스탬핑 다이 필수 사항: 인발 감소 계산

편집자 주: 이것은 스탬핑 다이 설계 및 구성의 기초를 제시하는 일련의 기사 중 여섯 번째입니다.

높은 부품 형상을 만들려면 금속이 안쪽으로 흐르도록 해야 합니다. 금속이 흐르는 유일한 방법은 드로우 펀치 주변의 재료 양을 제한하는 것입니다. 그리고 각 펀치를 둘러싸는 재료의 최소화는 단계적으로 수행되어야 하며, 각 단계에서는 이전 펀치보다 직경이 더 작고 키가 큰 펀치가 생성됩니다.

기본적으로 개념은 첫 번째 드로잉 스테이션에서 최종 제품을 만드는 데 필요한 표면적을 모으고 동일한 표면적을 직경이 더 작고 키가 큰 형상으로 점진적으로 변위시키는 것입니다. 이것이 드로우 리덕션의 기본 개념이다.

블랭크 크기를 결정하려면 먼저 최종 부품의 높이를 결정한 다음 나중에 잘라낼 재료를 더 추가해야 합니다. 이 추가 재료를 가공 스크랩이라고 합니다. 예를 들어, 직경 1인치의 둥근 컵을 만들려고 한다면 높이가 4인치인 경우 성형 후 정확히 4인치 높이로 다듬어야 하므로 성형된 부품의 최종 높이는 4인치보다 조금 더 커야 합니다. 추가 다듬기로 금속 두께의 두 배를 추가합니다. 자료는 좋은 습관입니다. 즉, 4인치 높이의 컵이 0.010인치 두께의 강철로 만들어지면 완성된 드로우 쉘의 최종 높이는 4.100인치가 되어야 합니다.

직경 1인치인 캔의 표면적을 계산합니다. 높이가 4.100인치인 경우 블랭크 크기를 수학적으로 결정할 수 있습니다. 방정식그림 1대략적인 블랭크 직경을 제공하지만 컵 상단의 반경은 고려하지 않습니다.

따라서 이 예에서는 높이가 4.1인치이고 직경이 1인치입니다. 컵에는 직경이 약 4.171인치인 블랭크가 필요합니다.

작업에 필요한 드로잉 스테이션 수를 찾으려면 드로잉 감소 차트가 필요합니다(그림 2 참조). 이 차트에는 연신율 이론(블랭크 크기와 펀치 크기 간의 관계)을 기반으로 한 수학적 값이 포함되어 있습니다. 많은 기업이 자신의 경험과 틈새 시장을 기반으로 자체적인, 종종 독점적인 인출 감소 값을 개발했습니다.

이 차트의 수치는 금속 유형 및 두께에 따라 크게 달라집니다. 일반적으로 재료가 얇을수록 두꺼운 재료보다 더 많은 작업(절감)이 필요합니다.

커핑 스테이션으로 알려진 첫 번째 드로잉 스테이션은 원형 블랭크를 둥근 컵으로 변환합니다. 첫 번째 드로잉 작업의 기본 개념은 최종 형상을 만드는 데 필요한 재료의 양을 얻는 것입니다. 따라서 각 드로잉 스테이션은 서로 관련되어 있으며 드로잉 비율 이론을 따라야 합니다.

1인치 직경의 원래 컵 디자인용. 높이가 4.1인치이고 표면적을 계산한 후 필요한 블랭크 크기가 직경 4.171인치라는 것을 수학적으로 결정했습니다.

그림 1. 이 방정식은 대략적인 블랭크 직경을 제공하지만 컵 상단의 반경은 고려하지 않습니다.

드로우 감소 차트를 참조하면 첫 번째 드로잉 또는 커핑 작업에서 블랭크가 40%까지만 감소될 수 있음을 확인할 수 있습니다. 이는 본질적으로 드로우 펀치가 블랭크 직경의 60% 이상이어야 함을 의미합니다. 이 계산은 일반적으로 역수 값이라고 합니다. 그림 2의 축소 차트에서 빨간색으로 표시된 역수 값은 수학적 계산을 단순화하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 역수 값 대신 40% 감소 비율을 사용하도록 선택한 경우 첫 번째 드로우 펀치 직경에 대한 계산은 다음과 같습니다.

40% x 4.171인치 = 1.669인치

4.171 - 1.669인치 = 2.502인치

60% x 4.171인치 = 2.502인치

따라서 허용 가능한 드로잉 비율을 유지하려면 첫 번째 드로잉 펀치(컵)가 2.502인치 직경보다 크거나 같아야 합니다.

첫 번째 커핑 작업이 완성된 컵 직경보다 크기 때문에 더 많은 감소가 필요합니다. 그림 2의 축소 차트에 표시된 역수 값을 사용하여 각 후속 드로잉 스테이션을 계산할 수 있습니다.