딥 드로잉 다이: 필수 양식 및 선택 팁

드로잉 다이의 분류

드로잉 다이는 플랜지 유형에 따라 바인더가 있는 것과 없는 것으로 분류할 수 있습니다. 또한 작업 순서에 따라 첫 번째 작업 드로잉 다이와 후속 작업 드로잉 다이로 분류됩니다. 구조적으로는 다이렉트 드로잉 다이, 리버스 드로잉 다이, 숱이 드로잉 다이로 나눌 수 있습니다.

스테인리스 스틸 제품 생산에는 일반적으로 직접 드로잉과 역 드로잉이 사용됩니다. 그러나 스테인리스 스틸의 열전도율이 낮기 때문에 열이 축적되어 드로잉 조건이 급격히 악화될 수 있는 숱이 드로잉은 거의 사용되지 않으므로 이 책에서는 다루지 않습니다.

다이렉트 드로잉 다이는 상단 장착형과 하단 장착형으로 더 세분화됩니다. 펀치가 위에 있고 다이가 아래에 있는 상단 장착형 다이가 일반적으로 사용됩니다. 반대로 하단 장착형 다이는 이 배열이 반전된 경우입니다.

드로잉 펀치와 블랭킹 펀치의 정렬로 인해 프로그레시브 드로잉 작업에는 상단 장착형 드로잉 다이가 자주 사용됩니다.

첫 번째 작업 드로잉 다이

첫 번째 작업 드로잉 다이는 상단 장착형과 하단 장착형으로 나뉩니다.

(a) 상단 장착형 첫 번째 작업 드로잉 다이

플랜지가 없어 바인더가 필요하지 않은 부품 또는 바인더가 필요하지만 최소한의 힘만 필요한 부품의 경우 그림 4-10과 같이 상단 장착형 드로잉 다이를 사용하여 편리한 하부 배출로 효율성을 높일 수 있습니다. 단일 작동 다이에서 상단 장착 드로잉 다이는 펀치 주위에 장착된 탄성 요소에만 의존하여 압력을 제공합니다.

1, 5, 6 - 나사, 2 - 다이 핸들, 3 - 펀치, 4 - 로케이팅 플레이트, 7 - 하단 다이 슈, 8 - 다웰 핀, 9 - 다이 캐비티

따라서 블랭크 유지력과 스트로크는 모두 매우 제한적이며, 일반적으로 바인더가 없거나 바인더가 있지만 최소한의 힘이 필요한 도면 비율이 높은 부품에 사용됩니다.

플랜지가 없는 부품의 경우 관통형 배출 방식이 자주 사용됩니다. 펀치가 상승함에 따라 성형된 부품의 모서리가 약간 반동하면서 다이의 아래쪽 모서리에 걸려서 배출이 용이해집니다. 따라서 그림 4-11과 같이 상단에 장착된 드로잉 다이가 매우 효율적입니다.

구성품은 다음과 같습니다: 1 - 하단 다이 슈, 2 - 다이 캐비티, 3 - 블랭크 홀더, 4 - 스프링, 5 - 상단 다이 슈, 6 - 움직일 수 있는 파일럿 핀.

(b) 하단 장착형 첫 번째 작업 드로잉 다이

실제로는 하단 장착형 다이가 상단 장착형 다이보다 더 널리 사용됩니다. 이는 프레스에서 플랜지 부품을 드로잉할 때 하단 장착 다이가 설치가 쉽고, 탄성 요소를 위한 더 많은 공간을 제공하며, 더 큰 블랭크 고정력을 제공하고, 블랭크 홀더를 더 쉽게 조정할 수 있어 작업이 더 편리하기 때문입니다.

유압 프레스에 설치된 대부분의 첫 번째 작업 드로잉 다이는 하단 장착형으로 설계되어 하단 유압 실린더를 사용하여 블랭크 유지력을 조정합니다. 그림 4-12에 표시된 것처럼 상단 장착형 금형에 비해 하단 장착형 금형을 테스트할 때 몇 가지 편리한 점이 있습니다.

1-하부 다이 홀더 2-리프터 로드 3-블랭크 로케이터 4-펀치 5-다이 6-상부 다이 홀더 7-젝터 로드 8-젝터 플레이트 9-블랭크 홀더 10-펀치 리테이너 플레이트 11-스트라이퍼 메커니즘

후속 작업 드로잉 다이

(a) 하단 장착형 후속 작업 드로잉 다이

후속 작업 드로잉 다이를 바닥 장착형으로 설계하면 부품 외관의 안정적인 품질을 보장할 수 있습니다. 이러한 다이는 그림 4-13과 같이 다이, 녹아웃 장치, 다이 세트 및 펀치로 구성됩니다.

그림 4-13은 표준 유압 실린더 상판, 범용 연결 스터드, 펀치, 푸시 로드, 푸시 로드를 갖춘 인버티드 드로우 다이를 보여줍니다. 유압 프레스 슬라이드, 다이, 공작물, 다이 슬리브, 중앙 볼스터 플레이트, 통풍구, 리프트 로드 및 유압 프레스 작업대가 있습니다.

(b) 바인더가 없는 후속 작업 도면 다이

바인더가 없는 후속 작업용 드로잉 다이는 드로잉 비율이 0.8보다 커야 하며 그림 4-14와 같이 일반적으로 두께가 작은 재료 및 직경이 작은 제품(예: 연속 드로잉 작업)에 사용됩니다.

1- 펀치 리테이너 플레이트, 2- 펀치, 3- 로케이터 플레이트, 4- 다이 및 5- 다이 리테이너 플레이트.

리버스 드로잉 다이

부품에 여러 드로잉 작업이 필요한 경우, 그림 4-15와 같이 첫 번째 작업은 직접 드로잉을 사용하고 후속 작업은 역방향과 직접 드로잉을 번갈아 가며 수행하여 성형을 용이하게 합니다.

리버스 드로잉은 첫 번째 드로잉 작업에서 나온 반제품을 속이 빈 다이에 놓고 펀치가 외부 표면에서 들어가 추가 드로잉을 하는 방식입니다. 펀치가 블랭크에 가하는 힘은 이전 드로잉 작업과 반대 방향이므로 재료의 내부 표면과 외부 표면이 서로 교환되어 변형이 증가하고 생산 효율이 향상될 수 있습니다.

리버스 드로잉에는 몇 가지 특징이 있습니다:

1) 리버스 드로잉을 사용하면 블랭크와 다이 사이의 랩 각도가 커서 마찰 저항과 굽힘 저항이 감소하여 주름이 덜 생깁니다. 다이 벽이 28t보다 얇은 경우 바인더가 필요하지 않을 수 있습니다.

2) 힘의 방향과 굽힘이 이전 작업과 반대이기 때문에 반제품의 작업 경화가 직접 그리기보다 적습니다.

3) 다이의 내부 및 외부 모서리 반경의 합은 다이 벽 두께를 초과 할 수 없습니다. 공작물의 크기 제한으로 인해 빈 직경 (d)은 30t 이상이어야하며 내부 모서리 반경은 4t보다 커야합니다.

4) 리버스 드로잉의 드로잉 비율은 다이의 강도를 감소시킬 수 있으므로 너무 크지 않아야 합니다. 일반적으로 드로잉 비율은 직접 드로잉보다 10% ~ 15% 낮을 수 있습니다.

5) 리버스 드로잉은 필요한 다이 반경이 커서 소형 부품에는 어렵기 때문에 중대형 원통형 부품에 더 적합합니다.

6) 펀치와 다이 사이의 간격 는 직접 그리기보다 15% ~ 30% 더 클 수 있습니다.

7) 금형 벽 두께는 10t 이상이어야 하며 절대값은 6mm 이상이어야 합니다.

리버스 드로잉은 지지되지 않는 넓은 영역이 있는 부품을 성형할 때 상당한 이점을 제공합니다. 리버스 드로잉에 사용되는 블랭크는 평면 또는 구형 상단과 함께 제공됩니다. 드로잉 중에 구형 상단 블랭크와 펀치 사이의 접촉이 점진적으로 이루어지므로 반구형, 원뿔형 또는 포물선형 부품을 형성하는 데 더 유리합니다.

딥 드로잉 다이 선택

청사진을 받으면 딥 드로잉 부품을 크게 분류해야 합니다. 딥 드로잉 다이의 구조적 형태는 주로 공작물의 모양을 고려하며 다음과 같은 추가 요소를 고려합니다:

1) 최대 공백 크기에 대한 재료 두께의 비율입니다.

2) 최종 형성된 치수에 대한 블랭크 크기의 비율입니다.

3) 가로 세로 비율 또는 최대 너비 대 높이 비율입니다.

4) 바닥과 열린 끝 치수의 비율입니다.

5) 표면 정밀도.

6) 재료의 인장 강도 계수입니다.

이 모든 데이터가 수집되면 딥 드로잉 다이에 적합한 구조적 형태를 결정할 수 있습니다.

딥 드로잉을 위한 다이 선택은 다음 조건을 기반으로 해야 합니다:

1) d0-d1/2 ≤ 7t의 경우 바인더 링이 없는 직접 배출 다이를 사용합니다.

2) 7 < D0-D1/2 < 14T의 경우 바인더 링 없이 배출을 위해 원뿔형 오목 다이를 사용합니다.

3) d0-d1/2 ≥ 14t의 경우 바인더 링이 있는 평평한 리세스 다이를 사용합니다.

4) 단일 작업 원통형 부품은 인버티드 딥 드로잉 다이를 사용해야 합니다. 플랜지가 없거나 플랜지의 평탄도 요구 사항이 낮은 긴 원통형 부품도 여러 번의 딥 드로잉 작업에 반전 다이를 사용할 수 있지만 재료의 경화가 심한 경우 중간 어닐링을 준비해야 합니다.

5) 높은 플랜지 평탄도가 필요한 다단계 딥 드로잉 부품의 경우 포지티브와 네거티브 딥 드로잉을 번갈아 가며 레버 처짐이 플랜지 평탄도에 미치는 영향을 최소화합니다.

6) 딥 드로잉 스테이지가 3개 이상인 부품의 경우 원뿔형 오목 다이로 1~2개 스테이지를 산재하는 것을 고려합니다.

7) 중간 깊이의 원뿔형 부품의 경우 포지티브 및 네거티브 딥 드로잉을 결합하는 것이 좋습니다.

8) 스테인리스 스틸 식기 제조 시 밀봉 성능이 중요하지 않은 긴 원통형 부품의 경우 딥 드로잉 대신 용접 파이프와 바닥 부착물을 사용하는 것을 고려하세요.

9) 포물선형 부품은 딥 드로잉과 하드 몰드 돌출을 사용해야 합니다.

10) 배에 주름이 생기기 쉬운 유선형 부위는 안쪽에서 바깥쪽으로 깊게 그리는 것을 고려하세요.

11) 두 번째 딥 드로잉 단계 후 바인더 영역이 부족한 부품의 경우 첫 번째 딥 드로잉 다이의 필렛 반경을 확대하고 인사이드 아웃 딥 드로잉 방법을 사용하는 것이 좋습니다.

12) 주 변형 표면이 프로파일 라인과 교차하는 부품의 경우 곡선형 바인더 링을 사용합니다.

13) 후속 딥 드로잉 단계 후 바닥 재료가 심하게 얇아졌거나 성형 중 재료 소스가 없는 경우 펀칭이 허용되는 경우 펀칭 공정 구멍을 추가하여 펀칭 영역에서 재료를 끌어오고, 펀칭이 허용되지 않는 경우 첫 번째 딥 드로잉 단계에서 이 재료가 제자리에 있는지 확인합니다.

14) 회전체 딥 드로잉 부품의 경우, 전체 높이의 절반 미만인 표면 또는 원추형 높이에는 특별한 조치가 필요하지 않으며, 전체 높이의 절반 이상 2/3 미만인 경우 딥 드로잉 단계를 사용하고, 2/3 이상인 경우 그림 4-16과 같이 딥 드로잉 리브를 사용합니다.

15) 가능하면 높은 원뿔형 부품의 깊은 드로잉을 피하고, 허용되는 경우 부채꼴 블랭킹과 구부려 원뿔형 실린더를 만든 다음 용접하는 방법을 선택합니다.