마찰 마모에 들어가며 마모가 느립니다. 중간 마모 기간이 길수록 다이 수명이 길어집니다.

과도한 마모라고도 하는 늦은 마모, 마찰 마모가 피로 한계에 도달하여 빠른 마모 증가 단계에 접어들고 마모가 빠르며 이때 연삭을 수행해야 합니다.

펀치 및 다이의 마모 부위에 따라 엔드 페이스 마모와 사이드 페이스 마모로 나눌 수 있습니다. 그림 12는 다양한 블랭킹 횟수에 따른 절삭날의 모양 변화를 보여줍니다.

금형 수명에 영향을 미치는 주요 요인으로는 금형 재료의 화학적 조성, 경도 및 표면 강화 처리, 금형 작업 부품의 정밀 가공 부품 표면 거칠기, 금형 간극, 금형 구조의 합리성, 가공 재료의 구속 방법 및 상부 금형의 안내 방법, 가공 재료의 화학적 조성, 기계적 특성 및 경도 상태, 재료의 표면 처리 (무기, 반 유기, 유기 물질의 절연 코팅 등), 금형 가공 부품의 표면 조도, 금형 구조의 합리성, 금형 구조의 합리성, 금형 재료의 구속 방법, 금형 상하부의 안내 방법 등이 있습니다.), 윤활 및 냉각 조건, 스탬핑된 부품의 가장자리 및 윤곽 반경, 프레스의 정밀도 및 강성, 스탬핑 속도 등이 영향을 미칩니다.

스탬핑 다이의 수명에 영향을 미치는 요인 중 간극은 중요한 요소 중 하나입니다. 그림 13은 100,000번의 스탬핑 작업 후 간극이 블레이드 마모에 미치는 영향을 보여줍니다.

• 시어링 조건: 압력판 없음
• 금형 재료: Mn 스틸
• 담금질 경도: 59HRC
• 금형 모양: ϕ8 원형 볼록 금형
• 처리 중인 재료: 연강판
• 소재 두께: 1mm
• 1-펀치 페이스 웨어
• 2-다이 페이스 웨어
• 3 펀치 사이드웨어

이 상황은 작은 간극에서 전단 조건이 가혹하고 압축 압출이 심하며 마찰이 급격히 증가하고 마모가 증가하며 특히 측면 마모가 더 분명하다는 것을 나타냅니다. 또한 작은 간격에서는 다이 부풀어 오름, 펀치 파손(작은 펀치), 펀치와 다이 사이의 상호 물림과 같은 비정상적인 손상이 발생할 수 있습니다. 또한 간격이 너무 작으면 마찰이 증가하고 온도가 높아질 수 있습니다.

압축 압출 응력이 높으면 금형과 재료 사이에 접착력이 발생하기 쉬워 생산에 많은 문제를 야기합니다.

또한 간격이 고르지 않으면 금형 수명에도 해로우며, 균일한 간격에 비해 마모가 크게 증가합니다(그림 14 참조).

• 모양: 원형
• 금형 210Cr12
• (w(C)=2.1%, w(Cr)=12%)
• 처리 중인 재료: 0.5mm 두께의 전기 강판
• F _S : 펀치웨어
• F _P : 다이 마모

대량 생산 사례에 따르면 큰 간격을 사용하면 금형의 수명이 일반적으로 작은 간격을 사용할 때보다 2~3배, 경우에 따라 최대 6~7배까지 크게 향상되어 경제적으로 매우 큰 이점을 얻을 수 있습니다. 그러나 간극이 너무 크면 공작물 단면의 품질이 저하되고 버와 굽힘이 증가할 뿐만 아니라 펀치 및 다이 단면의 마모가 주요 모순으로 작용합니다.

소련 학자들은 펀칭 부품의 소성 프레스 밴드의 압축 변형을 기반으로 펀치 및 다이 끝면 가장자리 근처의 압축 응력 분포를 계산하여 (그림 15 참조) 간격이 작 으면 펀치와 다이 측면의 마찰이 크고 잦은 펀칭, 언 로딩 및 밀기 공정 중에 측면 마모가 심하다는 점을 지적했습니다.

그러나 간격이 너무 크면 펀치 및 다이 끝면의 가장자리에 집중된 응력이 증가하여 압축 응력이 급격히 증가하고 특히 블레이드 가장자리에 큰 피크를 형성하여 블레이드 가장자리가 빠르게 굴복 및 변형되어 날카로움을 잃게 됩니다. 따라서 펀칭력이 증가하여 블레이드 가장자리가 더 빨리 마모되고 무디어져 금형의 수명이 단축됩니다.

III. 통관이 에너지 소비에 미치는 영향

에너지와 노력 절약의 관점에서 중간 및 큰 간격을 선택하면 좋은 결과를 얻을 수 있으며, 이때 펀칭 력, 언 로딩 력, 밀기 력 및 펀칭 작업이 모두 작아집니다.

1. 펀칭력

일반적으로 간격이 증가하면 전단 영역의 압축 응력이 감소하고 인장 응력이 증가하여 균열이 발생할 가능성이 높아지고 전단 강도가 감소합니다. 펀칭력은 전단 강도에 비례하므로 갭이 증가함에 따라 펀칭력도 비례하여 감소합니다. 그러나 갭이 충분히 큰 경우에는 상하 균열이 일치하지 않기 때문에 전단 강도의 감소가 매우 미미하며 오히려 반등하는 경향을 보일 수도 있습니다(그림 16 참조).

• 1-t=0.5mm (D _d /t=40)
• 2-t=1.0mm (D _d /t=20)
• 3-t=1.6mm (D _d /t=12.5)

2. 언로딩 힘 및 이젝터 힘

그림 17은 갭과 언로딩 힘 사이의 관계 곡선을 보여줍니다. 연강, 스테인리스강, 황동 또는 알루미늄 합금에 관계없이 재료 두께의 갭이 약 20%일 때 언로딩 힘은 최소값에 도달합니다. 갭이 10% 미만 또는 재료 두께의 30% 이상일 때 언로딩 힘은 급격히 증가합니다.

재료 두께의 갭이 10% ~ 15%보다 큰 경우 펀칭이 완료된 후 인장 변형 및 스프링백으로 인해 펀칭된 부품의 크기가 줄어들어 더 이상 다이에서 막히지 않아 이젝터 힘이 거의 0에 가까워집니다.

3. 펀칭 작업

펀칭 작업은 힘-스트로크 곡선(표시 다이어그램)으로 둘러싸인 영역을 말합니다. 펀칭 작업은 프레스 메인 모터의 전원을 선택하거나 확인하는 주요 기준입니다.

펀칭 작업은 간격의 변화에 따라 약간씩 변동합니다. 간격이 너무 작거나 너무 크면 펀칭 작업이 증가합니다. 간격이 적절하여 위쪽과 아래쪽 균열이 만나 일치하면 펀칭 작업이 최소화됩니다(그림 18 참조).

IV. 합리적인 허가 결정

펀치와 다이 사이의 간격은 펀칭된 부품의 단면 품질, 치수 정확도, 다이 수명 및 에너지 소비에 큰 영향을 미칩니다. 다이를 설계할 때 합리적인 간격을 선택하는 것이 중요합니다. 요약하면, 펀칭 부품의 품질, 치수 정확도, 다이 수명 및 에너지 소비에 대한 간극의 영향을 균형 있게 고려할 때 모든 요구 사항을 충족하는 합리적인 간극 값은 하나도 없습니다.

또한 금형은 사용 중에 마모되며, 간극은 고정된 상태로 유지될 수 없고 항상 일정 범위 내에서 변화합니다. 또한 금형 조립 상태의 정적 간극과 작업 상태의 동적 간극에는 약간의 차이가 있습니다.

따라서 실제 생산에서는 일반적으로 적절한 범위가 합리적인 이격 거리로 선택됩니다. 이 범위의 하한을 최소 적정 간격 c라고 합니다. _분 라고 하며, 상한을 최대 합리적인 여유 공간 c라고 합니다. _최대 . 금형의 마모가 간극을 증가시킨다는 점을 고려하면 새 금형을 설계하고 제조할 때 최소한의 합리적인 간극 값을 사용해야 합니다.

합리적인 허가를 결정하는 방법에는 다음이 포함됩니다:

1. 이론적 결정 방법

이론적 결정 방법의 주요 기반은 좋은 전단 단면을 얻기 위해 균열의 일치성을 보장하는 것입니다. 그림 19는 펀칭 공정이 시작될 때 균열이 시작되는 순간 상태를 보여줍니다. 그림의 삼각형 △ABC에서 간극 c를 결정할 수 있습니다.

c=(t-h₀ ) tanβ=t(1-h₀ /t)탄β

어디

• h ₀ - 펀치 관통 깊이(mm);
• t-재료 두께(mm);
• β-최대 전단 응력 방향과 수직선 사이의 각도(°)입니다.

위의 공식에서 알 수 있습니다: c=f(t, h) ₀ /t, β) 및 h ₀ /t, β는 재료 특성과 관련이 있으므로(표 1 참조), 갭 값에 영향을 미치는 주요 요인은 재료 특성과 두께입니다. 재료가 단단하고 두꺼울수록 적정 갭 값은 커집니다.

표 1 시간 ₀ /t 및 β 값

2. 경험적 결정 방법

과거에 사용된 간격 값은 주로 치수 정확도에 따라 선택되었으며, 일반적으로 너무 작아서 널리 적용되지 않는 것으로 입증되었습니다. 경우에 따라 이러한 간격 값으로 금형을 제작하면 단면에 이중의 밝은 밴드와 상당한 버가 있는 부품이 생산됩니다.

또한 다이와 소재 사이의 높은 마찰로 인해 심한 열이 발생하여 소재가 절삭날에 달라붙어 절삭날의 마모가 가속화되고 다이의 수명이 단축됩니다. 또한 다이가 부풀어 오르고 펀치가 파손되는 등 비정상적인 손상이 빈번하게 발생합니다.

최근 연구 결과와 생산 경험을 바탕으로 미국, 독일, 일본, 구소련의 통관 표준을 참조하여 1997년에 "펀칭 통관" 국가 표준 GB/T16743-1997이 제정되었습니다(현재는 새로운 표준 GB/T16743-2010 사용).

이 표준은 "품질에 따른 간격 결정"의 원칙에 따라 펀칭 부품의 치수 정확도, 단면 품질, 다이 수명 및 에너지 소비와 같은 주요 요인에 따라 금속 재료의 펀칭 간격을 세 가지 범주로 나누어 다양한 펀칭 부품의 기술 요구 사항을 충족하고 합리적이고 목표에 맞게 간격을 선택합니다. 이를 통해 펀칭 부품의 치수 정확도와 단면 품질을 보장하는 동시에 해당 금형 수명을 달성할 수 있습니다.

펀칭 간극을 선택할 때는 먼저 펀칭 부품의 기술 요구 사항, 사용 특성 및 생산 조건에 따라 표 2에 따라 의도한 간극 카테고리를 결정한 다음 표 3에서 해당 간극 카테고리의 해당 비율을 선택해야 합니다. 계산 후 적절한 간격 값을 얻을 수 있습니다.

표 2 금속 소재 펀칭 간격의 분류

분류 기준			클래스 I	클래스 II	클래스 III
펀칭 섹션의 품질	전단 표면의 특성
		접힌 코너 높이 R	(4~7)%t	(6~8)%t	(8~10)%t
		밝은 밴드 높이 B	(35~55)%t	(25~40)%t	(15~25)%t
		골절 밴드 높이 F	Small	Medium	대형
		버 높이 h	일반	Small	일반
		골절 각도 α	4~7°	>7～8°	>8~11°
블랭킹 부품의 정밀도	평탄도		약간 더 작음	Small	더 크게
	크기 정밀도	블랭킹 조각	다이 사이즈에 근접	다이 크기보다 약간 작음	다이 크기보다 작은
		펀치 조각	펀치 크기에 근접	펀치 크기보다 약간 큰 크기	펀치 크기보다 큰
금형 수명			Lower	더 길게	가장 긴
에너지 소비	펀칭력		더 크게	Small	최소
	언로드, 밀어내는 힘		더 크게	최소	Small
	강력한 펀치력		더 크게	Small	약간 작음
적용 가능한 경우			펀칭 섹션의 높은 품질과 치수 정확도가 필요한 경우 작은 간격을 사용하십시오. 다이 수명이 상대적으로 짧습니다.	일반적으로 펀칭 섹션의 품질과 치수 정확도가 요구되는 경우 중간 간격을 사용합니다. 잔류 응력이 작기 때문에 파손 발생을 줄일 수 있어 소성 변형이 더 많이 발생하는 공작물에 적합합니다.	펀칭 섹션의 품질과 치수 정확도가 높지 않은 경우 금형 수명을 개선하기 위해 큰 간격을 우선적으로 사용하는 것이 좋습니다.

표 3 금속 소재 펀칭 간극 값

스탬핑된 부품 단면의 높은 품질과 정밀도가 요구되는 경우 작은 간격을 사용해야 하지만 다이 수명이 짧아집니다. 스탬핑 부품 단면의 품질과 정밀도 요구 사항이 보통인 경우 중간 간격을 사용해야 전력 소비가 적고 다이 수명이 연장됩니다.

스탬핑 부품 단면의 품질 및 정밀도 요구 사항이 높지 않은 경우 다이 수명이 가장 길다는 두드러진 장점이있는 큰 간격을 우선적으로 사용하는 것이 좋으며 스탬핑 부품은 다이의 팽창력이 적어 직선 실린더 다이를 사용할 수 있으므로 와이어 절단으로 암수 다이를 모두 절단 할 수 있으며 "이중 사용을위한 하나의 빌렛"은 값 비싼 다이 강을 절약 할 수 있으며 언 로딩 힘이 작기 때문에 언 로딩 장치가 단순화되고 스탬핑 힘이 낮아 다이의 작업 조건을 개선하고 명백한 경제적 이점이 있습니다.

스탬핑 허가는 주요 영향 요인에 따라 데이터 표에 나열할 수 있습니다. 그러나 생산 조건과 활성 기술 요소의 큰 차이를 고려할 때 실제 생산 조건과 함께 문제를 유연하게 처리하여 허가 값을 적절하게 조정해야 하는 경우가 있습니다. 이 표준은 이 분야의 경험을 요약한 것입니다.

이 표준은 일반적으로 사용되는 비금속 재료에 대한 펀칭 간극 값도 권장합니다(표 4 참조).

표 4 비금속 소재 펀칭 간극 값

또한 두 가지 유형의 다이 클리어런스 값을 권장합니다. 스탬핑 부품의 높은 치수 정확도가 요구되는 라디오, 계측 및 정밀 기계와 같은 분야에서는 표 5에 나열된 더 작은 간격 값을 사용할 수 있습니다. 스탬핑 부품 치수의 허용 오차 범위가 더 큰 자동차, 농기계 및 하드웨어 일용품과 같은 분야에서는 표 6에 나열된 더 큰 간극 값을 사용할 수 있습니다.

표 5 다이 커팅을 위한 초기 단면 여유 공간 c(단위: mm)

참고:

1. 초기 클리어런스의 최소값은 클리어런스의 공칭 값과 동일합니다.

2. 초기 클리어런스의 최대 값은 수형 및 암형의 제조 공차로 인한 부가가치를 고려합니다.

3. 사용 중 금형 작업 부품의 마모로 인해 간극이 증가하므로 간극의 최대 사용 값은 나열된 값을 초과해야 합니다.

표 6 펀칭 다이의 초기 단면 안전거리 c(단위: mm)

V. 펀치 및 다이 클리어런스 값의 선택 원리

분석 스탬핑 프로세스 에 따르면 현재 최적의 단면 품질, 최고의 치수 정확도, 뒤틀림 변형 최소화, 최장 금형 수명, 최소 펀칭력, 언로딩력, 부품 배출력에 대한 모든 요구 사항을 만족시킬 수 있는 고정된 간극 값은 존재하지 않는 것으로 나타났습니다.

따라서 실제 스탬핑 생산에서는 주로 단면 품질, 치수 정확도 및 다이 수명과 같은 요소에 따라 간극 범위가 결정됩니다. 간극이 이 범위 내에 있으면 허용 가능한 스탬핑 부품과 더 긴 다이 수명을 얻을 수 있습니다.

이 범위를 적정 간격이라고 하며, 최소값을 최소 적정 간격, 최대값을 최대 적정 간격이라고 합니다. 설계 및 제조 시 사용 중 마모가 펀치와 다이 사이의 간극을 증가시킨다는 점을 고려해야 하므로 일반적으로 최소 합리적 간극 값을 기준으로 다이 간극을 결정하는 것이 가장 좋습니다.

설계 시 선택한 간극이 작을수록 제조 및 조립 정밀도가 높아지므로 그에 따라 비용이 증가합니다. 또한 간격이 작을수록 금형의 강도와 정밀도가 높아지므로 수명이 짧아지고 유지보수 가능성이 높아집니다. 따라서 펀칭 간극 수준은 일반적으로 다음 기준에 따라 선택됩니다:

(1) 재료 전단 강도

전단 강도가 낮은 소재는 스트레치 성형 능력이 우수하고 버링이 발생하기 쉬우므로 간극이 더 작은 편에 속해야 합니다. 예를 들어, 중간 경도의 구리 소재의 펀칭 간격은 같은 두께의 강철 소재의 70%, 알루미늄 소재의 60%입니다.

(2) 공작물 정밀도 요구 사항

전자 및 가전 산업용 제품은 높은 정밀도를 요구하는 반면, 실외용 제품, 전기 및 농기계 산업용 제품은 정밀도 요구 사항이 낮습니다. 따라서 다이 간극이 더 클 수 있습니다.

(3) 공작물 면적 및 가장자리 길이

공작물 면적이 크거나 모서리가 긴 공작물은 다이 제조 및 조립 중에 오차가 더 많이 누적되는 경향이 있으므로 더 큰 다이 간격을 선택해야 합니다. (가장자리가 긴 직사각형 블랭킹 다이의 경우 스탬핑 중에 공작물이 오목한 다이에 압축력을 가하여 직선 다이 가장자리가 확장되므로 예외가 적용됩니다.)

(4) 프로세스 흐름에서의 위치

펀칭으로 생성된 버가 후속 작업이나 최종 제품에 악영향을 미치는 경우, 다이 간극을 더 작게 해야 합니다. 부정적인 영향이 없다면 더 큰 간격이 바람직합니다.

(5) 다이 구조

다이 구조가 재료 모양에 의해 제약을 받아 최적의 펀치 및 다이 간격을 보장할 수 없는 경우(예: 경사진 표면의 튜브 절단 또는 펀칭 다이) 더 큰 간격을 선택해야 합니다.

VI. 이코노미급 공작물을 위한 펀치와 금형 간 간극 값의 신속한 계산

일상적인 생산에서 이코노미 등급 공작물은 전체 작업량 중 80% 이상을 차지합니다. 공작물 형상이 외부 다각형이거나 폭이 재료 두께(12t)의 12배 이상인 내부 돌출부 또는 슬롯이 있는 경우에도 이코노미 등급 공작물로 취급할 수 있습니다. 이러한 경우 펀치와 다이 사이의 양측 간극(C)은 재료 두께의 10%로 계산됩니다: C = 0.1t.

계산된 간격이 0.02mm 미만인 경우 간격이 없는 것처럼 처리해야 하며, 이는 펀치가 금형에 들어가지 않도록 설계해야 함을 의미합니다.

클리어런스 프리 펀칭 방법은 펀치를 쌓을 때 여러 층의 재료를 사용하는 것입니다. 이 기술은 블랭킹 다이에는 적합하지만 펀칭 다이에는 신중하게 접근해야 합니다.

클리어런스 없는 펀칭에는 높은 정밀도가 필요합니다. 기계식 프레스 움직임. 슬라이드와 가이드 사이의 간격은 0.005mm에서 0.015mm 사이여야 하며 커넥팅 로드와 구형 캡 사이의 축 방향 간격은 0.02mm를 초과해서는 안 되며 너무 느슨해서는 안 됩니다. 작업 환경은 깨끗하고 깔끔해야 합니다.

펀칭 시 소량의 윤활제를 첨가해야 하며, 이물질이나 먼지가 재료와 윤활제를 오염시키지 않도록 주의해야 합니다.

VII. 통관 방향 선택 원칙

1) 블랭킹의 경우 다이 크기를 기준으로 삼고, 펀치 크기는 다이 크기에서 여유 공간을 뺀 값을 사용합니다.

2) 펀칭의 경우 펀치 크기를 기준으로 하고, 다이 크기는 펀치 크기에 여유 공간을 더한 값으로 사용합니다.