1. 개요
1) 정의
프레스 기계를 이용한 가공
2) 프레스 가공의 특징
- 복잡한 형상을 간단하게 가공
- 절삭에 비해 인성 및 강도가 우수 (변형 경화)
- 정밀도가 높고 대량 생산 가능
- 재료 이용률이 높다 (주조 등에 비해)
- 가공속도가 빠르고 능률적
- 절삭가공만큼 숙련된 기술을 요하지 않음
3) 프레스 가공의 문제점
- 높은 초기 투자 비용 (금형 제작 비용, 프레스 비용, 안전장비 비용 등)
- 생산량 변화에 대한 적응 어려움 (물량 감소)
- 안전문제 (높은 압력 → 작업자 안전 위험)
- 소음 및 진동 (근무 환경 영향)
- 형상 제약 (3차원 형상 생산시 여러번의 공정을 거쳐야 함
- 치수 정밀도 (상대적으로 낮음)
4) 프레스 가공 종류
- 전단가공 (Shearing)
- 블랭킹 (Blanking)
- 펀칭 (Punching)
- 전단 (Shearing)
- 분단 (Parting)
- 노칭 (Notching)
- 트리밍 (Trimming)
- 셰이빙 (Shaving)
- 브로칭 (Broaching)
- 정밀전단가공법
- 미세블랭킹
- 고속프레스 가공
- 파인블랭킹 가공
- 굽힘가공 (Bending)
- 비딩 (Beading)
- 컬링 (Curling)
- 시밍 (Seaming)
- 헤밍 (Hemming)
- 플랜징
- 롤굽힘
- 에어벤딩
- 다이벤딩
- 딥드로잉 (Deep Drawing)
- 직접 딥드로잉
- 역식 딥드로잉
- 벌징 (Bulging)
- 커핑 (Cupping)
- 마르폼법 (Marform Process)
- 스피닝 (Spinning)
- 인장성형법 (Stretch Forming)
- 압축가공
- 압인가공 (Coining)
- 엠보싱 (Embossing)
- 스웨이징 (Swaging)
5) 프레스 종류
- 인력프레스 (사람의 힘으로 프레스)
- 편심 프레스
- 수동 프레스
- 아버 프레스
- 동력프레스 (기계로 프레스)
- 기계프레스
- 크랭크 프레스 : 크랭크 축과 커넥팅 로드와의 조합, 축의 회전운동을 직선 운동으로 전환
- 마찰 프레스 : 회전하는 마찰차로 좌우로 이동시켜 수평 마찰차와의 교대로 접촉시킴으로써 작업
- 토글 프레스 : 플라이휠의 회전 운동을 크랭크 장치로써 왕복운동으로 변환, 이를 토글 기구로써 직선운동을 하는 프레스로 배력장치 이용
- 너클 프레스 : 플라이휠의 회전운동을 크랭크 기구를 사용하여 왕복운동으로 바꿔서 사용
- 익센트릭 프레스 : 페달을 밟으면 클러치가 작용하여 주축에 회전이 전달
- 기계프레스
- 액압프레스
- 수압프레스
- 증기수압프레스
- 공기수압프레스
- 전기수압프레스
- 프레스 자동화
- 프로그레시브가공
- 트랜스퍼가공
6) 프레스 이론
다이하이트 (Die height)
프레스에 장착할 수 있는 금형의 공간을 나타냄
슬라이드 밑면과 (프레스 렘) 볼스터 사이의 거리를 표시함
<다이하이트 설정의 중요성>
- 제품 품질 영향
- 금형 수명 영향 (너무 높으면 과도한 하중 발생)
- 작업 안전 영향
다이쿠션 (Die cushion)
프레스 베드에 장착되어 프레스 슬라이드 하면에 탄성 지지력을 제공하는 배압장치
<세부 기능>
- 충격 완화 기능 : 충격을 흡수하여 금형과 제품 보호
- 제품 품질 향상 기능 : 제품의 치수 정밀도, 형상 정확도 등을 개선
- 금형 수명 연장 기능
- 작업 안전 개선 기능 : 갑작스런 충격 방지
<종류>
- 공기식 (100톤 이하 프레스에서는 가격이 싸고 취급이 쉬운 공기식 사용
- 공유압식 (공기식 대비 5배 쿠션능력이 높음 → 대형 프레스에는 공유압식 사용)
: 기름의 압력은 사용 공압의 6배로 취하는 것이 표준
프레스기계에 적용되는 안전장치
- 1행정 1정지기구
- 급정지기구
- 비상정지장치
- 미동기구
- 안전블럭 (하강 방지)
- 양수조작식 (양손으로 조작하지 않으면 작동 X)
- 가드식 방호장시
- 광전자식 방호장치 (신체의 일부가 광선을 차단할 경우 작동 정지)
- 손쳐내기식 방호장시
- 수인식 방호장치
- 과부하 방호장치
- 과도한 압력 상승 방어 장치
작업시 착용하여야 할 보호구
- 안전장갑
- 안전화
- 안전안경
- 얼굴보호대
- 귀마개
- 작업복
2. 전단가공 (Shearing)
1) 정의
프레스를 이용 전단하는 공정
2) 파단면 형상
- a (처짐) : 펀치가 소재의 표면을 침입할 때 발생
- b (전단면) : 깔끔하게 전단된 면, 직각이고 면이 고르며 평탄이 좋다. 전단면이 넓을수록 좋은 전단 공정
- c (파단면) : 응력에 의해 파단된 면으로 면이 좋지 않고 요철이 심함. 클리어런스가 크면 커지고 연한 재료보다 강한 재료가 더 크게 발생한다
- d (버, burr) : 재료 두께의 10% 이하를 보통 규제한다. 날 끝의 무딘 정도와 소재의 연성에 비례하여 버 높이가 커짐. 금형 수정 시기의 판단 척도가 되기도 함
3) 전단가공 종류
- 블랭킹 (Blanking) : 판재를 펀치로 뽑음. 블랭크가 제품(떨어져 나온 부분)이고 남는 부분이 스크랩
- 펀칭 (Punching) : 피어싱이랑 유사. 남는 부분이 제품이고 떨어져 나온 부분이 스크랩
- 전단 (Shearing) : 소재를 직선, 원형, 이형의 소재로 잘라냄
- 분단 (Parting) : 제품을 분리시키는 가공, 다이나 펀치에 시어를 줄 수 없으며 2차 가공에 속함
- 노칭 (Notching) : 소재의 단부에서 단부를 거쳐 직선 또는 곡선 상으로 절단
- 트리밍 (Trimming) : 지느러미 (Fin) 부분을 절단
- 셰이빙 (Shaving) : 뽑거나 전단한 제품의 단면이 아름답지 않을 때 클리어런스(갭)이 작은 펀치와 다이로 가공
- 브로칭 (Broaching) : 구멍의 확대 다듬질. 홈가공은 펀치를 브로치로 하고 외형의 다듬질에는 다이를 브로치로 함
- 파인 블랭킹 (Fine Blanking) : 깨끗한 전단면을 확보하는 정밀 전단 가공 (추후 설명)
4) 전단가공 결함 및 대책
| 결함 | 원인 | 대책 |
| 펀치의 변형, 마멸, 파손 | 펀치의 재질과 가공상태가 나쁠때 발생 | 펀치 강도를 높이고 정밀 가공 |
| 펀치의 치우침 | 프레스램의 상하운동이 부적절하고 펀치의 고정불량, 금형의 안내 불량에 의해 발생 | 프레스 정밀도 보완하고 가이드를 설치하는 등 펀치의 고정과 안내 확실히 |
| 다이의 손상 | 날끝 경도가 너무 높거나 다이의 재료 불량 | 윤활유 사용, 날 끝에 인성을 부여하기 위해 뜨임, 가공속도 감소 |
5) 전단가공 고찰 #1 블랭킹 가공과 피어싱 가공 정의 및 두 가공의 차이점 비교
| 구분 | 블랭킹 가공 | 피어싱 가공 |
| 목적 | 원하는 형상의 부품 분리 | 판금에 구멍 뚫기 |
| 결과물 | 완성된 부품 (분리된 부품이 제품) | 구멍이 뚫린 판금 (남은 부품이 제품) |
| 재료 활용 | 분리된 부품 사용 | 남은 판금 사용 |
| 펀치 형상 | 블랭킹 형상과 동일 | 구멍 형상과 동일 |
6) 전단가공 고찰 #2 시어각(Shear angle)과 절삭력, 스트로크(접촉행정, 최대공구진행거리)와의 관계 18-3-3,
(1) 용어 정의
- 시어각 : 펀치와 다이가 만나는 지점에서 판금이 절단되는 각도
- 절삭력 : 절삭을 할때 발생하는 힘
- 스트로크 : 펀치가 움직이는 거리
(2) 시어각의 영향
- 절삭력(전단력)
- 전단각(시어각, shear angle)은 전단력을 감소시킴
- 금형에 무리를 주지 않음
- 소음을 감소시킴
- 스트로크
- 가공하는 동안 공구가 재료를 통과하는 양이 길어짐 (재료가 좀 더 효율적으로 절단 됨)
- 결과적으로 스트로크는 길어지지만 절단하는데 필요한 전체적인 에너지와 시간은 줄어듦
7) 전단가공 고찰 #3 전단금형 설계시 고려사항
(1) 다이
① 다이 날끝 형상 : 블랭킹된 제품이 쉽게 취출되도록 여유각을 재료 두께에 따라 적절히 둬야함
② 다이의 크기 : 열처리에 의한 변형이나 가공압력에 따른 변형 등으로 수명이 짧아지기에 충분한 강도로 설계
③ 다이의 분할 : 비용 절감과 정밀도 향상을 위해 다이 부품은 기계가공이 가능하도록 설계되어야하며 분할 설계.
- 분할된 다이 장점 : 일체형 다이에 비해 정밀도, 제작의 용이성, 재료비 및 가공비의 절약
- 분할된 다이 고려사항 : 금형 강성과 보수 측면 검토 필요
(2) 펀치
① 펀치 날 끝부 길이 : 날끝부 좌굴, 스트리퍼판의 운동량에 대한 여유, 재연삭 시 여유 등을 고려
② 펀치의 고정 : 코킹, 접착제, 나사, 클램프, 핀 등에 의해 고정
(3) 스트리퍼판 (Stripper Plate)
- 정밀도 향상
- 전단작업시 주름, 파단 방지
- 펀치 안내
(4) 배킹 플레이트 (Backing Plate)
프레스 작업 중 펀치에 하중이 걸리면 펀치 머리부에 압력이 전달, 압력에 의해 파손이 유발되기에 이를 방지
주물 다이세트, 강재 다이세트 등이 주로 사용됨
(5) 클리어런스 (Clearance)
펀치와 다이 사이 갭
- 클리어런스가 작을 경우
- 제품의 정도가 향상되고 뒤틀림 현상 적어짐
- 품질이 좋아짐
- 마모가 심해짐
- 제품을 빼는 힘이 커짐
- 2차 전단 현상이 발생하게 됨 (수명 불리)
- 클리어런스가 클 경우
- 전단력이 작아져서 금형 파손이 적고 전단날에 마모가 적다 (수명 증대)
- 제품 뒤틀림 현상이 커지고 정도가 높지 못한다
- 제품의 비틀림 현상이 제자리로 돌아가지 못함
- 파단면 각도는 클리어런스가 클수록 커진다
3. 굽힘가공 (Bending)
1) 정의
판재, 강관 등을 프레스를 이용, 구부려서 만드는 공정
2) 스프링백 (Spring Back)현상
(1) 정의
소성변형에 의해 재료는 굽혀지나 탄성변형도 있으므로 외력을 제거하면 원래의 상태로 되돌아가려는 성질
외측에 인장응력, 내측에 압축응력이 작용하는 굽힘 가공에서 그 현상이 심함
(2) 현상, 발생 원인
- 탄성한도가 높고 경한 재료일수록 스프링백 양이 큼 (경도가 높을수록 커짐)
- 재질, 작업조건, 금형 구조 등에 영향을 받음
- 판두께에 대한 굽힘 반지름의 비가 클수록 스프링백은 커짐 (굽힘반지름이 클 수록 스프링백 양이 큼)
- 굽힘 각도가 작을수록 크다 (급격히 굽히면 작아짐)
- 탄성한도, 인장강도가 높을수록 스프링백은 큼
- 연성이 클 수록 스프링백이 작음
(3) 방지대책, 보정방법
- V 굽힘 금형
- 펀치 각도를 다이 각도보다 작게 하여 과굽힘 (Over Bending)한다
- 다이에 반지름을 붙여 굽힘판 중앙에 강한 압력을 가한다
- 펀치 끝에 돌기를 설치하여 Bottoming시킨다
- U 굽힘 금형
- 펀치 측면에 taper를 준다
- 펀치 밑면에 돌기를 설치한다
- 과굽힘 시킴
3) 굽힘가공 종류
- 비딩 (Beading) : 드로잉된 용기에 흠을 내는 가공, 보강이나 장식이 목적
- 컬링 (Curling) : 용기의 가장자리를 둥글게 말아 붙이는 가공
- 시밍 (Seaming) : 판과 판을 잇는 가공
- 헤밍 (Hemming) : 판재 끝을 접어서 겹치게 하는 가공
- 플랜징 (Flanging) : 금속 판재에 모서리를 굽히는 가공법
- 롤굽힘 : 3, 4개의 회전롤 사이에서 판재를 이송시키면서 굽힘
- 롤성형 : 판재를 대량으로 굽힐때 사용, 용접관 제작시
- 관재성형 : 관재를 굽히는 가공법. 압력공구를 이용함. 주름과 찌그러짐, 균열 등이 발생할 수 있음
4) 굽힘가공 결함
| 구분 | 대책 |
| 굽힘균열 | 버를 제거, 버의 방향을 굽힘의 내측으로 한다 |
| 쇼크마크 | 다이 각 반지름의 형상을 테이퍼로 한다, 금형에 초경 또는 TD처리 (금속확산 침탄 처리) |
| 형상 및 정밀도 불량 | 클리어런스, 프레스 정밀도, 인장력 균형 등 조절 |
5) 최소굽힘반경 (19-3-3)
- 재료에 손상을 주지 않고 굽히려면 어느정도 곡률이 있도록 굽혀야함
- 이때 필요한 최소 곡률 (이하 곡률이면 재료에 손상)을 최소굽힘반지름(반경)이라 하고 재료의 종류, 두께, 열처리 상태에 좌우함
6) 굽힘가공시 고려사항 (굽힘성에 영향을 주는 인자)
- 방향성 : 압연 방향에 따라 기계적 성질이 달라지는 현상. 압연방향으로 굽히면 굽힘부 강도가 약하게 되어 균열이 발생하기 쉬워 압연방향과 직각방향으로 굽히는 것이 좋다
- 캠버 : 벤딩시 굽힘부 중앙부가 들어가고 양끝단은 튀어오른 형상 (안쪽과 바깥쪽의 변형량이 다를 때 발생
- 홀가공 후 벤딩시 : 홀 형상이 변형될 수 있기 때문에 1) 벤딩 후 홀가공 2) 내측 R 시작점부터 홀까지의 거리가 두께보다 넓게 위치시킨다
- 전단면 처리 : 벤딩시 파단면쪽이 바깥쪽 (인장)이 되면 균열 발생이 쉬워, 전단면이 바깥쪽이 되게 벤딩
- 플랜지 최소 높이 : 굽힘 반지름의 중심에서 2T까지.
- 워프 (warp) : 평판을 U형을 벤딩시 측벽부에 굽힘이 발생 → 판 두께 내의 응력, 변형 분포의 불균일에 의해 발생
- 균열 방지 구멍 : 굽힘선이 2개 이상 만나는 곳은 균열 발생이 쉬움 → 구멍을 뚫으면 예방
- 리브 : 굽힘면은 외력에 의해 변형되기 쉬우므로 리브를 붙이거나 앵글을 붙여야함
7) 바우싱거효과
소재를 굽혔다 폈다 하는 작업, 판재 교정 압연 작업, 역 드로잉 작업 등 소성역까지 인장시켰다가 하중을 제거한 후 압축하면 압축시 항복강도가 인장시보다 작아지는 경우가 발생. 이 현상을 바우싱거 효과라 함
4. 딥드로잉 (Deep Drawing), 드로잉 (Drawing)
1) 정의
재료의 전성을 이용하여 원하는 형태의 이음매가 없는 그릇 모양 또는 통 모양의 제품을 성형하는 가공법
2) 딥드로잉 관련 원리
- 드로잉률
- 소재와 펀치의 지름 비 (펀치 / 소재)
- 재료의 변형 상태, 성질, 가공조건에 의하여 1회로 가공할 수 있는 가공량에 한계가 있으며, 한계 이상으로 가공할 경우 파단이 생김
- 한계드로잉률 : 0.55 ~ 0.6 (더 작아지면 = 소재가 더 커지면 파단이 생긴다)
- 드로잉비
- 드로잉률의 역수 (1/드로잉률)
- 한계드로잉비 (LDR; Limit Drawing Ratio)
- 파단을 일으키지 않고 소재를 가공할 수 있는 펀치 직경에 대한 블랭크(소재) 최대 직경
- 딥드로잉 가공성의 척도 (클수록 = 펀치 직경보다 원소재가 클수록) 가공깊이가 깊어진다
- 에릭슨 시험으로 측정함
- 한계돔높이 (LDH; Limit Dome Height)
- 판재가 파단되거나 펀치력이 최대에 도달했을때의 돔 높이
<에릭슨시험>
1개소에서 뒷면에 도달하는 균열이 생길때까지 펀치 끝이 주름 누르개 면에서 이동한 거리를 mm로 표시한 수치
한계 돔 높이 시험과 유사함
3) 드로잉 가공 종류
- 직접 드로잉 : 커핑과 동일
- 역식 드로잉
- 용기의 하부에서 반대로 펀치를 압입하여 용기의 내외면이 반대가 되는 방식
- 큰 단면 감소율, 복잡한 형상 가공 가능, 중간에 어닐링 불필요
- 재드로잉 : 한계드로잉비에 따라 한번에 가공하기 어려운 제품들을 두번 이상 다시 드로잉
- 벌징 (Bulging) : 배 (통 따위) 모양의 볼록한 형상을 만듬
- 액체벌징 : 액체를 넣어서 볼록한 형상 제조
- 고무벌징 : 최소 지름으로 드로잉한 용기에 고무를 넣고 압축
- 커핑 (Cupping) : 단일 공정에서 제작되는 제품이 컵 형상으로 만들어지는 과정, 1차 드로잉이라고도 함
- 마르폼법 (Marform Process) : 탄력이 좋은 고무를 램에 장착시켜 액압 실린더에 부착한 후 다이로 사용하고 펀치를 가압하면 고무의 탄성에 의해 펀치의 형상으로 소재가 형성
- 경제적
- 소량소품 제작 유리
- 소제 결함이 적음
- 모서리 반지름을 작게 할 수 있음
- 스피닝 (Spinning)
- 회전하는 선반의 주축에 다이를 고정하고 그 다이에 블랭크를 심압대로 눌러 블랭크를 다이와 함께 회전 시켜 스피닝스틱이나 롤러로 가공하는 것
- 형상이 원통형에 국한된다 (축대칭 형상)
- 프레스가 없을때 이용
- 인장성형법 (Stretch Forming)
- 프레스가공에서 스프링백 제거를 위해 소재를 항복강도 이상까지 인장하거나 압축하며 성형
- 소재의 양단을 Jaw에 물리고 펀치로 가압하거나 고정된 펀치에 소재 양단을 인장함
- 궤린 공정 (Guerin Process)
- 고무를 펀치 대신 사용하는 가공법
- 고무를 강제 형틀에 가득 채워넣고 액압 프레스로 가압
- 아이어닝 (Ironing) : 컵의 두께 조정
4) 드로잉가공 결함별 원인 및 대책
| 결함 종류 | 원인 | 대책 |
| 소재 주름 | 블랭크 크기가 너무 큼 블랭크 홀딩력이 부족 다이 각 반지름이 너무 큼 |
블랭크 크기 감소 (드로잉비 감소) 블랭크 홀딩력 증대 다이 각 반지름 감소 |
| 바닥 부분 파단 | 펀치 각 반지름이 너무 작음 블랭크 홀딩력이 너무 큼 블랭크 치수가 너무 큼 드로잉 및 재드로잉률이 너무 작다 틈새가 너무 작다 윤활유 부적당 |
펀치의 각 반지름 증대 블랭크 홀딩력 감소 블랭크 치수 감소 드로잉 및 재드로잉률이 증대 틈새 증대 윤활류 변경 |
| 용기의 다이 각 반지름 부위 균열 | 다이 각 반지름이 작고 틈새가 너무 작음 가공상태 불량 |
다이 각 반지름 증대, 틈새 증대 가공상태 확인 |
| 용기 선단에 생기는 귀 | 압연방향에 따른 이방성 펀치와 다이의 편심 |
재료 풀림처리 |
| 쇼크마크(Shock Mark), Stepring |
펀치, 다이의 각 반지름이 다를 때 다이 각 반지름 부위의 형상이 매끄럽지 못할때 |
형상 조정 |
5) 딥드로잉 고찰 #1 딥드로잉 성형시 고려할 사항 5가지, 드로잉 영향인자 (22-3-5)
- 클리어런스 (펀치와 다이의 간격)
- 클리어런스가 너무 작으면 펀치에 작용하는 하중이 너무 커짐
- 클리어런스가 너무 크면
- 파단면이 커져서 표면 품질이 안좋아짐
- 제품에 주름이 생김
- 제품 치수가 엄격할 때, 아이오닝 하지 않는 경우 : Cp = 1.4 ~ 2t
- 제품 치수가 엄격하지 않을 때, 추후 일정한 두께로 아이오닝 할 경우 : Cp = 1.05 ~ 1.3t
- 블랭크 홀딩력
- 블랭크 홀딩력이 너무 크면 다이속으로 유입될때 큰 마찰에 의해 파단이 됨 (조금 딸려 들어와야하는데 찢어짐)
- 너무 작으면 제품에 주름이 생김
- 다이 및 펀치의 모서리각 (곡률반경)
- 펀치가 공작물에 만드는 굽힘의 부드러움
- 품의 치수 정밀도와 표면 조도 결정
- 마찰과 윤활
- 다이와 펀치의 마찰과 마모를 줄이기 위해 적절한 윤활 관리 필요
- 수명과 직접적인 연관이 있
- 드로잉률
- 재료의 변형상태, 성질, 가공조건에 의해 1회로 가공할 수 있는 가공량의 한계 존재
5. 압축가공
1) 정의
프레스로 제품을 압축시켜 성형
2) 압축가공 종류
- 압인가공 (Coining)
- 소재 면에 요철을 형성
- 판 두께 변화에 의한 가공
- 화폐, 메달, 뱃지, 문자 등의 가공
- 엠보싱 (Embossing)
- 요철이 있는 다이와 펀치로 판재를 눌러 판에 요철을 내는 가공
- 판의 두께에는 변화가 거의 없음
- 스웨이징 (Swaging)
- 재료의 두께를 감소시키는 공정
- 소재의 면적에 비하여 압입하는 공구의 접촉면적이 매우 작을 때
6. 프레스 자동화
1) 프로그레시브 가공 (순차이동가공)
다수의 가공공정을 순차적으로 이송시키며 연속작업을 하는 프레스 가공법
순차이송금형 또는 연속금형이라고도 함
<특징>
| 장점 | 단점 |
| 대량생산 또는 지속적인 양산에 효과적 (생산성 극대화, 원가 절감) |
고가의 제작비, 고도의 기술 필요 |
| 자동화 가능 | 설계 변경 대응 범위가 한정적 |
| 가공정밀도가 높아짐 | 관리 기술의 고도화가 필요 |
| 작업 공간 효율이 증대 (복합공정) | 사용재료 및 프레스 기계의 제약이 있음 |
2) 트렌스퍼 가공
1대 또는 여러대의 프레스 기계에 완성제품이 되기까지 연속 다이를 설치하여 코일제 또는 스트립재를 자동 공급장치로 이송하며 자동으로 프레스 가공하여 제품을 만들 수 있는 가공
자동화 프레스 가공이 가능하다
단발 금형의 집합이라고 볼 수 있음 (상대적으로 설계 변경도 유리함)
순차이동가공은 고도의 자동화가 가능하나, 드로잉 깊이나 성형 정도가 큰 경우, 재료의 두께가 두꺼운 경우에는 제품 정도, 이송 정도, 재료 이용률 등을 고려하여 작업공정을 개별적으로 작업하는게 유리한데, 작업을 차례로 각 공정의 형으로 보내고 한대의 프레스 내에서 제품을 생산하도록 한 것
3) 프로그레시브 가공과 트렌스퍼 가공 비교
- 프로그레시브 금형
- 단계별 작업을 하나의 금형에서 연속적으로 수행하기 때문에 생산속도가 높고 제품 정밀도가 높음
- 제작비용이 높고 금형 구조가 복잡하여 유지 보수가 어려움
- 트랜스퍼 금형
- 공정 조정이 용이함 (금형이 개별적으로 존재)
- 공정간 이송작업이 필요하기 때문에 오차 발생 가능성이 높음
7. 정밀전단가공법
통상의 전단가공에는 소재 측면에 Burr 발생, 흠집, 휨, 찌그러짐의 불량 요인이 많음
이러한 현상을 방지하거나 최소화하는게 정밀전단가공법
1) 미세 블랭킹
절단선 윤곽이 폐곡선으로 구성된 제품의 외형을 전단해내는 가공
다이셋 제작부터 펀칭까지 동일 기계에서 가공
미세펀치 용이
- 펀치, 다이 홀 등의 위치가 공통이라 중심을 맞출 필요가 없음
- 펀치와 다이 틈새를 임의로 설정할 수 있다
- 정밀도가 높다 (약 20 미크론)
2) 파인 블랭킹 (Fine Blanking)
펀치 주위에 설치된 스트리퍼판에 삼각비드를 설치하여 블랭킹 작업시 펀치 날 끝 부위에 높은 압축응력을 발생시킴으로써 깨끗한 전단면을 얻음
동시에 블랭킹시 하부 쿠션에 의해 펀치 반대쪽으로 블랭크를 강하게 받쳐서 휨과 눌림이 적은 블랭크를 만드는 정밀가공법
(1) 특징
- 제품의 평활도 및 정밀도가 우수함
- 제품의 잔류응력 분포가 균일함
- 가공시 충격이 작음 (소음 및 진동이 적음)
- 스크랩 처리가 용이함
- 가공시간 및 비용을 줄일 수 있음
(2) 재료의 특성
- 마모에 견딜 수 있는 칼날 (펀치)
- 파인블랭킹 금형이는 가공성, 열처리성, 경도, 내구성이 우수한 금형재료 선택
- 파인블랭킹 소재의 85%는 코일재 (나머지는 시트재, 프로파일재 등..)
- 보통 냉간압연재를 사용 (열간압연재는 조직이 엉성하고 표면의 흑피는 딱딱해서 금형을 해치므로 산세처리를 하지 않으면 가공에는 적합하지 않음)
8. 참고자료
'Mechanical Engineering Study > 소성가공' 카테고리의 다른 글
| 단조 - 배럴링 (Barreling) 현상 (0) | 2024.04.25 |
|---|---|
| 단조 - 자유단조 작업 종류, 업셋팅 3원칙 (0) | 2024.04.22 |
| 압출가공 (Extrusion), 압출설계, 압출 특징, 정수압압출, 충격압출, 연속압출(Continuous extrusion) (1) | 2024.02.18 |
| [소성가공, 2023] 가공경화에 대하여 설명하시오 (3) | 2023.12.08 |
| [소성 분야, 2023] 하이드로포밍 공법에 대하여 간단하게 설명하고, 하이드로포밍 공법이 가지는 장·단점에 대하여 설명하시오 (0) | 2023.11.21 |