질문: 저는 인쇄의 굽힘 반경(지시한 대로)이 도구 선택과 어떤 관련이 있는지 이해하려고 애썼습니다.예를 들어, 현재 0.5″ A36 강철로 만든 일부 부품에 문제가 있습니다.우리는 이 부품에 직경 0.5인치의 펀치를 사용합니다.반경과 4인치.주사위.이제 20% 규칙을 사용하고 4인치를 곱하면 됩니다.다이 오프닝을 15%(강철의 경우) 늘리면 0.6인치가 됩니다.하지만 인쇄에 0.6인치 굽힘 반경이 필요할 때 작업자는 0.5인치 반경 펀치를 사용하는 것을 어떻게 알 수 있습니까?
A: 판금 산업이 직면한 가장 큰 과제 중 하나를 언급하셨습니다.이는 엔지니어와 생산 현장 모두가 맞서 싸워야 하는 오해입니다.이 문제를 해결하기 위해 우리는 근본 원인, 두 가지 형성 방법부터 시작하고 둘 사이의 차이점을 이해하지 못할 것입니다.
1920년대 벤딩 머신의 출현부터 현재까지 작업자는 하단 벤드 또는 접지를 사용하여 부품을 성형했습니다.지난 20~30년 동안 바닥 굽힘이 유행에서 벗어났음에도 불구하고 굽힘 방법은 여전히 판금을 굽힐 때 우리의 생각에 스며들어 있습니다.
정밀 연삭 공구는 1970년대 후반에 시장에 등장하여 패러다임을 바 꾸었습니다.그럼 정밀 공구가 대패 공구와 어떻게 다른지, 정밀 공구로의 전환이 업계를 어떻게 변화시켰는지, 그리고 이 모든 것이 귀하의 질문과 어떤 관련이 있는지 살펴보겠습니다.
1920년대에는 성형 방식이 디스크 브레이크 주름에서 펀치가 일치하는 V자형 다이로 변경되었습니다.90도 펀치는 90도 다이와 함께 사용됩니다.접기에서 성형으로의 전환은 판금 분야에서 큰 진전이었습니다.부분적으로는 새로 개발된 플레이트 브레이크가 전기적으로 작동되기 때문에 더 빠릅니다. 더 이상 각 코너를 수동으로 구부릴 필요가 없습니다.또한 플레이트 브레이크를 아래에서 구부릴 수 있어 정확도가 향상됩니다.백게이지 외에도 펀치가 반경을 재료의 내부 굽힘 반경으로 밀어넣기 때문에 정확도가 향상됩니다.이는 재료 두께보다 얇은 재료 두께에 도구 끝을 적용하여 달성됩니다.우리 모두는 내부 굽힘 반경을 일정하게 유지할 수 있다면 굽힘 유형에 관계없이 굽힘 빼기, 굽힘 허용, 외부 감소 및 K 계수에 대한 올바른 값을 계산할 수 있다는 것을 알고 있습니다.
부품의 내부 굽힘 반경이 매우 날카로운 경우가 많습니다.제작자, 디자이너, 장인들은 모든 것이 재건축된 것처럼 보였기 때문에 부품이 버틸 것이라는 것을 알았습니다. 실제로는 적어도 오늘날과 비교하면 그랬습니다.
더 나은 것이 나올 때까지 모든 것이 좋습니다.다음 단계는 1970년대 후반에 정밀 지상 공구, 컴퓨터 수치 컨트롤러, 고급 유압 제어 장치가 도입되면서 이루어졌습니다.이제 프레스 브레이크와 해당 시스템을 완벽하게 제어할 수 있습니다.그러나 전환점은 모든 것을 변화시키는 정밀 연삭 도구입니다.고품질 부품 생산에 대한 모든 규칙이 변경되었습니다.
형성의 역사는 도약과 한계로 가득 차 있습니다.한 번의 도약으로 우리는 플레이트 브레이크의 일관되지 않은 굴곡 반경에서 스탬핑, 프라이밍 및 엠보싱을 통해 생성된 균일한 굴곡 반경으로 전환했습니다.(참고: 렌더링은 캐스팅과 동일하지 않습니다. 자세한 내용은 칼럼 아카이브를 검색할 수 있습니다. 그러나 이 칼럼에서는 렌더링 및 캐스팅 방법을 암시하기 위해 "하단 굽힘"을 사용합니다.)
이러한 방법을 사용하면 부품을 형성하는 데 상당한 톤수가 필요합니다.물론 이는 여러 면에서 절곡기, 공구 또는 부품에 나쁜 소식입니다.그러나 업계가 에어포밍을 향한 다음 단계를 밟을 때까지 거의 60년 동안 가장 일반적인 금속 굽힘 방법으로 남아 있었습니다.
그렇다면 공기 형성(또는 공기 굽힘)이란 무엇입니까?바텀 플렉스와 비교하면 어떻게 작동하나요?이 점프는 반경이 생성되는 방식을 다시 변경합니다.이제는 굴곡의 내부 반경을 스탬핑하는 대신 공기가 다이 개구부의 백분율 또는 다이 암 사이의 거리로 "부동" 내부 반경을 형성합니다(그림 1 참조).
그림 1. 에어 벤딩에서 벤드의 내부 반경은 펀치 끝이 아닌 다이의 폭에 의해 결정됩니다.반경은 양식의 너비 내에서 "부동"됩니다.또한, 관통 깊이(다이 각도가 아님)에 따라 공작물 굽힘 각도가 결정됩니다.
우리의 기준 재료는 인장 강도가 60,000psi이고 공기 형성 반경이 다이 구멍의 약 16%인 저합금 탄소강입니다.백분율은 재료의 유형, 유동성, 상태 및 기타 특성에 따라 다릅니다.판금 자체의 차이로 인해 예측된 백분율은 결코 완벽하지 않습니다.그러나 그들은 꽤 정확합니다.
부드러운 알루미늄 공기는 다이 개구부의 반경 13%~15%를 형성합니다.열간 압연 산세 및 오일 처리된 재료는 다이 개구부의 14% ~ 16%의 공기 형성 반경을 갖습니다.냉간 압연 강판(기본 인장 강도는 60,000psi)은 다이 개구부의 반경 15%~17% 내의 공기에 의해 형성됩니다.304 스테인리스강 공기 성형 반경은 다이 구멍의 20% ~ 22%입니다.다시 말하지만, 이러한 백분율은 재료의 차이로 인해 다양한 값을 갖습니다.다른 재료의 비율을 결정하려면 해당 재료의 인장 강도를 참조 재료의 60KSI 인장 강도와 비교할 수 있습니다.예를 들어, 재료의 인장 강도가 120-KSI인 경우 백분율은 31%에서 33% 사이여야 합니다.
탄소강의 인장 강도가 60,000psi이고 두께가 0.062인치이며 내부 굽힘 반경이 0.062인치라고 가정해 보겠습니다.0.472 다이의 V 구멍 위로 구부리면 결과 공식은 다음과 같습니다.
따라서 내부 굽힘 반경은 0.075″가 되며, 이를 사용하여 굽힘 허용량, K 계수, 풀인 및 굽힘 빼기를 어느 정도 정확하게 계산할 수 있습니다. 즉, 절곡기 작업자가 올바른 도구를 사용하고 작업자가 사용하는 도구 주위에 부품을 설계하는 경우 사용된.
이 예에서 연산자는 0.472인치를 사용합니다.스탬프 개봉.교환원은 사무실로 들어와 이렇게 말했습니다. “휴스턴, 문제가 생겼습니다.0.075입니다.”충격 반경?정말 문제가 있는 것 같습니다.그 중 하나를 얻으려면 어디로 가야 합니까?우리가 얻을 수 있는 가장 가까운 값은 0.078입니다.“또는 0.062인치.0.078인치. 펀치 반경이 너무 큽니다. 0.062인치. 펀치 반경이 너무 작습니다.”
그러나 이것은 잘못된 선택입니다.왜?펀치 반경은 내부 굽힘 반경을 생성하지 않습니다.기억하세요, 우리는 바텀 플렉스에 대해 말하는 것이 아닙니다. 예, 스트라이커의 끝이 결정적인 요소입니다.우리는 공기의 형성에 대해 이야기하고 있습니다.행렬의 너비는 반경을 생성합니다.펀치는 단지 밀어내는 요소일 뿐입니다.또한 다이 각도는 굽힘의 내부 반경에 영향을 미치지 않습니다.예각, V자형 또는 채널 행렬을 사용할 수 있습니다.세 가지 모두 동일한 다이 너비를 가지면 내부 굽힘 반경도 동일하게 됩니다.
펀치 반경은 결과에 영향을 주지만 굽힘 반경을 결정하는 요소는 아닙니다.이제 플로팅 반경보다 더 큰 펀치 반경을 형성하면 부품이 더 큰 반경을 차지하게 됩니다.이는 굽힘 허용, 수축, K 계수 및 굽힘 공제를 변경합니다.글쎄, 그게 최선의 선택은 아니지, 그렇지?이해하시겠지만, 이것이 최선의 선택은 아닙니다.
0.062인치를 사용한다면 어떨까요?구멍 반경?이번 히트는 좋을 것이다.왜?왜냐하면 적어도 기성 도구를 사용하는 경우 자연스러운 "부동" 내부 굽힘 반경에 최대한 가깝기 때문입니다.이 응용 분야에서 이 펀치를 사용하면 일관되고 안정적인 굽힘이 제공되어야 합니다.
이상적으로는 부동 부품 형상의 반경에 근접하지만 초과하지 않는 펀치 반경을 선택해야 합니다.플로트 굽힘 반경에 비해 펀치 반경이 작을수록 굽힘이 더 불안정하고 예측 가능해지며, 특히 많이 굽히게 되는 경우 더욱 그렇습니다.펀치가 너무 좁으면 재료가 구겨지고 일관성과 반복성이 떨어지는 날카로운 굽힘이 생성됩니다.
많은 사람들이 다이 홀을 선택할 때 재료의 두께가 왜 중요한지 묻습니다.공기 형성 반경을 예측하는 데 사용되는 백분율은 사용되는 금형에 재료 두께에 적합한 금형 개구부가 있다고 가정합니다.즉, 매트릭스 구멍은 원하는 것보다 크거나 작지 않습니다.
금형 크기를 줄이거나 늘릴 수 있지만 반지름이 변형되는 경향이 있어 많은 굽힘 함수 값이 변경됩니다.잘못된 적중 반경을 사용하는 경우에도 비슷한 효과를 볼 수 있습니다.따라서 좋은 출발점은 재료 두께의 8배인 다이 개구부를 선택하는 경험 법칙입니다.
기껏해야 엔지니어가 작업장에 와서 절곡기 작업자와 대화할 것입니다.모든 사람이 성형 방법의 차이점을 알고 있는지 확인하십시오.그들이 어떤 방법을 사용하고 어떤 재료를 사용하는지 알아보세요.가지고 있는 모든 펀치와 다이 목록을 얻은 다음 해당 정보를 기반으로 부품을 설계합니다.그런 다음 문서에 부품의 올바른 처리에 필요한 펀치와 다이를 기록합니다.물론, 도구를 조정해야 하는 참작할 수 있는 상황이 있을 수 있지만 이는 규칙이 아니라 예외여야 합니다.
오퍼레이터 여러분, 여러분 모두 허식쟁이라는 걸 압니다. 저도 그 중 한 명이었습니다!하지만 좋아하는 도구 세트를 선택할 수 있는 시대는 지났습니다.그러나 부품 설계에 어떤 도구를 사용해야 하는지 알려주는 것은 귀하의 기술 수준을 반영하지 않습니다.그것은 단지 삶의 사실입니다.이제 우리는 허공으로 만들어졌고 더 이상 구부정하지 않습니다.규칙이 변경되었습니다.
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Myron Elkins가 The Maker 팟캐스트에 참여하여 작은 마을에서 공장 용접공이 되기까지의 여정에 대해 이야기합니다.
게시 시간: 2023년 9월 4일