품질, 안정성 및 성능 - 제공됨
[email protected]

벤딩 스프링백: 주요 요인 및 제어 조치

금속 부품을 구부린 후 금형과 일치하지 않는 이유는 무엇인가요? 구부린 후 소재가 약간 되돌아가는 스프링백 현상이 그 원인입니다. 이 문서에서는 재료 특성 및 굽힘력 등 스프링백에 영향을 미치는 주요 요인을 살펴보고, 이를 제어하여 벤딩 프로젝트의 정밀도를 보장하는 실용적인 방법을 제시합니다. 고강도 강철을 다루든 금형 구조를 조정하든 이러한 원리를 이해하면 제조 정확도를 높일 수 있습니다. 스프링백을 최소화하고 원하는 굽힘 각도를 얻기 위한 최상의 기술을 알아보려면 계속 읽어보세요.

마지막으로 업데이트되었습니다:
6월 28, 2024
좋아요를 공유하세요:

목차

앞서 언급했듯이 굽힘 시 소성 변형과 탄성 변형이 공존하며, 외부 하중이 제거된 후 공작물이 반동하여 치수가 금형 치수와 일치하지 않게 됩니다(그림 1 참조).

그림 1 스프링백으로 인한 부품과 금형 간 치수 불일치
그림 1 스프링백으로 인한 부품과 금형 간 치수 불일치

스프링백은 일반적으로 각도의 변화로 표현되며, 곡률 반경이 큰 굽힘의 경우 스프링백 각도를 계산하는 것 외에도 굽힘 반경의 변화도 계산해야 합니다.

I. 스프링백에 영향을 미치는 주요 요인

1. 재료의 기계적 특성

항복 강도 σ가 높을수록 s 탄성 계수 E가 작을수록, 그리고 작업 경화가 강할수록(k 및 n 값이 높을수록) 스프링백이 커집니다.

2. 상대적 굽힘 반경 r/t

r/t가 작으면 굽힘 블랭크 외부 표면의 전체 접선 변형이 커집니다. 탄성 변형의 수치 값도 증가하지만 전체 변형에서 탄성 변형이 차지하는 비율은 감소합니다. 따라서 굽힘에 대한 스프링백 각도 각도 △α/α와 곡률 반경에 대한 곡률 스프링백의 비율 △ρ/ρ는 모두 굽힘 반경이 감소함에 따라 감소합니다.

3. 굽힘 각도 α

굽힘 각도 α가 클수록 변형 영역이 길어지고 따라서 스프링백 각도도 커지지만 곡률 반경의 반동에는 영향을 미치지 않습니다.

4. 벤딩 방법 및 금형 구조

굽힘 방법과 금형 구조에 따라 굽힘 공정, 응력 조건, 블랭크의 변형 및 비변형 영역에 미치는 영향이 크게 달라지므로 스프링백 값도 달라집니다.

5. 굽힘 힘

실제 생산에서는 특정 보정 요소가 있는 절곡 방법을 사용하여 프레스가 절곡 변형에 필요한 것보다 더 큰 힘을 가할 수 있는 경우가 많습니다. 이때 굽힘 변형 영역의 응력 상태와 변형의 특성은 순수한 굽힘과 일정한 차이가 있으며 가해지는 힘이 클수록이 차이가 더 커집니다. 보정력이 매우 크면 빈 변형 영역의 응력 상태의 특성이 완전히 바뀌고 비 변형 영역도 변형 영역이 될 수 있습니다.

6. 마찰

벤딩 블랭크의 표면과 다이 표면 사이의 마찰은 벤딩 블랭크의 다양한 부분의 응력 상태를 변경할 수 있으며, 특히 곡률이 다른 여러 부분으로 벤딩할 때 마찰의 영향이 더 커집니다.

일반적으로 마찰은 대부분의 경우 굽힘 변형 영역의 인장 응력을 증가시켜 부품의 모양을 금형의 모양에 가깝게 만들 수 있다고 믿어집니다. 그러나 스트레치 벤딩 중에는 마찰의 영향이 부정적인 영향을 미치는 경우가 많습니다.

7. 두께 편차

블랭크의 두께 편차가 큰 경우, 주어진 다이에 대해 실제 작업 간격이 달라지므로 스프링백 값도 변동합니다.

II. 대략적인 계산

자유 굽힘에서 스프링백 각도를 추정하는 단순화된 공식은 표 1에 나와 있습니다.

표 1 자유 굽힘에서 스프링백 각도를 계산하는 대략적인 공식

굽힘 방법스프링백 각도 β(단일면) 계산 공식
V자형 부품의 굽힘tanβ = 0. 375l/Kt-σs/E
U자형 부품의 굽힘탄β = 0.375L1/Kt-σs/E

참고:

K---계수, 중성층의 위치에 따라 결정됩니다;

l-- 받침점의 거리, 즉 금형 구멍의 너비입니다;

1 ---구부리는 레버 암, L = r펀치 + rdie + 1.25t.

압력 패드를 사용한 절곡에서 스프링백의 값은 r/t, l/t, α의 값뿐만 아니라 프레스 조정 및 금속의 냉간 가공 경화 정도에 따라 달라집니다.

III. 경험적 데이터

V 굽힘을 겪는 탄소강판의 경우 스프링백 각도 β와 r/t의 관계는 그림 2~5에 나와 있습니다.

그림 2 굽힘 중 08~10 강철의 스프링백 각도 β
그림 2 굽힘 중 08~10 강철의 스프링백 각도 β
  • α = 30°일 때, β = 0. 75r/ t -0. 39
  • α = 60°일 때, β = 0. 58r/ t -0. 80
  • α = 90°일 때, β = 0. 43r/ t -0. 61
  • α = 120°일 때, β = 0. 36r/ t -1. 26
그림 3 굽힘 중 15~20 강철의 스프링백 각도 β
그림 3 굽힘 중 15~20 강철의 스프링백 각도 β
  • α = 30°일 때, β = 0.69r/t -0.23
  • α = 60°일 때, β = 0.64r/t -0.65
  • α = 90°일 때, β = 0.434r/t -0.36
  • α = 120°일 때, β = 0.37r/t -0.58
그림 4 굽힘 중 25~30 강철의 스프링백 각도 β
그림 4 굽힘 중 25~30 강철의 스프링백 각도 β
  • α = 30°일 때, β = 1.59r/t -1.03
  • α = 60°일 때, β = 0.95r/t -0.94
  • α = 90°일 때, β = 0.78r/t -0.79
  • α = 120°일 때, β = 0.46r/t -1.36
그림 5 굽힘 중 35 스틸의 스프링백 각도 β
그림 5 굽힘 중 35 스틸의 스프링백 각도 β
  • α = 30°일 때, β = 1.51r/t -1.48
  • α = 60°일 때, β = 0.84r/t -0.76
  • α = 90°일 때, β = 0.79r/t -1.62
  • α = 120°일 때, β = 0.51r/t -1.71

IV. 스프링백을 줄이기 위한 주요 조치

1. 순수 절곡에 가까운 조건에서는 스프링백 값 또는 경험적 데이터의 계산을 기반으로 절곡 금형의 작업 부품 모양에 필요한 수정을 수행할 수 있습니다.

2. 벤딩 블랭크의 부품마다 스프링백 방향이 다른 패턴을 활용하여 다양한 영향 요인(금형의 둥근 모서리 반경, 간격, 개방 폭, 보정력, 누르는 힘 등)을 적절히 조정하여 반대 방향의 스프링백을 상쇄할 수 있습니다. 그림 6과 같이 부품 하단에서 생성된 스프링백은 두 개의 둥근 모서리에서 스프링백을 보정하는 데 사용됩니다.

그림 6 호형 펀치의 보정 효과
그림 6 호형 펀치의 보정 효과

3. 그림 7과 같이 구부릴 때 딱딱한 금속 오목 몰드 대신 폴리우레탄 고무로 만든 부드러운 오목 몰드를 사용합니다.

그림 7 탄성 오목 몰드를 사용한 벤딩
그림 7 탄성 오목 몰드를 사용한 벤딩

4. 벤딩 펀치 또는 프레싱 플레이트를 국부적으로 돌출된 모양으로 만들거나 둥근 모서리에서 몰드 간격을 줄여서 펀치력 는 그림 8과 같이 스프링백을 유발하는 굽힘 변형 영역에 집중되어 응력 상태를 변경합니다.

그림 8 응력 상태를 변경하는 굽힘 방법
그림 8 응력 상태를 변경하는 굽힘 방법

5. 그림 9와 같이 스윙 블록이 있는 오목한 몰드 구조를 사용합니다.

그림 9 스윙 블록이 있는 오목한 몰드 구조
그림 9 스윙 블록이 있는 오목한 몰드 구조

6. 세로 프레스 방법을 사용하여 굽힘 공정이 완료된 후 금형의 돌출 숄더를 사용하여 굽힘 블랭크를 세로로 눌러 그림 10과 같이 굽힘 변형 영역의 블랭크 단면에 대한 모든 응력이 압축 응력이되도록합니다.

그림 10 세로 압력으로 굽힘
그림 10 세로 압력으로 굽힘

7. 주로 길이와 곡률 반경이 모두 큰 부품에 드로우 벤딩 방법을 사용합니다.

8. 그림 11~14에 표시된 것처럼 부품의 구조적 강성을 개선하는 방법을 사용합니다.

그림 11 국소적으로 삼각근 추가
그림 11 국소적으로 삼각근 추가
그림 12 스트립 근육 추가
그림 12 스트립 근육 추가
그림 13 등자의 프레스 근육
그림 13 등자의 프레스 근육
그림 14 Π자형 구조
그림 14 Π자형 구조
나눔은 배려라는 사실을 잊지 마세요! : )
무료 견적 요청
문의 양식

다른 사용자도 좋아할 수 있습니다.
여러분을 위해 엄선했습니다. 계속 읽고 자세히 알아보세요!
전문가와 상담하기
문의하기
영업 엔지니어가 언제든지 질문에 답변해 드리고 고객의 요구에 맞는 견적을 신속하게 제공해 드립니다.

맞춤 견적 요청

문의 양식

맞춤 견적 요청
고유한 가공 요구 사항에 맞는 맞춤형 견적을 받아보세요.
© 2024 Artizono. 모든 권리 보유.
무료 견적 받기
24시간 이내에 전문가로부터 답변을 받으실 수 있습니다.
문의 양식