판금 벤딩: 알아야 할 모든 것 설명
금속판을 복잡한 형태로 성형하는 예술과 과학에 대해 궁금한 적이 있나요? 이 매혹적인 블로그 게시물에서는 매혹적인 판금의 세계에 대해 자세히 살펴봅니다.
금속 부품이 어떻게 다양한 모양으로 구부러지는지 궁금한 적이 있나요? 이 흥미로운 기사에서는 금속 스탬핑의 벤딩 기술과 과학에 대해 자세히 알아볼 것입니다. 전문 기계 엔지니어가 정밀한 벤딩 부품 제작과 관련된 주요 개념, 도전 과제 및 기술을 안내합니다. 매일 우리를 둘러싸고 있는 곡선형 금속 부품 뒤에 숨겨진 세계를 발견할 준비를 하세요!
굽힘 정의
벤딩은 원하는 각진 모양을 만들기 위해 공작물의 변형을 제어하는 기본적인 금속 성형 공정입니다. 이 작업은 일반적으로 프레스 브레이크 또는 이와 유사한 기계의 특수 툴링을 사용하여 수행됩니다. 이 공정은 재료에 국부적인 응력을 가하여 단면 프로파일을 유지하면서 선형 축을 따라 소성 변형되도록 합니다.
벤딩의 주요 측면은 다음과 같습니다:
굽힘 예제
인생의 구부러진 부분
몰드로 곡선형 부품 성형하기-1
금형으로 구부러진 부품 성형하기-2
벤딩에 사용되는 금형을 벤딩 몰드라고 합니다.
벤딩 프로세스 의 V자형 굴곡
곡선형 블랭크의 단면 변경
굽힘 변형 영역의 변형 특성:
굽힘 균열은 굽힘 변형 영역에서 재료의 외층에 균열이 발생하는 현상입니다.
굽힘 균열이 발생하는 주된 이유는 굽힘 변형의 정도가 굽힘되는 재료의 성형 한계를 초과하기 때문입니다.
굽힘 균열을 방지할 수 있습니다.
r / t - 굽힘 변형 정도를 나타냅니다.
R/T가 작을수록 굽힘 변형의 정도가 커지며, 최소 상대적 굽힘 반경 r분 /t.
최소 상대 굽힘 반경은 시트가 구부러져 거의 균열이 생겼을 때 시트 두께에 대한 가장 바깥쪽 섬유의 굽힘 반경의 비율을 나타냅니다.
최소 상대적 굽힘 반경에 영향을 미치는 요소입니다:
1) 재료의 기계적 특성 : 우수한 가소성, 작은 r분/t.
2) 시트의 섬유 방향: 시트의 섬유 방향은 벤딩 라인 는 광케이블 방향에 수직이고, r분/t는 작습니다.
3) 시트의 표면 및 측면 품질 : 표면 및 측면 품질이 양호합니다.분/t는 작습니다.
4) 시트의 두께가 얇습니다.분/t는 작습니다.
(1) 굽힘 변형 영역의 필렛 반경 r을 굽힘 반경이라고 합니다.
(2) 시트 두께에 대한 굽힘 반경의 비율 r/t를 상대 굽힘 반경이라고 합니다.
(3) 굽힘 중 시트의 가장 바깥쪽 섬유가 찢어지기 직전일 때의 굽힘 반경을 최소 굽힘 반경 r이라고 합니다.분.
(4) 시트 두께에 대한 최소 굽힘 반경의 비율을 최소 상대 굽힘 반경 r이라고 합니다.분/t.
(5) 공작물이 구부러지는 각도, 즉 구부러진 후 공작물의 직선 각도의 상보 각도 α1을 굽힘 각도.
(6) 구부러진 부분 사이의 직각의 대각선 각도 α를 굽힘 중심 각도라고 합니다.
(7) 굽힘 후 제품의 직선면의 각도 θ를 굽힘 부분의 각도라고 합니다.
(1) 굽힘에 좋은 가소성을 가진 재료를 선택하고 어닐링 굽히기 전에 냉간 가공 경화 소재에 처리합니다.
(2) r/t가 r보다 큰 굽힘의 경우분/t가 사용됩니다.
(3) 배열할 때 굽힘선이 시트의 섬유 구조 방향에 수직이 되도록 합니다.
(4) 버 쪽을 구부리기 펀치의 측면으로 향하게 하거나 구부리기 전에 버를 제거합니다. 구부러진 블랭크 외부에 긁힘, 균열 및 기타 결함이 생기지 않도록 주의합니다.
굽힘 반동은 구부러진 부품을 금형에서 꺼낼 때 구부러진 부품의 모양과 크기가 금형과 일치하지 않는 현상을 말하며,이를 리바운드라고합니다. 스프링백.
리바운드가 발생하는 이유는 소성 굽힘 중 전체 변형이 소성 변형과 탄성 변형의 두 부분으로 구성되기 때문입니다. 외부 하중이 제거되면 소성 변형은 남아 있고 탄성 변형은 완전히 사라집니다.
(1) 굽힘 반경은 적재 중 rp에서 하역 중 r로 변경됩니다.
(2) 굽힘 조각의 각도 변화, 변화량:
Δα=α-αP
Δα> 0일 때, 포지티브 리바운드라고 합니다.
Δα<0일 때, 마이너스 리바운드라고 합니다.
1) 재료의 기계적 특성: 수율 한계가 크고 경화 지수가 높을수록 스프링백이 커지고, 탄성 계수가 클수록 스프링백이 작아집니다.
2) 상대적인 굽힘 반경이 클수록 리바운드가 커집니다.
3) 굽힘 중심 각도가 클수록 변형 영역의 길이가 길어지고 스프링백 누적값이 증가하므로 스프링백이 증가합니다.
4) 굽힘 방법: 보정 굽힘의 스프링백이 자유 굽힘에 비해 크게 감소합니다.
5) 공작물 모양: 모양이 복잡할수록 굽힘 각도가 클수록 스프링백이 작아집니다.
6) 금형 구조: 하단 주사위의 스프링백이 작습니다.
(1) 구부러진 부분의 디자인을 개선하고 적절한 재료를 선택합니다.
1) 너무 큰 R/T를 선택하지 마세요.
2) 수율 한계가 작고 경화 지수가 작으며 구부릴 때 탄성 계수가 큰 시트를 사용하세요.
(2) 변형 영역의 응력-변형 상태를 변경하기 위해 적절한 굽힘 프로세스를 채택합니다.
1) 자유 굽힘 대신 교정 굽힘을 사용합니다.
2) 굽힘 프로세스 사용
3) 냉간 가공 경화용 소재는 항복점 σs를 줄이기 위해 먼저 어닐링해야 합니다. 반동이 큰 재료의 경우 필요한 경우 열 굽힘을 사용할 수 있습니다.
(3) 벤딩 다이를 합리적으로 설계합니다.
1) 보상 방법
2) 몰드를 부분 돌출부로 만듭니다.
3) 소프트 몰드 메서드
오프셋은 벤딩 공정 중에 시트 블랭크가 금형 내에서 움직이는 현상을 말합니다.
오프셋으로 인해 구부러진 부분의 두 직선의 길이가 도면의 요구 사항을 충족하지 않으므로 오프셋을 제거해야 합니다.
(1) 구부러진 부분의 블랭크 모양이 좌우 비대칭입니다.
(2) 블랭크의 위치가 불안정하고 누르는 효과가 이상적이지 않습니다.
(3) 금형 구조가 좌우 비대칭입니다.
1) 신뢰할 수 있는 위치 지정 및 프레스 방법을 선택하고 적합한 금형 구조를 사용합니다.
2) 작은 비대칭 절곡 부품의 경우 쌍으로 절곡 한 다음 절단하는 프로세스를 채택해야합니다.
따라서 공백의 크기를 정확하게 결정하기가 어렵습니다.
벤딩 다이의 설계 단계는 먼저 벤딩 다이를 설계 한 다음 블랭킹 주사위.
변형 중립층은 굽힘 변형 전후의 길이가 일정한 금속층 또는 굽힘 변형 영역에서 접선 변형이 0인 금속층을 말합니다.
구부리기 전과 후의 볼륨이 동일합니다: Lbt=π(R2-r2) bα/2π
간소화: ρ=(r+ηt/2)η
약어: ρ=r+χt
2. 굽힘 부분의 블랭크 길이 계산
(1) 필렛 반경 r> 0.5t의 벤딩 피스
1) 구부러진 조각의 한쪽 끝에서 시작하여 여러 개의 직선 및 원형 세그먼트로 나눕니다.
2) 표 4-3에 따라 중성층 변위 계수 χ를 구합니다.
3) 공식 (4-3)에 따라 각 아크 세그먼트의 중성층의 굽힘 반경 ρ을 결정합니다.
4) 각 중성층의 굽힘 반경 ρ1, ρ2 및 해당 굽힘 중심 각도 α1, α2에 따라 ..., 길이 계산 각 아크 세그먼트의 LL, L2 ... Li=πρiαi/180°
5) 총 확장 길이 L = a + b + c + ... + l을 계산합니다.1 + l2 + l3 + …
(2) 필렛 반경 r <0.5t-경험적 공식으로 굽힘
곡선 파트의 펼쳐진 길이를 계산하는 예시
예 4-1 그림 4-30에 표시된 공작물을 구부려서 펼쳐진 길이를 계산해 봅니다.
해결 방법: (1) 공작물은 직선 세그먼트 l로 나뉩니다.ab, lcd, lef, lgh, ljj, lkm 및 호 세그먼트 lbc, lde, lfg, lhi, ljk 지점 A에서.
(2) 호 세그먼트의 연장된 길이를 계산합니다.
호의 경우 lbc, lhi, ljk: R = 2mm, t = 2mm, r/t = 2/2 = 1, χ= 0.3이 표 4-3에서 발견되면 다음과 같습니다:
아크 길이 lbc = lhi = ljk = (2土0.3 × 2) × π/2 = 4.082(mm)
호의 경우de, lfg: R = 3mm, t = 2mm, r/t = 3/2 = 1.5. 표 4-3에 따르면 χ= 0.36입니다:
아크 길이 lde = lfg = (2 ± 0.36 × 2) × π/ 2 = 5.84(mm)
(3) 굽힘 블랭크의 총 길이를 계산합니다:
L = ∑/ l 직선 가장자리 + ∑l 둥근 모서리 = lab + lcd + lef + lgh + lij + lkm + lbc + lde + lfg + lhi + ljk
= 16.17-4 + 21.18-9 + 12.36-10 + 10.05-9 + 12.37-8 + 11.62-4 + 3 × 4.802 + 2 × 5.84 = 65.836mm
누르는 힘 또는 배출하는 힘의 계산
프레스로 자유롭게 굽히기 위해서는 프레스의 톤수 선택 시 굽힘력과 누르는 힘, 즉 프레스를 누르는 힘을 고려해야 합니다:
F를 누릅니다.≥1.2(Fz+FY)
굽힘 보정의 경우 프레스 톤수를 선택할 때 굽힘 힘의 보정만 고려할 수 있습니다:
F를 누릅니다.≥1.2FJ
언론사 선택 예시
예 4-2 그림 4-32에 표시된 V자형 부품을 구부립니다. 알려진 재료는 20 강철이고 인장 강도는 400 MPa입니다. 자유 굽힘을 계산하고 굽힘력을 각각 보정해 보십시오. 프레스 장치를 사용할 때는 프레스의 톤수를 선택해 보십시오.
솔루션: 표 4-6의 공식에서 가져옵니다:
자유롭게 구부릴 때: FZ = b * t2σb / (r + t) = 150 × 2 × 2 × 400 / (3 + 2) = 48000 (N)
FY = CYFZ = 0.4 × 48000 = 19200 (N)
그러면 총 프로세스 전력은 다음과 같습니다: FZ + FY = 48000 + 19200 = 67.2(KN)이면 장비 톤수입니다: F를 누릅니다. ≥ 1.2 (FZ + FY) = 1.2 × 67.2 = 80.64(kn).
굽힘이 보정되면 표 4-7에서 q를 50MPa로 구할 수 있으며 표 4-6의 공식에서 구할 수 있습니다:
FJ = q * A = 50 × 166.8 × 150 = 1251(KN)
그런 다음 장비 톤수입니다: F를 누릅니다. ≥ 1.2 * FJ = 1.2 × 1251 = 1501.2(kn).
절곡 부품의 제조 가능성은 절곡 부품의 모양, 크기, 정확도, 재료 및 기술 요구 사항이 절곡 공정의 기술 요구 사항, 즉 제품 설계 관점에서의 요구 사항인 절곡 공정에 대한 절곡 부품의 적응성을 충족하는지 여부를 나타냅니다.
(1) 굽힘 중 변위를 방지하려면 굽힘 조각의 모양과 크기가 가능한 한 대칭을 이루어야 합니다.
(2) 모서리 부분을 국부적으로 구부릴 때 구부러진 부분의 뿌리가 찢어지지 않도록 구부러진 부분과 구부러지지 않은 부분 사이에 홈을 자르거나 구부리기 전에 공정 구멍을 뚫어야합니다.
(3) 연결 스트랩과 위치 지정 프로세스 구멍을 추가합니다.
2. 구부러진 부품의 치수 요구 사항
(1) 굽힘 반경은 최소 굽힘 반경보다 작아서는 안 됩니다.
(2) 곡선 부분의 직선면의 높이가 다음을 충족해야 합니다: h> r + 2t
(3) 굽힘 부분의 구멍 가장자리 사이의 거리는 다음 요구 사항을 충족해야 합니다:
구부러진 부품의 치수 공차는 GB/T13914-2002를 준수해야 합니다,
각도 허용 오차는 GB/T13915-2002를 따릅니다,
표시되지 않은 위치 허용 오차는 GB/T13916-2002를 준수합니다,
공차가 없는 치수의 한계 편차는 GB/T15055-2007을 준수합니다.
굽힘 부품의 소재는 가소성이 좋고 항복률이 작으며 탄성 계수가 커야 합니다.
1) 단순 곡선 부품: 한 번만 구부립니다. 다음을 사용하여 부품을 구부립니다. 복잡한 모양: 두 개 이상의 굽힘 양식.
2) 배치 크기가 크고 크기가 작은 벤딩 부품: 가능한 한 프로그레시브 다이 또는 컴파운드 다이를 사용합니다.
3) 여러 번 구부려야 하는 경우: 양쪽 끝을 먼저 구부린 다음 중간 부분을 구부립니다. 이전 구부림은 이후 구부림의 안정적인 위치를 고려해야 합니다.
4) 구부러진 조각의 모양이 대칭이 아닌 경우: 최대한 구부린 다음 잘라냅니다.
일반적인 벤딩 부품의 공정 배열
한 번의 굽힘
두 번 구부리기
트리플 벤드
네 가지 굴곡
굽힘 부품의 유연한 배치
공정 조합의 정도에 따라 벤딩 다이는 다음과 같이 나눌 수 있습니다:
공작물의 모양에 따라 벤딩 다이는 다음과 같이 나눌 수 있습니다:
V자형 정밀 벤딩 다이
V자형 정밀 벤딩 다이
3.U자형 벤딩 다이
닫힌 각도 조각을 위한 벤딩 다이
폐쇄각 벤딩 다이-1
폐쇄각 벤딩 다이-2
1-수 다이 2-회전 암 다이 3-스프링
4．사변형 벤딩 다이
한 번에 사변형 벤딩 다이 형성
사변형 두 번 성형용 벤딩 다이
사변형용 복합 벤딩 다이
사변형용 복합 벤딩 다이
진자가 있는 사변형 벤딩 다이
오목 다이 스윙 사변형의 벤딩 다이
Z자형 일회성 벤딩 다이
Z자형 부품을 두 단계로 벤딩하는 벤딩 다이
원형 벤딩 다이-두 번 굽힘
원형 벤딩 다이-원 벤딩
일회성 굽힘 성형 다이 스윙 다이가있는 원형 조각의 경우
스윙 다이가 있는 대형 원형 조각을 위한 일회성 벤딩 성형 다이
큰 원을 구부리는 두 가지 프로세스
큰 원을 구부리는 3단계
힌지 조각 두 번 굽힘 다이
힌지 조각 일회성 벤딩 다이
(1) 복합 금형 절단 및 굽힘
(2) 프로그레시브 벤딩 다이
(1) 펀치 필렛 반경
(2) 다이 필렛 반경
(3) 다이 깊이
(4) 볼록 및 오목 다이의 클리어런스
(5) U자형 볼록 및 오목 다이의 폭
(1) 펀치 필렛 반경
1) r≥r인 경우분를 취하십시오.p = r, 여기서 r분 는 머티리얼이 허용하는 최소 굽힘 반경입니다.
2) r <r분를 취하십시오.p> r분. 공작물의 필렛 반경 r은 성형에 의해 얻어지더라도 필렛 반경 rz 는 공작물의 필렛 반경 r과 같습니다.
3) r/t> 10인 경우 스프링백을 고려하고 펀치의 필렛 반경 반경을 수정해야 합니다.
4) V 형 벤딩 다이의 바닥은 홈 또는 필렛 반경으로 열거 나 접을 수 있습니다 : r'p = (0.6-0.8) (rp + t).
(2) 다이 필렛 반경
금형 모서리 반경의 크기는 절곡 공정 중 절곡력, 절곡 금형의 수명 및 절곡 부품의 품질에 영향을 미칩니다.
(3) 다이 깊이
(4) 볼록 및 오목함 다이 클리어런스 c
수 다이와 암 다이 사이의 간격 크기는 굽힘력, 굽힘 다이의 수명 및 굽힘 부분의 품질에 영향을 미칩니다.
굽힘 부분의 정확도가 높으면 갭 값을 적절히 줄여야 하며, c = t를 취할 수 있습니다.
V자형 벤딩 부품의 다이 간극은 설계할 필요가 없습니다. 프레스의 닫힘 높이를 조정하여 얻을 수 있습니다.
(5) U자형 곡선형 볼록 및 오목 다이 폭
2. 포지셔닝 부품 설계
벤딩 다이에 공급되는 블랭크는 단일 블랭크이므로 벤딩 다이에 사용되는 포지셔닝 부품은 포지셔닝 플레이트 또는 핀입니다.
3. 프레스, 배출 및 공급 부품의 설계
4. 고정 부품 설계
포함: 다이 핸들, 상부 다이 시트, 하부 다이 시트, 가이드 포스트, 가이드 슬리브, 백킹 플레이트, 고정 플레이트, 나사, 핀 등, 참조 블랭킹 다이 디자인.
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.
KO 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU