재료가 스탬핑 공정에 미치는 영향

판금 가공에는 주로 절단 작업이 포함됩니다, 굽힘딥 드로잉, 냉간 압출 및 기타 볼륨 스탬핑 공정. 스탬핑 기술마다 판금에 대한 요구 사항이 다르므로 제품의 일반적인 모양과 가공 기술에 따라 판금 재료 선택을 고려해야 합니다.

(1) 재료가 절단 가공에 미치는 영향

절단을 위해서는 공정 중에 균열이 발생하지 않도록 시트 소재가 충분한 가소성을 가져야 합니다. 대부분의 소재가 다양한 정도의 절단 요구 사항을 충족할 수 있지만, 금형의 마모와 절단 품질은 소재에 따라 달라질 수 있습니다.

부드러운 소재(순수 알루미늄, 녹에 강한 알루미늄, 황동, 순수 구리, 저탄소강 등)는 절단 성능이 뛰어납니다. 특히 황동은 절단 성능이 가장 우수하여 절단 후 단면이 매끄럽고 경사가 거의 없는 부품을 만들 수 있습니다.

단단한 소재(고탄소강, 스테인리스강, 경질 알루미늄, 초경질 알루미늄 등)는 특히 두꺼운 소재의 경우 단면에 상당한 요철이 있어 절단 후 고품질의 결과를 얻을 수 없습니다. 재료가 더 부서지기 쉬운 소재일수록 자르는 동안 찢어질 가능성이 높습니다.

많은 비금속 소재도 절단할 수 있지만, 비금속 소재에는 미세한 내부 균열, 불균일성, 이방성, 적층 및 기타 단점이 있기 때문에 대부분 특별한 보조 가공이 필요합니다. 절단 후 가소성이 충분한 재료는 디버링 또는 마감 처리가 필요하며, 반면에 부서지기 쉬운 재료와 두꺼운 재료는 가소성을 높이기 위해 미리 적절히 가열해야 합니다.

(2) 굽힘 가공에 대한 재료의 영향

구부러지는 판금의 경우 충분한 가소성, 낮은 항복 강도, 높은 탄성 계수를 가져야 합니다. 가소성이 높은 판재는 구부릴 때 갈라질 가능성이 적고, 항복 강도가 낮고 탄성이 높은 판재는 스프링 백 변형이 적어 정확한 모양의 구부러짐을 얻을 수 있습니다. 저탄소강(탄소 질량 비율이 0.2% 이하), 황동, 알루미늄과 같이 가소성이 좋은 소재는 구부리기 쉽습니다.

주석(Sn6.5-01), 스프링 스틸(65Mn), 경질 알루미늄 및 초경질 알루미늄과 같이 취성이 높은 재료는 상대적 취성비가 높아야 합니다. 굽힘 반경 (r/t)를 사용하여 구부리는 동안 균열을 방지합니다.

또한 소재의 상태가 구부러짐에 큰 영향을 미친다는 점에 유의해야 합니다.

큰 판지나 유기 유리와 같은 비금속 소재는 예열을 거친 후에만 구부릴 수 있으며, 더 큰 상대적 굽힘 반경(일반적으로 r/t>3~5)이 필요합니다.

(3) 머티리얼이 드로잉 형성에 미치는 영향

판금 드로잉 성형, 특히 딥 드로잉은 다음과 같은 분야에서 가장 까다로운 공정 중 하나입니다. 판금 제작. 적합한 소재는 드로 성형 공정에서 부드러운 전환이 가능한 작은 깊이와 단순한 모양을 허용할 뿐만 아니라 높은 가소성, 낮은 항복 강도 및 우수한 안정성을 가져야 합니다. 그렇지 않으면 부품의 전체적인 왜곡, 국부적인 주름 또는 찢어짐이 쉽게 발생할 수 있습니다. 딱딱한 소재는 드로 성형에 도움이 되지 않습니다.

항복 강도와 두께 방향 계수(시트 압연 시 발생하는 섬유 조직 등의 요인으로 인한 이방성을 설명하는 계수)가 클수록 시트의 강도 비율이 작아지고 스탬핑 성능이 향상되어 더 큰 변형이 허용됩니다. 두께 방향 계수(γ)가 1보다 크면 두께 방향보다 폭 방향의 변형이 더 쉽습니다.

γ 값이 클수록 드로 성형 과정에서 시트가 얇아지거나 파손될 가능성이 적어 드로성이 향상됩니다. 변형 경화 지수(스트레칭 중 실제 응력-변형 곡선의 기울기, n으로 표시)가 높으면 가공 중 변형이 낮은 영역으로 확산되어 보다 균일한 변형 분포를 촉진하고 국부적인 변형을 줄일 수 있습니다.

따라서 n 값은 드로 성형 및 벌징 공정에서 매우 중요합니다. 인발성이 좋은 재료로는 순수 알루미늄 및 그 합금, 저탄소강(탄소 질량 비율이 0.14% 이하), 연 황동(구리 질량 비율이 68%에서 72% 사이), 오스테나이트 스테인리스강 등이 있습니다.

(4) 냉간 압출 및 기타 벌크 스탬핑 공정에 대한 재료의 영향

냉간 압출에 적합한 재료 및 기타 벌크 스탬핑 공정은 가소성이 높고 항복 강도가 낮아야 합니다. 가장 적합한 재료로는 알루미늄, 구리, 저탄소강이 있습니다.

(5) 시트 두께 공차의 영향

표준 허용 편차를 초과하는 실제 두께를 의미하는 시트 두께 공차가 과도하면 부품 균열, 표면 주름, 굽힘 후 스프링 백, 심각한 다이 사고로 이어질 수 있습니다. 이는 스탬핑의 성공에 영향을 미치는 세 가지 중요한 요소 중 하나입니다.

강판 두께 공차의 변동은 금형이 부품에 가하는 압력과 금속 흐름의 용이성에 영향을 미쳐 스탬핑 중 부품 균열과 주름을 유발할 수 있습니다.

(6) 시트 소재에 대한 표면 결함의 영향

규정에 따라 열연 강판에는 균열, 딱지, 주름, 기포, 박리 및 내포물과 같은 유해한 결함이 없어야 합니다. 그러나 강판의 최소 두께가 유지되는 경우 깊이(또는 높이)에서 두께 공차의 절반을 초과하지 않는 구멍, 함몰 또는 긁힘과 같은 경미하고 국소적인 결함은 허용됩니다.

냉연 및 열연 강판에 표면 결함, 특히 표준 허용 결함을 초과하는 결함이 있으면 부품 균열이 발생하고 도장 품질에 영향을 미치며 제품의 전체적인 외관이 손상될 수 있습니다.

(7) 일반 시트 소재의 가공성 비교

표 1-6 일반적인 시트 재료.