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.
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:
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 과학 | 상태 | A | 재료 과학 | 상태 | A |
1035(L4) 8A06(L6) | 어닐링 | 0.0012 | QBe2 | 소프트 | 0.0064 |
차가운 경도 | 0.0041 | hard | 0.0265 | ||
2A11(LY11) | 소프트 | 0.0064 | QA15 | hard | 0.0047 |
hard | 0.0175 | 08, 10, Q215 | 0.0032 | ||
2A12(LY12) | 소프트 | 0.007 | 20, Q235 | 0.005 | |
hard | 0.026 | 30, 35, Q255 | 0.0068 | ||
T1, T2, T3 | 소프트 | 0.0019 | 50 | 0.015 | |
hard | 0.0088 | T8 | 어닐링 | 0.0076 | |
H62 | 소프트 | 0.0033 | 차가운 경도 | ||
세미 하드 | 0.008 | ICr18N9Ti | 어닐링 | 0.0044 | |
hard | 0.015 | 차가운 경도 | 0.018 | ||
H68 | 소프트 | 0.0026 | 65Mn | 어닐링 | 0.0076 |
hard | 0.0148 | 차가운 경도 | 0.015 | ||
QSn6.5-0.1 | hard | 0.015 | 60Si2MnA | 어닐링 | 0.125 |
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 상태 | 궁극의 힘 | 연신율(%) | 항복강도/MPa | 탄성 계수E/MPa | |
전단/MPa 저항 | 인장/MPa | ||||||
탄소 구조용 강철 | 30 | 정규화 | 440-580 | 550-730 | 14 | 308 | 22000 |
55 | 550 | ≥670 | 14 | 390 | – | ||
60 | 550 | ≥700 | 13 | 410 | 208000 | ||
65 | 600 | ≥730 | 12 | 420 | – | ||
70 | 600 | ≥760 | 11 | 430 | 210000 | ||
탄소 구조용 강철 | T7~T12 T7A-T12A | Annealed | 600 | 750 | 10 | – | – |
T8A | 냉간 경화 | 600-950 | 750-1200 | – | – | – | |
고품질 탄소강 | 10Mn2 | Annealed | 320-460 | 400-580 | 22 | 230 | 211000 |
65M | 600 | 750 | 18 | 400 | 211000 | ||
합금 구조용 강철 | 25CrMnSiA 25CrMnSi | 저온 어닐링 | 400-560 | 500-700 | 18 | 950 | – |
30CrMnSiA 30CrMnSi | 440-600 | 550-750 | 16 | 1450850 | – | ||
고품질 스프링 스틸 | 60Si2Mn 60Si2MnA 65Si2WA | 저온 어닐링 | 720 | 900 | 10 | 1200 | 200000 |
냉간 경화 | 640-960 | 800-1200 | 10 | 14001600 | – | ||
스테인리스 스틸 | 1Cr13 | Annealed | 320-380 | 400-170 | 21 | 420 | 210000 |
2Cr13 | 320-400 | 400~500 | 20 | 450 | 210000 | ||
3Cr13 | 400-480 | 500~600 | 18 | 480 | 210000 | ||
4Cr13 | 400-480 | 500-500 | 15 | 500 | 210000 | ||
1Cr18Ni9 2Cr18Ni9 | 열처리 | 460~520 | 580-610 | 35 | 200 | 200000 | |
냉간 경화 | 800-880 | 100-1100 | 38 | 220 | 200000 | ||
1Cr18Ni9Ti | 열처리 연화 | 430~550 | 54-700 | 40 | 240 | 200000 |
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.