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 시장 산업에 부품을 공급하기 위해 금속 스탬핑 서비스를 제공하는 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 수 있으며 각 프레스는 완성된 부품에 필요한 하나의 작업을 수행합니다.여러 프레스를 사용하더라도 실제로 부품을 완성하려면 2차 가공 서비스가 필요한 경우가 많았습니다.이러한 이유로 프로그레시브 다이 스탬핑은 다음 작업에 이상적인 솔루션입니다.복잡한 형상을 가진 금속 부품만나다:
- 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 가장 복잡한 부품도 개발할 수 있는 복잡한 절단 및 복잡한 굽힘이 가능합니다.
Fourslide 금속 스탬핑은 전통적인 프레스 스탬핑에 비해 여러 가지 장점을 제공하므로 많은 응용 분야에 이상적인 선택입니다.이러한 장점 중 일부는 다음과 같습니다.
1.보다 복잡한 부품에 대한 다양성
2. 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 판금 블랭크를 펀치를 통해 다이 안으로 끌어당겨 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.
1.자동차 부품
2. 항공기 부품
3. 전자 릴레이
4.기구 및 조리기구
딥 드로우 스탬핑
딥 드로잉에는 판금 블랭크를 펀치를 통해 다이 안으로 끌어당겨 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.
1.자동차 부품
2. 항공기 부품
3. 전자 릴레이
4.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 와이어와 같은 장비는 공차가 매우 엄격한 경화 공구강을 절단할 수 있습니다.
2차 처리:금속 부품에 열처리를 가해 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:제품의 대략적인 윤곽이나 모양을 잘라내는 과정입니다.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:
1. 구멍에 너무 가깝게 구부리면 변형될 수 있습니다.
2. 노치와 탭, 슬롯은 재료 두께의 최소 1.5배 너비로 설계되어야 합니다.더 작게 만들면 펀치에 가해지는 힘으로 인해 만들기가 어려워지고 부러질 수 있습니다.
3. 블랭크 디자인의 모든 모서리에는 재료 두께의 최소 절반인 반경이 있어야 합니다.
4. 버의 발생과 심각도를 최소화하려면 가능하면 날카로운 모서리와 복잡한 절단 부분을 피하십시오.이러한 요소를 피할 수 없는 경우 스탬핑 중에 고려할 수 있도록 디자인에서 버 방향을 기록해 두십시오.
코이닝:이 작업은 스탬핑된 금속 부품의 가장자리를 두드려 버를 평평하게 하거나 부러뜨리는 경우입니다.이렇게 하면 부품 형상의 주조된 영역에 훨씬 더 부드러운 가장자리가 생성될 수 있습니다.이는 또한 부품의 국부적인 영역에 추가적인 강도를 추가할 수 있으며 디버링 및 연삭과 같은 2차 공정을 방지하는 데 활용할 수 있습니다.기억해야 할 몇 가지 중요한 요소:
가소성 및 결 방향– 가소성은 힘이 가해졌을 때 재료가 겪는 영구 변형의 척도입니다.가소성이 더 높은 금속은 형성하기가 더 쉽습니다.결 방향은 강화 금속 및 스테인리스강과 같은 고강도 재료에서 중요합니다.강도가 높은 결을 따라 굴곡이 진행되면 균열이 발생하기 쉽습니다.
굽힘 왜곡/팽창:굽힘 변형으로 인한 돌출은 재료 두께의 ½만큼 커질 수 있습니다.재료의 두께가 증가하고 굽힘 반경이 감소함에 따라 뒤틀림/팽창이 더욱 심해집니다.웹 운반 및 "불일치" 컷:이는 부품에 아주 약간의 컷인 또는 범프아웃이 필요한 경우이며 일반적으로 깊이는 약 0.005인치입니다.이 기능은 복합 또는 트랜스퍼 유형 툴링을 사용할 때는 필요하지 않지만 프로그레시브 다이 툴링을 사용할 때는 필요합니다.
의료 산업의 필수 모니터링 장비를 위한 맞춤형 스탬프 부품
의료 업계의 한 고객이 의료 분야의 필수 모니터링 장비에 대한 스프링 및 전자 실드로 사용될 부품에 대한 맞춤형 금속 스탬프를 요청하기 위해 MK에 접근했습니다.
1. 그들은 스프링 탭 기능을 갖춘 스테인레스 스틸 상자가 필요했고, 합리적인 일정 내에 합리적인 가격에 고품질 디자인을 제공할 공급업체를 찾는 데 어려움을 겪고 있었습니다.
2. 전체 부품이 아닌 부품의 한쪽 끝만 도금하라는 고객의 고유한 요청을 충족하기 위해 첨단 단일 모서리 선택적 도금 공정을 개발할 수 있는 업계 최고의 주석 도금 회사와 제휴했습니다.
MK는 한 번에 많은 부품 블랭크를 절단하여 비용을 제한하고 리드 타임을 단축할 수 있는 자재 적층 기술을 사용하여 복잡한 설계 요구 사항을 충족할 수 있었습니다.
배선 및 케이블 애플리케이션용 스탬프 전기 커넥터
1. 디자인이 매우 복잡했습니다.이 커버는 바닥 내 및 바닥 아래 전기 배선관 내부에서 데이지 체인 케이블로 사용되도록 만들어졌습니다.따라서 이 애플리케이션은 본질적으로 엄격한 크기 제한을 제시했습니다.
2. 고객의 작업 중 일부는 완전히 완성된 커버가 필요한 반면 다른 일부는 그렇지 않았기 때문에 제조 공정이 복잡하고 비용이 많이 들었습니다. 이는 AFC가 부품을 두 부분으로 나누어 필요할 때 함께 용접했다는 의미입니다.
3. 고객이 제공한 샘플 커넥터 커버와 단일 도구를 사용하여 MK 팀은 부품과 해당 도구를 리버스 엔지니어링할 수 있었습니다.여기에서 우리는 150톤 Bliss 프로그레시브 다이 스탬핑 프레스에 사용할 수 있는 새로운 도구를 설계했습니다.
4.이를 통해 우리는 고객이 했던 것처럼 두 개의 개별 부품을 제조하는 대신 상호 교환 가능한 구성 요소를 사용하여 단일 부품으로 제조할 수 있었습니다.
이를 통해 상당한 비용 절감(500,000개 부품 주문 비용의 80% 할인)과 리드 타임을 10주가 아닌 4주로 단축할 수 있었습니다.
자동차 에어백용 맞춤형 스탬핑
한 자동차 고객은 에어백에 사용하기 위해 고강도, 내압성 금속 그로밋이 필요했습니다.
1. 34mm x 18mm x 8mm 드로우의 경우 그로밋은 0.1mm의 공차를 유지해야 했으며, 제조 공정은 최종 응용 분야에 내재된 고유한 소재 신축성을 수용해야 했습니다.
2. 그로밋은 독특한 기하학적 구조로 인해 트랜스퍼 프레스 툴링을 사용하여 생산할 수 없었고 딥 드로우가 독특한 과제를 안겨주었습니다.
MK 팀은 드로우의 적절한 개발을 보장하기 위해 24개 스테이션 프로그레시브 도구를 제작했으며 최적의 강도와 내식성을 보장하기 위해 아연 도금이 적용된 DDQ 강철을 사용했습니다.금속 스탬핑은 광범위한 산업 분야에서 복잡한 부품을 만드는 데 사용될 수 있습니다.우리가 작업한 다양한 맞춤형 금속 스탬핑 애플리케이션에 대해 자세히 알고 싶으십니까?사례 연구 페이지를 방문하거나 MK 팀에 직접 연락하여 전문가와 귀하의 고유한 요구 사항에 대해 논의하십시오.
