스탬핑 재료 및 블랭킹의 기초

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블랭킹 가공을 위한 재료 요구 사항

에 사용된 재료 펀칭 제품 설계의 기술 요구 사항을 충족할 뿐만 아니라 각인 공정의 요구 사항 및 각인 후 가공 요구 사항(예: 절단, 전기 도금, 용접 등)을 충족해야 합니다. 재료에 대한 스탬핑 공정의 기본 요구 사항은 다음과 같습니다.

• 좋은 가소성

를 위해 스탬핑 공정에서 스탬핑 변형을 촉진하고 부품 품질을 향상시키려면 재료가 좋은 가소성을 가져야 합니다. 분리 공정의 경우 가소성이 좋은 재료가 더 나은 단면 품질을 얻을 수 있습니다. 변형 공정의 경우 가소성이 좋고 재료의 허용 변형 정도가 커서 스탬핑 공정 수와 중간 어닐링 횟수를 줄일 수 있습니다.

• 좋은 표면 품질

재료를 스탬핑 할 때 스탬핑 재료의 표면은 일반적으로 부드럽고 매끄럽고 산화물 스케일, 균열, 녹 반점, 긁힘 및 기타 결함이 없어야합니다. 표면 품질이 좋은 재료는 펀칭 중에 공작물이 부서지기 쉽고 낭비가 적습니다. 금형은 긁히기 쉽지 않고 서비스 수명이 향상되며 부품의 표면 품질이 좋습니다.

• 국가 표준에 따른 두께 공차

재료의 두께 허용 오차는 국가 표준을 준수해야하며 특정 금형 갭은 재료의 특정 두께에 적합합니다. 너무 많은 두께 허용 오차는 공작물의 품질에 영향을 미치고 금형과 장비를 손상시킬 수 있습니다.

펀칭 가공의 일반적으로 사용되는 재료 및 기계적 특성

일반적으로 사용되는 재료는 스탬핑 금속 재료와 비금속 재료가 있으며 금속 재료는 철금속과 비철금속의 두 가지 유형으로 나뉩니다.

일반적으로 사용되는 철금속 재료는 다음과 같습니다.

• Q195, Q235 등과 같은 일반 탄소강판
• 고품질 탄소 구조용 강판. 08, 08F, 10, 20 등
• 저합금 구조용 강판. Q345(16Mn), Q295(09Mn2) 등.
• DT1, DT2와 같은 전기 실리콘 강판.
• 1Cr18Ni9Ti, 1Cr13 등과 같은 스테인리스 강판

일반적으로 사용되는 비철금속은 구리와 구리 합금입니다. 그레이드는 T1, T2, H62, H68 등으로 가소성, 전기전도성, 열전도율이 좋습니다. 알루미늄 및 알루미늄 합금도 있습니다. 일반적으로 사용되는 등급은 1060, 1050A, 3A21, 2A12 등이며 가소성이 좋고 작고 가벼운 변형 저항이 있습니다.

비금속 재료에는 베이클라이트, 고무 및 플라스틱 보드가 포함됩니다.

스탬핑에 가장 일반적으로 사용되는 재료는 시트 재료, 710mm × 1420mm 및 1000mm × 2000mm와 같은 일반적인 사양 등이며 대량 생산은 스트립 재료 (코일 재료)의 특수 사양을 사용할 수 있으며 특수한 상황에서는 블록 재료를 사용할 수 있으며 적합합니다. 단일 조각 소량 생산 및 고가의 비철금속 스탬핑용.

표면 품질에 따라 시트 재료는 I(고품질 표면), II(고품질 표면) 및 III(일반 품질 표면)의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

복잡한 부품의 딥 드로잉에 사용되는 알루미늄 킬드 강판은 ZF(가장 복잡한), HF(매우 복잡한) 및 F(복잡한)의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 일반 딥 드로잉 저탄소 얇은 강판은 Z(심도 드로잉), S(심도 드로잉), P(일반 드로잉)으로 나눌 수 있습니다. 판금의 공급 상태는 M(소둔 상태), C(담금질 상태), Y(경화 상태), Y2(반경화 상태, 1/2 경질) 등으로 나눌 수 있습니다. 판금에는 냉간 압연과 열간 압연의 두 가지 압연 상태가 있습니다.

일반적으로 사용되는 금속판의 기계적 성질은 표 1-2와 같다.

펀칭 도면에서 일반적으로 사용되는 재료의 표현

에서 스탬핑 공정 데이터 및 도면, 재료 표현에 대한 특별 규정이 있으며 예시를 위해 여기에 제공됩니다.

강판: 

표시된 특성은 08 강판, 시트 크기는 1.0X1000X1500, 일반 정밀도, 고급 마무리 표면, 딥 드로잉 냉간 압연 강판입니다. 재료 등급은 관련 정보를 참조하십시오.

펀치 다이에 일반적으로 사용되는 재료

금형 산업에서 금형 재료의 위치

금형 재료는 금형 제조의 기초입니다. 금형 재료 및 열처리 기술은 금형의 수명, 정확성 및 표면 거칠기에 중요하고도 결정적인 역할을 합니다. 따라서 금형의 사용 조건에 따라 합리적으로 재료를 선택하고 적절한 열처리 및 표면 엔지니어링 기술을 채택하고 금형 재료의 잠재력을 최대한 발휘하기 위해 금형의 성능 특성에 따라 합리적인 금형 구조를 선택하십시오 재료 및 금형 재료의 특성에 따라 해당 유지 보수 조치를 채택하는 것이 매우 중요합니다. 이러한 방식으로만 금형의 수명을 효과적으로 개선하고 금형의 조기 고장을 예방할 수 있습니다.

금형 재료의 성능은 금형의 품질과 수명에 직접적인 영향을 미치며 금형 재료의 공정 성능은 금형 가공의 어려움, 금형 가공 품질 및 가공 비용에 영향을 미칩니다. 금형 내 설계는 합리적인 금형 구조를 설계하는 것 외에도 금형이 우수한 작업 성능과 긴 수명을 얻을 수 있도록 적절한 금형 재료 및 열처리 공정을 선택해야 합니다.

다이 재료의 선택 원리

만드는 데 사용된 재료 스탬핑 다이에는 회주철, 주강, 강철, 강철 결합 초경합금, 초경합금, 저융점 합금, 플라스틱, 폴리우레탄 고무 등이 포함됩니다.

금형 재료는 금형 수명, 금형 제조 비용 및 총 금형 비용과 직접적인 관련이 있습니다. 금형 재료를 선택할 때 다음 사항을 충분히 고려해야 합니다.

• 펀칭된 부품의 특성, 공정 유형, 금형 부품의 작업 조건 및 기능에 따라 금형 재료를 선택합니다. 예를 들어, 금형 작업 부품의 작업 조건이 응력 집중, 충격 하중 등이 있는지 여부, 선택한 금형 재료는 높은 강도와 경도, 높은 내마모성 및 충분한 인성을 가져야 합니다. 가이드 부품은 내마모성과 상대적으로 우수한 인성, 일반적으로 저탄소강, 표면 침탄 및 담금질이 필요합니다.

• 스탬핑 부품의 크기, 모양 및 정밀도 요구 사항에 따라 재료가 선택됩니다. 일반적으로 단순한 모양과 작은 스탬핑 부품을 가진 금형의 경우 작업 부품은 일반적으로 고탄소 공구강으로 만들어집니다. 더 복잡한 모양과 더 큰 스탬핑 부품을 가진 금형의 경우 열처리 변형이 적은 합금 도구가 작업 부품에 사용됩니다. 그것은 강철로 만들어졌으며 고정밀 정밀 금형의 작동 부품은 종종 내마모성이 좋은 경질 합금으로 만들어집니다.

• 스탬핑 부품의 생산 배치. 대량 생산 부품의 경우 금형 재료는 금형의 내구성을 보장할 수 있는 더 나은 품질의 재료로 만들어야 합니다. 소량 생산 부품의 경우 저렴하고 내구성이 떨어지는 재료를 사용하십시오.

• 우리 나라의 금형 재료의 생산 및 공급에 따라 장치의 재료 선택과 열처리 조건이 고려됩니다.

블랭킹 다이의 일반 재료 및 열처리

일부 스탬핑 다이의 일반적으로 사용되는 재료는 표 1-3 및 표 1-4에 나와 있습니다. 볼록금형과 오목금형을 만드는데 사용되는 재료는 비교적 고가이고 가공이 어려운 공구강이기 때문에 볼록금형과 오목금형의 작업조건과 생산 배치의 크기에 따라 가장 적합한 재료를 선택하는 경우가 많다. 부품.

블랭킹 및 금형

펀칭 특정 등고선을 따라 판재를 분리하기 위해 금형을 사용하는 스탬핑 공정입니다. 블랭킹에 사용되는 다이를 블랭킹 다이라고 합니다.

다른 변형 메커니즘에 따라 블랭킹은 일반 블랭킹과 정밀 블랭킹으로 나눌 수 있습니다. 일반적으로 블랭킹은 일반 블랭킹입니다. 파인 블랭킹 구간은 보다 매끄럽고 정밀하지만 특수한 파인 블랭킹 장비와 금형이 필요합니다. 이 장에서는 주로 일반 블랭킹에 대해 설명합니다. 그림 1-5에 표시된 금형은 판형 부품과 부품의 상호 크기 관계를 스탬핑하기 위한 펀칭 금형의 일반적인 구조입니다.

블랭킹 프로세스에는 여러 유형이 있습니다. 일반적으로 사용되는 것은 절단, 블랭킹, 펀칭, 트리밍, 노칭 및 절단이며 그 중 블랭킹 및 펀칭이 가장 많이 사용됩니다. 블랭킹은 공작물 형상의 닫힌 휠 라인을 따라 펀칭하는 것으로 펀칭된 부분이 공작물입니다. 펀칭은 공작물의 내부 형상의 닫힌 윤곽선을 따라 펀칭하는 것이며 펀칭된 부분은 낭비입니다. 그림 1-6과 같은 개스킷은 블랭킹과 펀칭의 2가지 공정을 거쳐 완성된다. 그림 1-6(a)는 블랭킹, 그림 1-6(b)는 펀칭, 그림 1-6(c)는 개스킷 완성품이다. 블랭킹과 펀칭의 변형 특성은 정확히 동일하지만 금형을 설계할 때 금형의 크기를 결정하는 방법이 다릅니다. 따라서 프로세스는 두 가지 프로세스로 구분되어야 합니다.

블랭킹 공정은 주로 다음과 같은 목적을 위해 스탬핑 생산의 주요 방법 중 하나입니다.

• 완성된 부품을 직접 펀치 아웃

• 굽힘, 딥 드로잉 및 성형과 같은 기타 공정을 위한 재료 준비;

• 형성된 공작물 재처리(예: 트리밍, 텅 절단, 드로잉 부품, 구부러진 부품 펀칭 등).

스탬핑 변형 해석

• 블랭킹 시트의 변형 과정

펀칭 공정에서 펀칭 다이의 볼록 및 오목 금형은 상단 및 하단 절삭 날을 형성합니다. 프레스의 작용으로 펀치는 점차적으로 하강하고 접촉하고 가압되는 재료를 가압하여 재료가 변형되고 분리됩니다. 시트의 블랭킹은 순식간에 완료됩니다. 금형 갭이 정상일 때 전체 블랭킹 변형 분리 과정은 그림 1-7과 같이 3단계로 나눌 수 있습니다.

• 탄성변형단계(그림 1-7(a))

펀치가 시트 재료와 접촉하기 시작하고 아래로 누르면 펀치와 다이 가장자리 주변의 시트 재료가 응력 집중을 생성하여 재료가 탄성 압축, 굽힘, 딥 드로잉 및 기타 복잡한 변형을 생성하게 합니다. 시트 재료는 캐비티의 캐비티에 약간 압착됩니다. 이때 수형 아래의 재료는 약간 구부러지고 암 금형의 재료는 위쪽입니다. 간격이 클수록 굽힘과 뒤집힘이 더 심각합니다. 재료의 응력이 탄성 한계에 도달할 때까지 펀치가 계속해서 눌러집니다.

• 소성변형단계(그림 1-7(b))

펀치가 계속 눌러지면 재료의 응력이 항복점에 도달하고 재료가 소성 변형 단계에 들어갑니다. 펀치는 시트의 상부로 절단되고 시트의 하부는 오목한 몰드의 공동으로 압착됩니다. 판금의 전단면 모서리는 굽힘 및 신축으로 인해 둥글게 처리되고 동시에 소성 전단 변형으로 인해 절단면에 밝고 수직인 직선 모서리의 작은 부분이 형성됩니다. 시트 속으로 펀치의 깊이가 증가함에 따라 소성 변형 정도가 증가하고 변형 영역의 재료 경화가 증가하며 절삭 날 근처의 재료가 미세 균열이 나타날 때까지 펀칭 변형 저항이 계속 증가합니다. 인장 응력 때문입니다. 소성 변형 단계가 끝나면 펀칭 변형 저항이 최대값에 도달합니다. 볼록 금형과 오목 금형 사이의 간격으로 인해 판금도 이 단계에서 굽힘 및 늘어남에 의해 변형됩니다. 간격이 클수록 굽힘 및 신축 변형이 커집니다.

• 파단분리단계(그림 1-7(c))

판재의 응력이 강도 한계에 도달하면 펀치가 계속해서 눌러지고 오목 금형 가장자리 근처의 측면 재료에 균열이 발생하고 펀치 가장자리 근처의 측면 재료에 균열이 발생합니다. 형성된 상부 및 하부 미세 균열은 펀치가 계속해서 눌러지면서 재료 속으로 계속 확장됩니다. 상부 및 하부 균열이 중첩되면 시트 재료가 전단되어 분리됩니다. 그 후, 수형은 분리된 재료를 암형의 공동으로 밀어 넣습니다.

전술한 블랭킹 변형 과정을 분석한 결과 블랭킹 과정의 변형이 매우 복잡함을 알 수 있다. 전단 변형 외에 딥 드로잉, 벤딩, 측면 압출 등의 변형도 있습니다. 따라서 블랭킹 부품과 폐기물의 평면은 평평하지 않고 종종 휘어집니다.