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.
완벽한 판금 벤딩을 구현하는 방법에 대해 궁금한 적이 있나요? 이 글에서는 재료 팽창 계산부터 올바른 도구 선택까지 모든 것을 살펴보는 필수 절곡 기술에 대해 자세히 설명합니다. 일반적인 문제를 해결하여 고품질의 효율적인 생산을 보장하는 방법을 배울 수 있습니다. 숙련된 기술자든 호기심 많은 초보자든 이 가이드는 판금 절곡에 대한 이해를 높이고 결과를 개선할 수 있는 귀중한 통찰력을 제공합니다.
벤딩 성형은 판금 부품의 성형에 널리 사용됩니다. 이 방법은 높은 효율성, 고품질 결과, 시간 절약 및 부품 가공 비용 절감이 특징입니다.
그러나 절곡 공정에 대한 이해 부족으로 인해 공정 담당자는 부품의 최종 모양을 얻기 위해 수작업 성형 및 유압 성형과 같은 전통적인 방법에 의존하는 경우가 많습니다.
이러한 기술은 성형 공구를 사용하여 부품 가공 비용을 증가시키고, 사람의 개입이 증가하여 부품이 불안정해질 수 있으며, 가공 효율을 떨어뜨립니다.
따라서 벤딩 성형 기술에 대한 철저한 이해가 중요합니다.
올바른 절곡 기술을 선택하려면 여러 요소를 신중하게 고려해야 합니다. 이러한 고려 사항 중 하나라도 소홀히 하면 공정 실패로 이어지고 부품 개발에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
이 문서에서는 주로 확장된 재료의 크기 계산, 벤딩 도구 선택, 일반적인 부품 가공 분석, 벤딩 프로세스 중에 발생하는 일반적인 문제와 해결 방법을 중점적으로 다룹니다.
이 문서는 기술자를 위한 가이드 역할을 하며 다음을 준비하는 데 중요한 리소스가 될 것입니다. 판금 부품. 부품의 가공 비용을 절감하고 부품의 품질과 생산 효율성을 개선하는 것이 목표입니다.
이 글의 초점은 크기 계산, 절곡 도구 선택, 일반적인 부품 가공 분석, 절곡 공정의 일반적인 문제와 해결 방법에 대해 설명하는 것입니다.
시트 확장의 크기는 두께, 재질 등의 요인에 따라 달라집니다, 굽힘 각도및 벤딩 도구. 판금 팽창 길이를 계산하는 데 일반적으로 사용되는 방법은 중성층 계산 방법과 경험적 계산 방법 두 가지가 있습니다.
(1) 중립 레이어 계산 방법
이 방법은 굽힘 각도가 직각이 아닌 상황에 적합합니다. 굽힘 과정에서 외부 레이어는 인장 응력을, 내부 레이어는 압축 응력을 경험합니다.
중성층이라고 하는 이 두 층 사이의 층은 인장 응력이나 압축 응력을 받지 않으며 굽힘 과정 내내 변하지 않는 상태를 유지합니다.
결과적으로 중립 레이어는 구부러진 부분의 길이를 결정하기 위한 기준점 역할을 합니다.
그러나 중성층의 위치는 구부러지는 재료의 두께에 따라 달라집니다.
일반적으로 재료의 두께가 4mm 미만인 경우 중성층과 구부러진 부분의 내부 표면 사이의 거리는 0.5t입니다. 재료의 두께가 5mm보다 두꺼운 경우 이 거리는 0.34t입니다. 중성층의 확장 길이는 플레이트의 전체 확장 길이와 동일합니다.
(2) 경험적 계산 방법
이 방법은 부품의 굽힘 각도가 직각이고 판재 두께가 3mm 이하인 경우에만 적합합니다. 부품의 확장 길이를 결정하는 데 사용할 수 있습니다.
계산 공식은 다음과 같습니다, L=A+B-2t
그림 1 부품 크기 개략도
(1) 선택 원칙 프레스 브레이크 툴링
벤딩 공정에 적합한 도구를 선택하는 것은 매우 중요한 고려 사항입니다. 벤딩 도구는 상단 도구(펀치)와 하단 도구(다이)의 두 부분으로 구성됩니다.
프레스 브레이크 펀치 및 다이의 선택은 부품과 펀치 및 다이 사이의 충돌로 인한 변형을 방지하기 위해 구부러지는 부품의 두께와 크기에 따라 결정됩니다.
프레스 브레이크에는 범용 낮은 주사위 와 특수 주사위를 사용합니다(그림 2 참조). "V" 모양의 모든 노치는 슬롯 각도가 60도입니다. 일반적으로 판이 두꺼울수록 슬롯의 폭이 넓어야 하며, 슬롯의 폭은 일반적으로 8t입니다.
판 두께와 슬롯 너비의 관계에 대한 자세한 내용과 필요한 두께를 계산하는 방법은 굽힘 힘관련 문서를 참조하세요.
프레스 브레이크 펀치에는 주로 스트레이트 펀치, 구즈넥 펀치, 소형 벤딩 펀치, 헤밍 펀치 등이 포함되며 부품의 실제 상황에 따라 특수 공구를 사용자 정의 할 수도 있습니다.
스트레이트 펀치는 주로 두께가 3mm 이하인 부품을 구부리는 데 사용됩니다. 작은 구즈넥 펀치 는 주로 얕은 "U"자형 부품을 구부리는 데 사용됩니다.
구즈넥 펀치는 주로 깊이가 깊은 "U"자형 부품을 구부리는 데 사용됩니다. 헤밍 펀치는 주로 부품을 평평하게 만드는 데 사용됩니다.
그림 2
(2) 프레스 브레이크 펀치 및 다이의 선택
일반적으로 벤딩 도구는 다음과 같은 기준에 따라 선택합니다. 굽힘 반경 를 사용하여 굽힘 반경이 유지되도록 합니다. 그러나 하부 다이를 간과하는 경우가 있습니다.
이러한 경우 벤딩 펀치의 부적절한 조합과 벤딩 다이 를 사용하면 굽힘 과정 후 굽힘 반경의 양쪽에 움푹 들어간 부분이 생겨 수리가 불가능해질 수 있습니다.
그림 3 벤딩 펀치 및 다이 매칭 시뮬레이션
그림 3은 시뮬레이션된 부품의 재료 두께 1.6mm와 굽힘 반경 R4 및 굽힘 높이 8.9mm를 표시합니다.
분석 결과, 하부 다이 슬롯을 V12 또는 더 작은 옵션으로 선택할 수 있는 것으로 나타났습니다. 그러나 이 특정 부품의 경우 V12 슬롯만 선택할 수 있었습니다. 그 이유는 그림에서 왼쪽에 V10 슬롯이, 오른쪽에 V12 슬롯이 표시되어 있습니다.
구부릴 때 부품의 탄성을 고려하여 각도를 입력하면 프레스 브레이크 컨트롤러 는 90도 미만이어야 합니다.
90도 굽힘 플랜지에 대한 시뮬레이션 그림에서 볼 수 있듯이 프레스 브레이크의 펀치가 계속 아래로 이동하면 V10 슬롯은 상당한 돌출이 발생하는 반면 V12 슬롯은 최소한의 돌출이 발생합니다.
따라서 V10 및 더 작은 옵션 대신 V12 슬롯이 있는 하단 다이를 선택하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 굽힘 반경의 양면에 홈이 생기지 않고 마감 처리가 필요하지 않으므로 적격 부품을 얻을 수 있습니다.
부품을 벤딩할 때는 플랜지의 높이와 웹의 폭을 모두 고려하는 것이 중요합니다. 웹의 폭이 너무 좁고 플랜지 높이가 너무 높으면 벤딩 과정에서 이전에 형성된 플랜지와 벤딩 툴 사이에 간섭이 발생하여 벤딩이 연속적으로 이루어지지 않을 수 있습니다.
수정 조치를 취하지 않으면 전체 배치의 재료가 폐기되어 처리 비용이 증가할 수 있습니다.
다음 분석에서는 'U'자형 부품과 'Z'자형 부품의 굽힘을 살펴봅니다.
관련 읽기: V자 및 U자 굽힘력 계산기
(1) "U"자형 부품의 기술 분석
"U"자형 부품을 구부릴 때 중요한 요소는 두 플랜지의 높이(H)와 웹의 너비(B) 사이의 관계입니다. H가 B보다 작거나 같으면 일반적으로 부품을 구부릴 수 있지만 간섭이 발생할 수 있습니다. 이러한 유형의 간섭은 부품의 벤딩 플랜지와 기계 본체 사이에서 발생합니다.
표준 프레스의 경우 브레이크 머신절곡 높이 H가 80mm 이상인 경우 절곡 과정에서 부품이 기계와 간섭을 일으킬 수 있습니다.
이러한 간섭 문제에 직면했을 때 두 가지 해결책이 있습니다:
그림 4 서스펜션 벤딩 툴링
(2) "U"자형 부품의 기술 분석
판금 모서리가 구부러진 "Z"자형 부품은 크기가 작고 부피가 큰 것으로 알려져 있습니다. 기술자가 이러한 부품을 생산하기 위해 보수적인 수작업 성형 공정을 사용하면 효율성이 낮고 품질이 일정하지 않습니다.
이러한 문제를 방지하려면 벤딩 공정을 선택하기 전에 부품을 시뮬레이션하고 분석해야 합니다. 부품 웹의 크기 제한과 벤딩 다이의 크기를 고려해야 하기 때문입니다.
표 1은 시뮬레이션 분석에서 고려해야 하는 매개변수를 분류한 것입니다.
표 1 시뮬레이션 매개변수 설정
| 매개 변수 설정 | 코드 | 회로도 |
|---|---|---|
| 웹 너비(모델에서 측정) | H | |
| 굽힘 반경 | R | |
| 재료 두께 | t | |
| 툴링 너비 | T | |
| 웹에서 선형 중립 레이어의 길이입니다. | L | |
| 1/2 중립 레이어 아크 길이 | P |
기술자는 표의 정보를 사용하여 벤딩을 통해 부품을 형성할 수 있는지 여부를 정확하게 판단할 수 있습니다. L + P 조건이 T/2보다 크면 벤딩 프로세스를 성공적으로 수행할 수 있습니다.
(1) 부품 플랜지 구부리기
프레스 브레이크의 펀치 및 다이 장비의 한계로 인해 높이가 다른 모든 플랜지를 이 방법으로 성형할 수 있는 것은 아닙니다. 따라서 벤딩 방법을 선택하기 전에 신중한 분석과 시뮬레이션을 수행하여 부품을 구부릴 수 있는지 확인하는 것이 중요합니다.
CATIA는 부품의 굽힘 높이의 타당성을 시뮬레이션하기 위한 기술 분석 및 준비에 사용할 수 있습니다. 시뮬레이션을 수행할 때 다음 사항을 고려해야 합니다:
시뮬레이션 결과는 그림 5에 나와 있습니다.
그림 5 부품 플랜지 굽힘
그림 5의 성형 상태에서 검은색 선은 파트의 중성층을 나타냅니다. 변수 "a"는 중성층의 선형 치수를, "b"는 굽힘 반경에서 중성층의 원호 길이를, "c"는 공구 중심과 V 슬롯 R의 종단선 사이의 거리를 나타냅니다.
(a + b)/2가 c보다 크면 부품을 구부릴 수 있습니다. (a + b)/2가 c보다 작거나 같으면 부품을 구부릴 수 없습니다.
이 평가에 따라 부품의 크기가 너무 작아 굽힘이 불가능한 경우, 기술을 준비할 때 부품의 전체 플랜지 크기를 늘려야 합니다.
(2) 큰 부품의 굽힘
긴 길이의 부품을 구부릴 때 프레스 브레이크 기계는 자체 공작 기계 구조에 영향을 받아 부품의 구부러진 비드에 상당한 변형을 일으킬 수 있습니다. 이론상으로는 굽힘이 직선이 되어야 하지만 굽힘 후에는 곡선이 되어 작업자가 상당한 양의 마무리 작업을 해야 합니다.
이 문제를 해결하기 위해 그림 6과 같이 절곡 후 실제 조건에 따라 프레스 브레이크의 크라우닝을 조정하여 부품의 변형을 제거할 수 있습니다. 이를 통해 필요한 수작업의 양을 줄이고 부품의 품질과 생산 효율성을 개선할 수 있습니다.
그림 6 긴 부품 굽힘 및 크라운 가공
(3) 부분적으로 얇아진 부품의 굽힘
판금 부품에서는 무게를 줄이기 위해 일부 부품의 크기를 부분적으로 줄입니다. 이러한 부품은 실제 생산에서 유압 성형 또는 절곡을 통해 생산할 수 있습니다. 그러나 벤딩을 위한 재료 두께가 다양하기 때문에 동일한 펀치와 다이를 일회성 벤딩 성형에 사용할 수 없습니다.
이 문제를 극복하기 위해 소재의 얇은 부분에 얇은 패딩을 추가할 수 있습니다. 패딩은 구부린 후 상단 펀치에 해당하는 영역에 배치됩니다.
굽힘 과정에서 패딩이 펀치를 보정하고 두께가 다른 재료를 한 번에 구부릴 수 있도록 해줍니다.
(4) 형상 플랜지가 있는 부품의 굽힘
대부분의 표준 후면 포지셔닝 스토퍼 브레이크 누르기 는 직선형이며 높이가 동일한 플랜지가 있는 부품만 구부릴 수 있습니다. 그러나 이 유형의 스토퍼는 높이가 같지 않은 플랜지가 있는 부품이나 모양이 있는 부품에는 적합하지 않습니다.
이 문제를 해결하기 위해 두 가지 솔루션을 적용할 수 있습니다:
(1) 높이가 같지 않은 플랜지와 형상이 있는 부품을 위한 전용 백 스토퍼를 설계합니다. 이 스토퍼는 볼트를 사용하여 위치를 지정하는 방식으로 프레스 브레이크 기계의 기존 위치 지정 방법을 변경하고 높이가 같지 않은 플랜지와 형상 플랜지가 있는 부품의 굽힘 문제를 해결합니다. 이는 또한 프레스 브레이크의 기능을 확장합니다.
전처리 상태와 후처리 상태는 각각 그림 7과 그림 8에 나와 있습니다.
그림 7 전처리 상태
그림 8 후처리 상태
(2) 또 다른 해결책은 블랭킹 중에 벤딩 부품에 보조 위치 지정 이어피스를 추가하는 것입니다. 이어피스는 부품의 가장 높은 레벨에 있으며 벤딩 및 성형 중에 위치를 지정하는 데 사용할 수 있습니다. 벤딩 후 이어피스를 제거하여 부품의 벤딩 성형을 완료합니다. 이를 통해 생산 효율성이 크게 향상됩니다.
(5) 부품이 구부러진 곳에서 파손되었습니다.
구부러진 위치에서 일부 부품이 파손되는 경우 두 가지 주요 요인이 있습니다:
굽힘 기술에서 발생하는 다양한 상황에 대한 논의와 분석을 통해 굽힘의 범위를 확장했습니다. 판금 성형 공정 부품 생산. 이를 통해 부품의 전체 개발 주기에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 공정 선택 오류를 방지하고 부품의 품질을 안정화하면서 생산 효율성을 개선할 수 있습니다.
보다 합리적인 벤딩 툴링의 설계는 벤딩 성형 기술의 적용을 확대하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.
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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