최고의 판금 성형 공정 및 장비

그림 1 판금 부품의 예.

(a) 스탬프가 찍힌 부분.
(b) 회전하여 생산되는 부품.

표 1 시트의 일반적 특성-금속 성형 프로세스(알파벳 순서)

그림 2

(a) 펀치와 다이를 사용한 전단의 개략적인 그림으로, 몇 가지 공정 변수를 나타냅니다.
특징적인 기능
(b) 펀치 구멍 및
(c) 슬러그.
(b)와 (c)의 척도가 다르다는 점에 유의하세요.

그림 3

(a) 펀치와 다이 사이의 간격(c)이 전단 변형 영역에 미치는 영향. 간격이 증가하면 재료가 전단되지 않고 다이 안으로 당겨지는 경향이 있습니다. 실제로 간극은 일반적으로 시트 두께의 2~10% 범위입니다.
(b) 전단 영역의 6.4mm(0.25인치) 두께 AISI 1020 열간 압연 강철의 미세 경도(HV) 윤곽선.

그림 4

(a) 펀칭(피어싱) 및 블랭킹.

(b) 다양한 다이 커팅 작업 예시 판금.

랜싱은 시트를 잘라 탭을 만드는 작업입니다.

그림 5

(a) 기존(왼쪽) 및 미세 블랭킹(오른쪽) 기술로 생성된 전단 가장자리의 비교.

(b) 한 가지 설정에 대한 개략적인 그림 미세 블랭킹.

그림 6 로터리 나이프로 자르기.

이 과정은 캔을 따는 것과 비슷합니다.

그림 7 테일러 용접 블랭크의 예

레이저를 이용한 차체 외부 측면 패널 제작 맞대기 용접 및 스탬핑.

그림 8 레이저 맞대기 용접 및 스탬핑된 자동차 차체 부품의 예입니다.

그림E 9 

면도 과정의 개략적인 그림.

(a) 깎은 가장자리를 면도합니다.

(b) 전단과 면도를 한 번의 스트로크로 결합합니다.

그림 10 펀치와 다이에 전단 각을 사용한 예시입니다.

그림E 11  회로도 그림

(a) 컴파운드 다이에서 일반 와셔를 블랭킹하기 전과 (b) 블랭킹 후의 모습.

다이(블랭킹용)와 펀치(와셔에 구멍을 뚫기 위한)의 개별적인 움직임에 주목하세요.

(c) 프로그레시브 다이로 와셔를 만드는 개략도.

(d) 프로그레시브 다이에서 에어로졸 스프레이 캔의 상단 조각을 형성합니다.

마지막 작업이 완료될 때까지 부품이 스트립에 부착되어 있다는 점에 유의하세요.

표 2  판재 성형 작업에 중요한 금속 특성

그림 12

(a) 판금 시편의 항복점 연신율.

(b) 저탄소 강판으로 제작된 뤼더의 밴드.

(c) 가정용 제품용 강철 캔 바닥의 들것 줄.

그림 13 

(a) 판금의 성형성을 결정하기 위한 컵핑 테스트(에리히센 테스트).

(b) 다양한 폭의 강판에 대한 벌지 테스트 결과. 가장 왼쪽에 있는 시편은 기본적으로 단순 장력을 받습니다. 가장 오른쪽에 있는 시편은 동일한 이축 스트레칭을 받습니다.

그림 14 

(a) 변형된 원형 격자 패턴의 변형.

(b) 다양한 판금에 대한 성형 한계 다이어그램(FLD). 주요 변형은 항상 양수(늘어남)이지만, 부 변형은 양수 또는 음수일 수 있습니다. R은 섹션 4에 설명된 대로 시트의 정상 이방성을 나타냅니다.

그림E 15 

성형 중 그리드 패턴의 변형 및 판금 찢어짐. 원의 주축과 보조축은 그림 14b의 성형 한계 다이어그램에서 좌표를 결정하는 데 사용됩니다.

그림 16 

벤딩 용어. 참고 굽힘 반경 는 구부러진 부분의 안쪽 표면까지 측정됩니다.

그림 17 

(a) 및 (b) 시트의 원래 압연 방향에 대한 굽힘 방향의 함수로서 길쭉한 내포물(스트링거)이 균열에 미치는 영향.

(c) 90° 각도로 구부러진 알루미늄 스트립의 외부 표면에 생긴 균열. (푸아송 효과로 인해) 구부러진 부분의 윗면이 좁아지는 것도 주목하세요.

표 3  상온에서 다양한 금속의 최소 굽힘 반경

그림 18 

간의 관계 R/T 및 판금의 인장 면적 감소. 50% 인장 감소 면적을 가진 판금은 종이를 접는 것과 같은 공정에서 균열 없이 스스로 구부러질 수 있다는 점에 유의하세요.

그림E 19 

스프링백 를 구부릴 수 있습니다. 부품은 구부러진 후 탄성적으로 회복되는 경향이 있으며 구부러진 반경이 커집니다. 특정 조건에서는 최종 굽힘 각도가 원래 각도보다 작을 수 있습니다(마이너스 스프링백).

그림 20  굽힘 작업에서 스프링백을 줄이거나 없애는 방법.

그림 21 

일반적인 다이 벤딩 작업은 다이 개방 치수를 보여줍니다, W, 굽힘력 계산에 사용됩니다.

그림E 22  다양한 굽힘 작업의 예입니다.

그림 23  (a) ~ (e)에서 다양한 굽힘 작업의 도식 그림 브레이크 누르기. (f)의 개략도 그림 브레이크 누르기.

그림 24   (a) 단일 다이를 사용한 비드 성형. (b) ~ (d) 프레스 브레이크에서 두 개의 다이를 사용한 비드 성형.

그림E 25  다양한 플랜지 작업.

(a) 평평한 시트의 플랜지.

(b) 딤플.

(c) 플랜지를 형성하기 위한 판금 피어싱. 이 작업에서는 펀치가 내려오기 전에 구멍을 미리 펀칭할 필요가 없습니다. 그러나 플랜지 둘레를 따라 거친 모서리에 유의하십시오.

(d) 튜브의 플랜지.

플랜지 가장자리가 얇아지는 것을 확인하세요.

그림E 26 

(a) 롤포밍 공정의 개략도.

(b) 롤포밍 단면의 예.

그림 27  튜브를 구부리는 방법.

구부리는 동안 튜브의 붕괴를 방지하기 위해 내부 맨드릴이나 모래와 같은 입자상 물질로 튜브를 채워야 하는 경우가 많습니다.

튜브는 뻣뻣한 나선형 장력 스프링을 튜브 위로 미끄러뜨리는 기술로 구부릴 수도 있습니다. 튜브의 외경과 스프링의 내경 사이의 간격이 작기 때문에 튜브가 꼬이지 않고 구부러짐이 균일합니다.

그림 28 

(a) 유연한 플러그가 있는 관 모양의 부품이 부풀어 오른 상태입니다. 이 방법으로 물통을 만들 수 있습니다.

(b) 내부 압력 하에서 관형 블랭크를 팽창시켜 배관용 피팅을 생산합니다. 그런 다음 조각의 바닥을 펀칭하여 "T"를 만듭니다.

그림 29  스트레치 성형 공정의 개략도. 이 방법으로 항공기용 알루미늄 스킨을 만들 수 있습니다.

그림 30  투피스 알루미늄 음료 캔을 제조하는 데 필요한 금속 성형 공정.

그림E 31 

(a) 원형의 딥 드로잉 프로세스의 개략적인 그림 판금 공백. 스트리퍼 링은 펀치에서 형성된 컵을 쉽게 제거할 수 있도록 도와줍니다.

(b) 딥 드로잉의 프로세스 변수. 예외적으로 펀치력, F그림에 표시된 모든 매개 변수는 독립 변수입니다.

그림E 32 

판금 조각에서 제거한 인장 시험 표본의 변형률. 이러한 변형은 판금의 정상 및 평면 이방성을 결정하는 데 사용됩니다.

표 4  평균 노멀 이방성의 일반적인 범위입니다, R다양한 판금 평균

그림 33 

다양한 판금에 대한 평균 정규 이방성과 제한 도면 비율 사이의 관계입니다.

그림E 34 

철판의 평면 이방성으로 인해 그려진 강철 컵에서 귀가 들리는 현상입니다.

그림 35 

(a) 드로우 비드의 개략적인 그림.

(b) 비즈를 사용하여 재료의 움직임을 제어하면서 상자 모양의 부품을 그리는 동안 금속의 흐름.

(c) 딥 드로잉에서 플랜지의 원형 격자 변형.

그림E 36 

두 개의 다이를 사용한 엠보싱 작업. 이 공정을 통해 판금 부품에 문자, 숫자 및 디자인을 제작할 수 있습니다.

그림E 37 

(a) 알루미늄 음료 캔. 뛰어난 표면 마감에 주목하세요.

(b) 캔 뚜껑의 디테일로, 일체형 리벳과 팝탑의 가장자리를 깎아낸 모습을 보여줍니다.

그림 38 

금속 펀치와 암 다이 역할을 하는 유연한 패드를 사용하여 판금을 구부리고 엠보싱하는 예시입니다.

그림 39 

하이드로폼(또는 유체 성형) 공정. 일반적인 딥 드로잉 공정과 달리 돔의 압력으로 인해 컵 벽이 펀치에 밀착됩니다. 컵이 펀치와 함께 이동하므로 딥 드로잉성이 향상됩니다.

그림 40 

(a) 튜브 하이드로포밍 공정의 개략도.

(b) 튜브 하이드로포밍 부품의 예. 자동차 배기 및 구조 부품, 자전거 프레임, 그리고 유압 및 공압 피팅은 튜브 하이드로포밍을 통해 생산됩니다.

그림E 41  

하이드로포밍 자동차 라디에이터 클로저.

그림 42 

튜브 하이드로포밍 부품을 생산하는 작업 순서입니다:

(1)개의 튜브를 길이에 맞게 자릅니다;

(2) 구부린 후;

(3) 하이드로포밍 후.

그림 43 

(a) 기존 하이드로포밍 및 (b) 압력 시퀀스 하이드로포밍을 통해 튜브를 원하는 단면으로 확장하는 개략도.

그림E 44  

구부러진 튜브가 제자리에 있는 튜브 하이드로포밍 프레스의 모습. 성형 다이.

그림 45 

(a) 기존의 도식적 그림 회전 프로세스.

(b) 일반적으로 방적되는 부품의 유형. 모든 부품은 축 대칭입니다.

그림E 46 

(a) 원뿔형 부품을 만들기 위한 전단 방적 공정의 개략도. 맨드릴은 곡선형 부품을 회전시킬 수 있도록 모양을 만들 수 있습니다. (b) 및 (c) 튜브 방적 공정의 개략도.

그림 47 

(a) 증분 성형 작업의 그림. 맨드릴이 사용되지 않으며 최종 부품 모양은 회전하는 공구의 경로에 따라 달라집니다.

(b) CNC 증분 성형으로 제작된 자동차 헤드라이트 반사판. 부품이 축 대칭일 필요는 없습니다.

그림 48 

판금의 초플라스틱 성형 및 확산 결합으로 만들어진 구조의 유형. 이러한 구조는 무게 대비 강성 비율이 높습니다.

그림 49 

(a) 폭발물 형성 과정의 개략적인 그림.

(b) 튜브가 폭발적으로 부풀어 오르는 제한된 방법의 그림.

그림 50 

(a) 플러그 위에 튜브를 형성하는 데 사용되는 자기 펄스 성형 공정의 개략도.

(b) 자기 펄스 형성 공정에 의해 육각형 플러그 위로 접힌 알루미늄 튜브.

그림 51 

(a) 일반적인 심벌즈 모음입니다.

(b) 심벌즈의 다양한 표면 텍스처와 마감에 대한 상세 보기.

그림E 52 

심벌즈 제작을 위한 제조 시퀀스입니다.

그림 53 

심벌즈 망치질.

(a) 자동 망치질은 피닝 기계;

(b) 심벌즈의 손 망치질.

그림 54 

벌집 구조를 제조하는 방법:

(a) 확장 프로세스;

(b) 주름 처리;

(c) 벌집 구조를 라미네이트로 조립하기.

그림E 55 

블랭킹에서 최적의 재료 활용을 위한 부품의 효율적인 네스팅.

그림 56 

직각으로 구부러진 플랜지의 찢어짐과 좌굴을 제어합니다.

그림E 57 

직각 굽힘 작업에서 찢어짐과 주름을 방지하기 위해 노치를 적용합니다.

그림E 58 

굽힘 근처의 응력 집중도.

(a) 구부러진 곳 근처의 구멍에 초승달 모양 또는 귀 모양을 사용합니다.

(b) 플랜지의 탭 심각도 감소.

그림E 59 

굽힘 시 날카로운 내부 반경을 얻기 위해 (a) 스코어링 또는 (b) 엠보싱을 적용합니다. 이러한 기능은 제대로 설계되지 않으면 골절로 이어질 수 있습니다.

그림 60 

(a) ~ (f)의 개략도 그림 프레스 유형 시트 성형 작업용 프레임. 각 유형에는 강성, 용량 및 접근성에 대한 고유한 특성이 있습니다.

(g) 큰 스탬핑 프레스.

그림 61 

기존 방적 또는 딥 드로잉으로 원형 판금 용기를 제조하는 데 드는 비용 비교.

소량의 경우 회전하는 것이 더 경제적이라는 점에 유의하세요.

추신: 방금 PDF 버전의 판금 성형 프로세스를 통해 여기에서 다운로드.