벤딩 스프링백은 어떻게 계산하나요?

일부 금속 부품이 구부러진 후 다시 튀어나오는 이유가 궁금한 적이 있으신가요? 이 글에서는 벤딩 다이의 매혹적인 세계와 스프링백을 정확하게 예측하는 방법에 대해 살펴봅니다. 금속 가공 프로젝트에서 정확한 결과를 얻을 수 있는 실용적인 팁과 공식을 배워보세요.

목차

내부 아크가 있는 벤딩 다이를 설계할 때 정밀도와 재료 거동은 기존 접근 방식에서 종종 간과되는 중요한 요소입니다. 많은 설계자가 완제품과 동일한 반경(R)을 사용하여 스프링백을 완전히 무시하거나 재료 특성 및 형상의 복잡성을 고려하지 않고 R 값에 초보적인 감소 계수를 적용합니다.

예를 들어, 원래 R 값이 1mm인 제품의 경우 일반적으로 볼록한 금형 반경을 더 단단한 재료의 경우 0.8배, 더 부드러운 재료의 경우 0.9배로 줄이는 것이 일반적입니다. 이러한 단순한 접근 방식은 기본적인 애플리케이션에는 효과적일 수 있지만, 보다 까다로운 사양에 필요한 뉘앙스가 부족합니다.

이 방법의 한계는 얇은 재료와 큰 반경을 다룰 때 특히 분명해집니다. 두께가 0.5mm이고 내부 반경이 200mm인 제품을 예로 들어 보겠습니다. 이러한 경우 재료 특성, 두께 대 반경 비율, 굽힘 각도 간의 복잡한 상호 작용으로 인해 스프링백을 정확하게 예측하기가 어려워집니다.

이러한 한계를 해결하고 금형 설계의 정밀도를 개선하려면 보다 정교한 접근 방식이 필요합니다. 다음 섹션에서는 다양한 재료 및 기하학적 파라미터를 고려하여 수치 입력을 기반으로 보다 정확한 계산을 가능하게 하는 범용 스프링백 공식을 소개합니다. 이 방법은 광범위한 응용 분야와 재료에 걸쳐 금형 설계를 위한 강력한 기반을 제공합니다.

공식에서:

  • r - 공작물 필렛 반경(mm):
  • R1 - 펀치 반경(mm);
  • a - 공작물 필렛의 호 길이의 중심 각도입니다;
  • A1 - 펀치 필렛의 호 길이의 중심 각도입니다;
  • t - 재료 두께;
  • E - 재료의 탄성 계수입니다;
  • σs - 재료의 항복점입니다.

3σ 가정s/E=A를 단순화 계수로 사용하며, 값은 표 2-27에 나열되어 있습니다. 원형 단면 막대를 구부릴 때 볼록한 다이 모서리 반경의 계산 공식은 다음과 같습니다:

A의 값은 아래 표에 나와 있습니다.

재료 과학상태A재료 과학상태A
1035(L4) 
8A06(L6)
어닐링0.0012QBe2소프트0.0064
차가운 경도0.0041hard0.0265
2A11(LY11)소프트0.0064QA15hard0.0047
hard0.017508, 10, Q215 0.0032
2A12(LY12)소프트0.00720, Q235 0.005
hard0.02630, 35, Q255 0.0068
T1, T2, T3소프트0.001950 0.015
hard0.0088T8어닐링0.0076
H62소프트0.0033차가운 경도 
세미 하드0.008ICr18N9Ti어닐링0.0044
hard0.015차가운 경도0.018
H68소프트  0.002665Mn어닐링0.0076
hard0.0148차가운 경도0.015
QSn6.5-0.1hard0.01560Si2MnA어닐링0.125

위에서 필요한 자료를 찾을 수 없는 경우 아래 표를 참조하여 다음을 찾을 수도 있습니다. 탄성 계수 와 재료의 항복 강도를 구한 다음 위의 공식에 대입하여 계산합니다.

머티리얼 이름 재료 등급 재료 상태궁극의 힘연신율(%)항복강도/MPa탄성 계수E/MPa
전단/MPa 저항인장/MPa
탄소 구조용 강철30정규화440-580550-7301430822000
55550≥67014390
60550≥70013410208000
65600≥73012420
70600≥76011430210000
탄소 구조용 강철T7~T12
T7A-T12A
Annealed60075010
T8A냉간 경화600-950750-1200
고품질 탄소강10Mn2Annealed320-460400-58022230211000
65M60075018400211000
합금 구조용 강철25CrMnSiA
25CrMnSi
저온 어닐링400-560500-70018950
30CrMnSiA
30CrMnSi
440-600550-750161450850
고품질 스프링 스틸60Si2Mn
60Si2MnA
65Si2WA
저온 어닐링720900101200200000
냉간 경화640-960800-12001014001600
스테인리스 스틸1Cr13Annealed320-380400-17021420210000
2Cr13320-400400~50020450210000
3Cr13400-480500~60018480210000
4Cr13400-480500-50015500210000
1Cr18Ni9
2Cr18Ni9
열처리460~520580-61035200200000
냉간 경화800-880100-110038220200000
1Cr18Ni9Ti열처리 연화430~55054-70040240200000

일반적으로 사용되는 재료 데이터베이스를 구축하고 공급업체로부터 누락된 물리적 매개 변수를 확보하는 것이 가장 좋습니다. 탄성 계수 및 항복 강도 가 정확하면 일반 스프링 단자, 외관 부품 및 프로파일의 굽힘과 반발이 더 정확해집니다.

나눔은 배려라는 사실을 잊지 마세요! : )
Shane
작성자

Shane

MachineMFG 설립자

MachineMFG의 창립자인 저는 10년 넘게 금속 가공 산업에 종사해 왔습니다. 폭넓은 경험을 통해 판금 제조, 기계 가공, 기계 공학 및 금속용 공작 기계 분야의 전문가가 될 수 있었습니다. 저는 이러한 주제에 대해 끊임없이 생각하고, 읽고, 글을 쓰면서 제 분야에서 선두를 유지하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 저의 지식과 전문성을 귀사의 비즈니스에 자산으로 활용하세요.

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