스탬핑 용접
프로세스 비디오
금속 스탬핑의 기본
금속 스탬핑은 평평한 금속 시트를 특정 모양으로 변환하는 데 사용되는 제조 공정입니다. 이는 블랭킹, 펀칭, 벤딩, 피어싱 등 다양한 금속 성형 기술을 포함할 수 있는 복잡한 공정입니다.
자동차, 항공우주, 의료 및 기타 시장의 산업에 부품을 공급하기 위해 금속 스탬핑 서비스를 제공하는 전 세계 수천 개의 회사가 있습니다. 글로벌 시장이 발전함에 따라 대량의 복잡한 부품을 신속하게 생산해야 하는 필요성이 커지고 있습니다.
다음 가이드는 금속 스탬핑 설계 프로세스에 일반적으로 사용되는 모범 사례와 공식을 설명하고 비용 절감 고려 사항을 부품에 통합하는 팁을 포함합니다.
스탬핑 기초
스탬핑(압착이라고도 함)은 코일 또는 블랭크 형태의 평판 금속을 스탬핑 프레스에 배치하는 작업을 포함합니다. 프레스에서는 도구와 다이 표면이 금속을 원하는 모양으로 형성합니다. 펀칭, 블랭킹, 벤딩, 코이닝, 엠보싱 및 플랜징은 모두 금속 모양을 만드는 데 사용되는 스탬핑 기술입니다.
재료가 형성되기 전에 스탬핑 전문가는 CAD/CAM 엔지니어링 기술을 통해 툴링을 설계해야 합니다. 이러한 설계는 각 펀치와 굽힘이 적절한 간격을 유지하여 최적의 부품 품질을 유지하도록 가능한 한 정확해야 합니다. 단일 도구 3D 모델에는 수백 개의 부품이 포함될 수 있으므로 설계 프로세스가 상당히 복잡하고 시간이 많이 소요되는 경우가 많습니다.
공구 설계가 확정되면 제조업체는 다양한 가공, 연삭, 와이어 EDM 및 기타 제조 서비스를 사용하여 생산을 완료할 수 있습니다.
금속 스탬핑의 종류
금속 스탬핑 기술에는 프로그레시브, 포슬라이드, 딥 드로우의 세 가지 주요 유형이 있습니다.
프로그레시브 다이 스탬핑
프로그레시브 다이 스탬핑에는 각각 고유한 기능을 가진 여러 스테이션이 있습니다.
먼저, 스트립 금속이 프로그레시브 스탬핑 프레스를 통해 공급됩니다. 스트립은 코일에서 다이 프레스로 꾸준히 풀리며, 여기서 도구의 각 스테이션은 서로 다른 절단, 펀치 또는 굽힘을 수행합니다. 각 연속 스테이션의 작업은 이전 스테이션의 작업에 추가되어 완성된 부품이 됩니다.
제조업체는 단일 프레스에서 반복적으로 도구를 변경해야 하거나 여러 프레스를 점유해야 할 수도 있으며 각 프레스는 완성된 부품에 필요한 하나의 작업을 수행해야 합니다. 여러 프레스를 사용하더라도 실제로 부품을 완성하려면 2차 가공 서비스가 필요한 경우가 많았습니다. 이러한 이유로 프로그레시브 다이 스탬핑은 다음을 충족하는 복잡한 형상의 금속 부품에 이상적인 솔루션입니다.
더 빠른 처리
인건비 절감
더 짧은 실행 길이
더 높은 반복성
4슬라이드 스탬핑
Fourslide 또는 다중 슬라이드에는 수평 정렬과 4개의 다른 슬라이드가 포함됩니다. 즉, 4개의 도구가 동시에 사용되어 공작물을 형성합니다. 이 프로세스를 통해 복잡한 절단과 복잡한 굽힘이 가능해 가장 복잡한 부품도 개발할 수 있습니다.
Fourslide 금속 스탬핑은 전통적인 프레스 스탬핑에 비해 여러 가지 장점을 제공하므로 많은 응용 분야에 이상적인 선택입니다. 이러한 장점 중 일부는 다음과 같습니다.
*보다 복잡한 부품에 대한 다양성
*설계 변경에 대한 유연성 향상
이름에서 알 수 있듯이 4슬라이드에는 4개의 슬라이드가 있습니다. 즉, 슬라이드당 하나씩 최대 4개의 서로 다른 도구를 사용하여 여러 굽힘을 동시에 달성할 수 있습니다. 재료가 4개의 슬라이드로 공급되면서 도구가 장착된 각 샤프트에 의해 연속적으로 빠르게 구부러집니다.
딥 드로우 스탬핑
딥 드로잉에는 펀치를 통해 판금 블랭크를 다이 안으로 당겨서 모양을 만드는 작업이 포함됩니다. 드로잉된 부품의 깊이가 직경을 초과하는 경우 이 방법을 "딥 드로잉"이라고 합니다. 이러한 유형의 성형은 여러 가지 직경이 필요한 부품을 만드는 데 이상적이며 일반적으로 더 많은 원자재를 사용해야 하는 선삭 공정에 대한 비용 효율적인 대안입니다. 딥 드로잉으로 제작된 일반적인 응용 분야 및 제품은 다음과 같습니다.
*자동차 부품
*항공기 부품
*전자 릴레이
*기구 및 조리기구
단기 스탬핑
단기 금속 스탬핑에는 최소한의 선행 툴링 비용이 필요하며 프로토타입이나 소규모 프로젝트에 이상적인 솔루션이 될 수 있습니다. 블랭크가 생성된 후 제조업체는 맞춤형 툴링 구성요소와 다이 인서트의 조합을 사용하여 부품을 구부리거나 펀칭하거나 드릴링합니다. 맞춤형 성형 작업과 더 작은 작업 규모로 인해 개당 비용이 더 높아질 수 있지만, 툴링 비용이 없기 때문에 많은 프로젝트, 특히 빠른 처리가 필요한 프로젝트에서 단기 실행이 더 비용 효율적일 수 있습니다.
스탬핑용 제조 도구
금속 스탬핑을 생산하는 데는 여러 단계가 있습니다. 첫 번째 단계는 제품을 만드는 데 사용되는 실제 도구를 설계하고 제조하는 것입니다.
이 초기 도구가 어떻게 생성되는지 살펴보겠습니다. 스톡 스트립 레이아웃 및 디자인: 디자이너는 스트립을 디자인하고 치수, 공차, 공급 방향, 스크랩 최소화 등을 결정하는 데 사용됩니다.
공구강 및 다이 세트 가공: CNC는 가장 복잡한 다이에도 높은 수준의 정밀도와 반복성을 보장합니다. 5축 CNC 밀 및 와이어 EDM 기계와 같은 장비는 공차가 매우 엄격한 경화 공구강을 절단할 수 있습니다.
2차 가공: 금속 부품에 열처리를 적용하여 강도를 높이고 해당 부품의 내구성을 높입니다. 연삭은 높은 표면 품질과 치수 정확도가 요구되는 부품을 마무리하는 데 사용됩니다.
와이어 EDM: 와이어 방전 가공은 전기적으로 대전된 황동 와이어 가닥으로 금속 재료를 성형합니다. 와이어 EDM은 작은 각도와 윤곽을 포함하여 가장 복잡한 모양을 절단할 수 있습니다.
금속 스탬핑 설계 프로세스
금속 스탬핑은 블랭킹, 펀칭, 벤딩, 피어싱 등 다양한 금속 성형 공정을 포함할 수 있는 복잡한 공정입니다. 블랭킹(Blanking) : 제품의 대략적인 윤곽이나 모양을 잘라내는 공정입니다. 이 단계에서는 버(Burr)를 최소화하고 방지하는 단계로, 이는 부품 비용을 높이고 리드 타임을 연장할 수 있습니다. 이 단계에서는 구멍 직경, 형상/테이퍼, 가장자리와 구멍 사이의 간격을 결정하고 첫 번째 피어싱을 삽입합니다.
굽힘: 스탬핑된 금속 부품에 굽힘을 설계할 때 충분한 재료를 허용하는 것이 중요합니다. 굽힘을 수행하기에 충분한 재료가 있도록 부품과 블랭크를 디자인해야 합니다. 기억해야 할 몇 가지 중요한 요소:
*구멍에 너무 가깝게 구부리면 변형될 수 있습니다.
*노치와 탭, 슬롯은 재료 두께의 최소 1.5배 너비로 설계되어야 합니다. 더 작게 만들면 펀치에 가해지는 힘으로 인해 만들기가 어려워지고 부러질 수 있습니다.
*블랭크 디자인의 모든 모서리에는 재료 두께의 최소 절반인 반경이 있어야 합니다.
*버의 발생과 심각도를 최소화하려면 가능하면 날카로운 모서리와 복잡한 컷아웃을 피하십시오. 이러한 요소를 피할 수 없는 경우 스탬핑 중에 고려할 수 있도록 디자인에서 버 방향을 기록해 두십시오.