고려해야 할 금속 스탬핑의 장단점
자동차나 가전제품의 금속 부품이 어떻게 만들어지는지 궁금한 적이 있나요? 금형을 사용하여 금속판을 성형하는 공정인 금속 스탬핑이 핵심입니다. 이 방법은 높은...
품질 저하 없이 스탬핑 생산 비용을 절감하기 위해 고심하고 계신가요? 이 글에서는 이를 해결하는 데 도움이 되는 실용적인 전략을 살펴봅니다. 재료 사용 최적화부터 다이 스탬핑 비용 절감에 이르기까지 자동차 산업에서 비용을 크게 절감할 수 있는 실행 가능한 방법을 배울 수 있습니다. 스탬핑 공정의 효율성을 개선하고 비용을 절감하여 제조 경쟁력을 유지하고 비용 효율을 높이는 방법을 알아보세요. 이러한 기술을 통해 생산 라인을 혁신하고 수익성을 향상시킬 수 있는 방법을 자세히 알아보세요.
자동차 산업이 활발하게 발전하면서 자동차 기업 간의 경쟁이 치열해지고 있습니다. 자동차 제조 비용을 절감하고 생산 효율성을 개선하는 것이 중요한 과제가 되었습니다.
차체 생산 비용은 차량의 총 비용에서 중요한 부분을 차지합니다. 스탬핑 생산 비용에는 주로 검사 도구 개발 비용, 스탬핑 부품 비용, 금형 스탬핑 비용, 장비 감가상각비, 인건비 등이 포함됩니다.
공정 설계 관점에서 재료 비용과 다이 펀칭 비용을 줄이는 것은 스탬핑 비용을 절감하는 효과적인 방법입니다.
재료비 절감은 재료 구매 비용 절감과 스탬핑 부품의 재료 활용도 향상이라는 두 가지 측면에서 연구할 수 있습니다.
전체 바디 인 화이트는 약 400개의 스탬핑 부품으로 구성되며, 자동 스탬핑 부품의 재질과 두께의 조합은 60~80개에 이릅니다.
올바른 소재와 등급을 선택하면 소재 활용도를 효과적으로 개선하고 구매 비용을 절감할 수 있습니다.
이전 자동차 모델의 스탬핑 부품의 재질과 두께를 관리하려면 재료 선택 라이브러리가 설정됩니다.
신차 모델의 소재를 선정할 때는 이전 모델에서 검증된 소재와 소재 두께를 우선적으로 고려합니다. 이를 통해 초광폭 시트, 특수 두께 시트 등 흔하지 않거나 구매하기 어려운 소재의 사용을 피할 수 있습니다.
특수 소재의 복잡한 조달 프로세스는 스탬핑 부품의 개발 주기를 심각하게 제한하여 시트 소재를 여러 번 구매해야 하므로 운송, 보관 및 관리 비용이 증가할 수 있습니다.
또한 스탬핑 부품의 과도한 품질과 재료비 증가를 방지하기 위해 스탬핑 부품의 성능 지표와 공정 요구 사항에 따라 적절한 재료와 재료 두께를 선택해야 합니다.
1) 성형 공정의 최적화.
스트레칭과 성형이 일반적입니다. 성형 프로세스 부품 스탬핑에 사용됩니다.
스트레칭 성형 공정을 거치는 스탬핑 부품의 경우, 공정 보조 프로파일이 증가하기 때문에 재료 사용률이 제한됩니다.
그러나 형상이 단순하고 기복이 작은 일부 구조 부품은 블랭킹 성형 공정을 사용하여 재료 사용률을 크게 향상시킬 수 있습니다.
그림 1 스탬핑 부품의 몰드
드로잉 및 성형 프로세스 모두 그림 1에 표시된 스탬핑 부품을 얻을 수 있습니다.
드로잉 프로세스는 드로잉 → 트리밍 + 펀칭 → 펀칭의 세 가지 순서로 구성됩니다. 플랜지.
고품질 트리밍을 보장하려면 그려진 부품에 약 10mm의 트리밍 여유를 확보해야 합니다. 이 프로세스는 공정의 보조 표면을 증가시킵니다.
그림 2에서 볼 수 있듯이 드로잉 프로세스의 재료 사용률은 59.1%입니다.
성형 공정 역시 스트립 블랭킹 → 성형 → 성형 + 펀칭의 세 가지 순서로 진행되지만, 스탬핑 부품의 경우 65.9%의 높은 재료 활용률을 자랑합니다.
따라서 스탬핑 부품의 품질이 사용 요구 사항을 충족하는 경우 블랭킹 성형 공정이 선호됩니다. 이 공정은 재료 활용률을 효과적으로 높이고 스탬핑 생산 비용을 절감할 수 있습니다.
그림 2 도면 프로세스 계획
2) 합리적인 레이아웃 방법을 선택합니다.
스탬핑 부품의 레이아웃은 1열 레이아웃, 2열 레이아웃, 2피스 혼합 레이아웃, 엇갈린 레이아웃 등 다양한 유형으로 나눌 수 있습니다.
레이아웃 방법의 선택은 스탬핑 부품의 재료 활용도에 직접적인 영향을 미칩니다.
그림 3에는 재료 사용률이 61.4%인 스탬핑 부품의 단일 행 레이아웃 방식이 나와 있습니다. 반면, 그림 4는 재료 사용률이 73.7%인 스탬핑 부품의 스태거 레이아웃 방식을 보여줍니다.
그림 4의 재료 사용률은 그림 3의 재료 사용률보다 12.3% 더 높습니다.
그림 3 단일 행 레이아웃
그림 4 스태거 레이아웃
스탬핑 부품은 두께 2.0mm, 개당 무게 약 0.14kg의 DC01 재질로 제작됩니다. 각 부품에 필요한 수량은 1개입니다.
4500위안/톤의 판재 가격 계산을 기준으로 스탬핑 부품의 재료비가 0.16위안 절감됩니다.
연간 50,000대의 차량 생산 계획을 가정하면 그림 4는 그림 3에 비해 연간 8,000위안을 절약할 수 있습니다.
따라서 공정 설계 단계에서 레이아웃 방법을 지속적으로 최적화하고 최적의 계획을 결정하며 차량의 재료 사용률을 향상시키는 것이 필수적입니다.
제조 및 생산 단계에서는 레이아웃 방법을 재확인하여 최상의 계획을 구현하는 것이 중요합니다.
3) 폐기물 활용.
일반적으로 폐기물 활용에는 큰 블랭크 폐기물을 작은 블랭크로 사용하거나 키트 제작을 사용하는 두 가지 접근 방식이 있습니다.
폐자재를 활용하면 간접적으로 재료 활용률을 높이고 스탬핑 생산 비용을 절감할 수 있습니다. 실제로 일부 대형 스탬핑 부품은 측면 서라운드 도어 개구부의 드롭 재료와 같이 성형성을 보장하기 위해 도면 또는 드롭 재료 공정으로 절단해야 합니다.
이러한 스크랩을 모은 후 직접 또는 재료와 두께를 자르고 맞춘 후 작은 스탬핑 부품을 만드는 데 사용할 수 있습니다.
그림 5는 트럭 외판의 언코일링 재료 패턴을 보여 주며, 도어 위치에서 절단된 스크랩을 사용하여 차량 모델에 맞는 두 개의 소형 스탬핑 부품을 생산할 수 있습니다. 생산량은 하나의 소형 스탬핑 부품의 요구 사항을 충족하기에 충분합니다.
그림 5 측벽 외부 도어 개구부의 폐기물 재사용
키트 생산은 스탬핑의 그룹화 배열을 말하며, 작은 스탬핑은 대형 스탬핑 공정의 보조 스크랩 영역에 직접 맞도록 설계됩니다. 그런 다음 대형 스탬핑과 함께 형성되고 후 시퀀스 슬리팅을 통해 분리됩니다. 또는 그림 6과 같이 공정 보완 영역에서 왼쪽/오른쪽 부품을 결합하여 소형 스탬핑 부품을 생산할 수도 있습니다.
키트를 생산하면 재료 사용률을 개선하고 소형 스탬핑 부품의 비용을 절감하며 펀칭 시간을 최소화할 수 있습니다. 그러나 키트 생산은 공정 난이도를 높이고, 두 스탬핑 부품의 성형성을 보장하기 위해 SE 단계에서 제품 형상을 반복적으로 최적화하고 CAE 해석을 수행해야 합니다.
또한 생산 과정에서 노크, 스크래치 등의 품질 결함을 방지하기 위해 설계 단계에서 작은 스탬핑 부품의 수거 방법을 고려하는 것이 필수적입니다.
그림 6 키트 스탬핑 프로세스 계획
자동차 스탬핑 비용을 줄이는 방법에는 크게 두 가지가 있습니다. 프레스 톤수를 줄이는 것과 필요한 다이 수를 줄이는 것입니다.
프레스의 톤수는 주로 스탬핑 부품에 필요한 성형력, 다이의 크기, 다이의 닫힘 높이, 다이 로딩 높이 등 여러 요인에 의해 결정됩니다.
다이 크기가 프레스 톤수를 선택하는 데 제한적인 요소인 경우 다이의 내부 구조를 최적화하고 크기를 줄임으로써 톤수를 줄일 수 있습니다. 이는 결과적으로 스탬핑 비용을 낮추는 데 도움이 됩니다.
다이의 크기가 프레스 톤수 선택의 제한 요소가 되는 경우, 다이의 성능과 구조적 강도를 보장하는 것이 중요합니다. 다이의 내부 구조를 최적화하고 크기를 줄이면 프레스 톤수를 낮출 수 있으므로 다이 스탬핑 비용을 절감할 수 있습니다.
또 다른 대안은 프레스 장비를 구매할 때 더 큰 크기의 작업대가 있는 프레스를 선택하는 것입니다. 이렇게 하면 금형에 필요한 공작 기계의 크기를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
(1) 다음을 선택합니다. 매치 다이 생산 공정.
정합 금형 생산은 그림 7과 같이 보조 공정 폐기물의 발생을 줄이고 재료 활용도를 향상시킬 뿐만 아니라 금형 수를 줄여 금형 개발 및 펀칭 비용을 절감할 수 있습니다.
매칭 다이 생산을 활용하여 왼쪽 / 오른쪽 바닥은 스탬핑 된 부품의 성형 성을 향상시킬뿐만 아니라 직접 4 쌍의 다이 스탬핑 단일 프로덕션과 비교한 비용입니다.
그림 7 매치 다이 생산 공정
매치 다이 생산은 좌우 대칭 부품에만 국한되지 않습니다. 따라서 공정 설계 단계에서 전체 자동차 스탬핑 비용을 절감하기 위해 매칭 다이 생산 공정을 충분히 고려하는 것이 중요합니다.
(2) 멀티 포지션 다이 사용.
다중 위치 다이를 사용하면 그림 8(다이 구조)과 같이 여러 공정 내용이 포함된 단일 다이에서 하나 이상의 스탬핑 부품을 생산할 수 있습니다.
이 공작 기계를 사용하면 한 번의 펀치 사이클에서 세 가지 부품 스탬핑 공정을 구현할 수 있습니다:
OP20 트리밍 + 펀칭 → OP30 플랜지 + 성형 → OP40 트리밍 + 펀칭 + 사이드 펀칭.
금형 크기는 약 1720mm×1940mm×900mm이며, 1000t 프레스에서 사용할 수 있습니다.
한 번의 스트로크 비용은 약 4.5위안입니다.
스탬핑 부품의 3 가지 공정을 3 세트의 금형에 따라 설계하는 경우 금형에 필요한 프레스 톤수는 각각 500t, 630t, 500t이며 펀칭 1 회 비용은 약 5.9 위안입니다.
다중 위치 금형을 사용하면 금형 개발 비용이 절감되고 공정 간 흐름 시간이 최소화될 뿐만 아니라 부품 스탬핑 비용도 직접적으로 절감됩니다.
그림 8 멀티 스테이션 다이
(3) U세 프로그레시브 다이.
자동차 모델의 프로그레시브 다이 공정 설계 도면은 그림 9에 나와 있습니다.
생산 중에는 한 명의 작업자와 프레스만으로도 스탬핑 부품을 제조할 수 있습니다.
프로그레시브 다이 기술을 사용하면 필요한 작업자와 프레스 수를 크게 줄이면서도 높은 생산 안정성을 보장하고 부품의 품질을 효과적으로 보장할 수 있습니다.
그림 9 프로그레시브 다이 공정의 설계
(4) Adopt 두 가지곰팡이 스탬핑 프로세스 레이아웃.
일부 스탬핑 제조업체는 소형 프레스 생산 포화 문제와 대형 프레스 단일 다이 생산 시 자원 낭비 문제를 해결하기 위해 대형 프레스에 직접 또는 템플릿을 통해 두 세트의 금형을 설치하여 생산합니다.
이 생산 방법을 구현하려면 두 금형의 닫히는 높이가 동일하고 필요한 성형력이 비슷해야 왼쪽과 오른쪽의 고르지 않은 힘이 프레스의 정확도에 영향을 미치지 않습니다.
재료 사용률을 개선하고 펀칭 비용을 절감하는 것은 스탬핑 부품 하나에 큰 영향을 미치지 않을 수 있지만 연간 1만 대 이상 생산되는 완성차의 효율성과 비용 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
따라서 자동차 회사는 이러한 이점을 달성하기 위해 새로운 스탬핑 기술 및 프로세스를 연구하고 구현하는 데 집중해야 합니다.
또한 재료 활용도를 지속적으로 높이고 다이 스탬핑 비용을 최소화하여 업계에서 확고한 입지를 구축하고 꾸준한 성장을 도모하는 것이 중요합니다.
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