스탬핑 결함: 효과적인 수정 및 팁

굽힘 균열

구부러진 부품에서 균열은 심각한 품질 문제입니다. 따라서 벤딩 과정에서 균열을 방지하는 것이 고려해야 할 핵심 사항입니다.

구부러진 부분에 균열이 생기는 주요 원인:

• 재료의 기계적 특성(신장률)이 좋지 않습니다.
• 재료 표면의 결함 또는 재료 내부의 불순물.
• 재료의 롤링 방향은 굽힘 선과 평행합니다.
• 너무 작은 굽힘 반경.
• 재료의 전단 버.
• 소재 전처리 중 샌드블라스팅으로 인해 소재의 표면이 경화됩니다.

구부러진 부분의 균열을 방지하기 위한 조치:

굽힘 중 균열을 방지하려면 굽히기 전에 균열을 일으키는 요인을 제거해야 합니다. 제거 프로세스는 구부러진 부분의 설계부터 시작해야 합니다.

1) 일반적으로 굽힘은 차가운 상태에서 이루어집니다.

굽힘 반경을 설계할 때는 소재의 신장률과 소재의 압연 방향이 굽힘 선과 평행한 불가피한 상황을 고려해야 합니다. 일반적으로 사용되는 Q235 및 Q345 플레이트의 경우 굽힘 반경은 1.5t 이상이어야 합니다.

2) 표면 결함이나 균열이 있는 소재는 구부리는 데 사용해서는 안 됩니다.

3) 구부리기 위해 재료를 분리할 때는 롤링 방향이 구부리는 선과 평행이 되는 문제를 피해야 합니다.

4) 전단 버를 제거합니다.

5) 굽히기 전에 재료를 어닐링하면 굽힘 중 균열 상황을 개선할 수 있습니다.

6) 필요한 경우 샌드블라스팅 녹 제거 및 굽힘 순서를 조정합니다.

표면 스크래치

표면 스크래치는 성형 부품에서 흔히 발생하는 품질 문제입니다. 주요 원인은 성형 공정에서 재료 흐름 중 과도한 마찰과 금형의 내마모성 저하입니다.

긁힘을 방지하려면 다이의 모따기를 늘리고 표면 거칠기 다이에 내마모성 소재를 사용하고, 다이에 윤활제를 도포하는 등의 방법을 채택할 수 있습니다.

대형 표면 성형의 일반적인 결함

대형 표면 성형의 일반적인 결함에는 균열 및 파열, 주름 및 접힘, 불분명한 가장자리 선, 낮은 강성, 표면 긁힘, 표면 거칠기 등이 있습니다.

균열 및 파열

대형 표면 성형 중 균열 및 파열은 주로 국부적인 블랭크의 인장 응력이 강도 한계를 초과하여 발생합니다. 구체적인 영향 요인은 다음과 같습니다:

1) 소재의 스탬핑 성능이 공정 요건을 충족하지 못하는 경우. 연신율(A), 항복 강도 비율(R/Rm), 입자 크기 및 균일성의 편차는 모두 균열로 이어질 수 있습니다.

2) 시트 두께가 공차를 벗어났습니다. 시트 두께가 상단 편차를 초과하면 국부적으로 작은 틈이 있는 영역에 재료가 끼어 재료가 변형되어 금형 안으로 흘러 들어가 파열이 발생할 수 있습니다.

시트 두께가 하한 편차를 초과하면 재료가 얇아져 단면의 단위 면적에 압축 응력이 증가하거나 얇아진 재료로 인해 저항이 감소하여 과도한 시트 재료가 다이로 유입되어 주름이 생기고 흐름이 차단되어 재료가 찢어집니다.

3) 재료의 표면 품질이 좋지 않은 경우. 예를 들어, 표면의 스크래치는 스탬핑 중에 응력 집중을 유발하여 균열을 일으킬 수 있습니다. 또는 표면의 녹이 재료 보충 중 마찰 저항을 크게 증가시켜 변형 및 흐름 장애를 유발하여 균열을 일으킬 수 있습니다.

4) 블랭크 홀더의 이송 저항이 너무 높습니다. 블랭크 홀더의 이송 저항이 과도한 이유는 블랭크 치수가 커서 면적 저항이 증가하고, 다이 필렛 반경이 너무 작아서 재료 흐름이 어렵고, 블랭크 홀더와 다이 필렛 반경이 매끄럽지 않아 저항이 높고 재료 흐름이 어려운 경우 등이 있습니다.

5) 로컬 딥 드로잉이 너무 많습니다. 공작물의 국부적 딥 드로잉 변형이 재료 변형 한계를 초과합니다. 단일 성형 작업에서 재료의 딥 드로잉 변형이 최종 연신율을 초과합니다.

6) 다이 갭 펀치 및 다이의 제조 및 조립 오류로 인해 기울어져 이송 저항이 고르지 않게 됩니다.

7) 공정 사양에 따라 윤활제를 바르지 않으면 마찰 저항이 증가하여 이송이 어려워지고 균열이 발생할 수 있습니다.

8) 작동 중 블랭크의 위치가 잘못되면 한쪽이 너무 커지고 다른 쪽이 너무 작아질 수 있습니다.

큰 쪽은 수유가 어려워 균열이 생기고, 작은 쪽은 저항이 너무 적고 수유량이 많아 쉽게 주름이 생기고 주름이 생기면 수유가 어려워져 파열로 이어집니다.

주름 및 접힘

주름의 주요 원인은 압축으로 인해 국소 블랭크가 불안정해지고 재료 흐름 방향이 고르지 않아 국소 재료가 축적되고 주름이 생기는 것입니다. 구체적인 영향 요인은 다음과 같습니다:

1) 부품의 스탬핑 가공성 불량, 스탬핑 방향 및 블랭크 홀더 면 형상의 부적절한 결정으로 재료 흐름 속도 제어가 어려워져 주름이 생깁니다.

2) 블랭크 홀더의 압축력이 불충분하고, 급지 저항이 너무 작으며, 급지가 너무 많으면 주름이 생깁니다.

3) 블랭크 홀더 면의 접촉 불량으로 인해 블랭크 홀더 면의 압축력이 고르지 않아 압축력이 부족한 국소 부위가 발생하고 주름이 생깁니다.

4) 펀치 앤 다이 간격이 없거나 불합리한 간격이 없습니다. 펀치 및 다이의 제조 및 조립 오류로 인해 펀치 및 다이에 국부적인 과압이 발생하지만 대부분은 압력을 받지 않아 공작물의 넓은 영역이 고르지 않게 됩니다.

불분명한 가장자리 라인

부품을 외부에서 관찰했을 때 성형 가장자리 선이 불분명합니다. 주된 이유는 펀치와 다이가 단단히 눌러지지 않았기 때문입니다. 단단히 누르지 않는 원인은 다음과 같습니다:

1) 프레스의 압력이 충분하지 않습니다. 성형 공정 중에 프레스의 최대 압력이 공작물의 성형력보다 낮습니다. 즉, 펀치와 다이가 단단히 장착되지 않고 펀치가 아래쪽으로 계속 내려갈 수 없어 가장자리 선이 불분명합니다.

2) 펀치 및 다이 인서트의 제조 및 조립 오류로 인해 펀치 및 다이의 실제 간격이 고르지 않게 됩니다. 프레스의 압력은 모두 펀치 및 다이 간격이 더 작은 국소 영역에서 소비됩니다. 이 영역의 공작물 부분은 얇게 압연되고 대부분의 펀치 및 다이가 단단히 압착되지 않아 가장자리 라인이 불분명해집니다.

3) 프레스의 가이드가 불량하고 평행도가 좋지 않으면 펀치와 다이가 단단히 압착되지 않아 부품의 가장자리 라인이 불분명해질 수 있습니다.

열악한 강성

부품 가공성이 떨어지는 것 외에 강성이 떨어지는 주된 이유는 주로 블랭크 홀더의 이송 저항이 너무 작고 소재의 소성 변형이 충분하지 않기 때문입니다.

표면 스크래치

표면 긁힘의 원인은 다음과 같습니다:

1) 다이 필렛이 충분히 매끄럽지 않아 성형 공정 중에 소재가 긁히고 소재가 다이에 달라붙어 스크래치가 생길 수 있습니다.

2) 금형에 먼지가 떨어지거나 윤활유가 깨끗하지 않아 부품 표면이 긁힌 경우.

3) 성형 다이가 여러 개의 인서트로 구성된 경우 인서트가 접합부에서 잘 결합되지 않아 긁힘이 발생합니다.