현대의 제품 디자인은 빠르게 변화합니다. 엔지니어와 제조업체는 더 많은 부품을 더 엄격한 공차로 더 짧은 시간에 납품해야 한다는 압박을 끊임없이 받습니다. 하지만 금속판을 복잡한 부품으로 만드는 것은 쉽지 않습니다. 판금 스탬핑은 대량의 정밀 부품을 빠르고 비용 효율적으로 제작하여 이러한 문제를 해결합니다.
이 문서에서는 스탬핑의 작동 방식, 사용되는 재료, 스탬핑이 적용되는 위치에 대해 설명합니다. 이 프로세스를 다음 프로젝트에 어떻게 적용할 수 있는지 알아보려면 계속 읽어보세요.
판금 스탬핑이란 무엇입니까?
판금 스탬핑은 냉간 성형 방식입니다. 열을 가하지 않고 금속을 성형합니다. 스탬핑 프레스가 금속을 다이에 밀어 넣어 특정 모양으로 성형합니다. 이 공정은 빠르고 반복할 수 있습니다. 대량 생산에 적합합니다.
핵심 아이디어는 간단합니다. 펀치가 금속판을 밀어내면 됩니다. 그 아래에서 다이가 소재를 지지합니다. 다이와 펀치의 모양에 따라 부품의 형태가 결정됩니다.
이 작업은 시트의 모양을 영구적으로 변경합니다. 프레스는 금속이 깨지지 않고 변형될 수 있도록 충분한 압력을 가해야 합니다. 한 번의 프레스 사이클 동안 다양한 절단, 구부리기 또는 늘이기 작업이 발생할 수 있습니다.
스탬핑의 세 가지 핵심 요소는 힘, 툴링, 모션입니다.
- Force 는 프레스에서 나옵니다. 프레스는 금속의 강도와 두께와 일치해야 합니다.
- 주사위 금속 모양을 만듭니다. 디자인의 각 부분에 맞게 제작된 맞춤형 도구입니다.
- 언론 속도와 압력을 제어합니다. 기계식 또는 유압식일 수 있습니다.
이들은 함께 평면 시트를 정밀한 3D 부품으로 변환하는 시스템을 구성합니다. 각 사이클은 동일한 결과를 생성합니다. 이러한 반복성 덕분에 스탬핑은 대량 생산에 적합합니다.
판금 스탬핑은 어떻게 작동합니까?
판금 스탬핑은 간단한 프로세스를 따릅니다. 각 단계는 원판 재료를 완성된 부품으로 바꾸는 데 도움이 됩니다. 처음부터 끝까지 작동하는 방식은 다음과 같습니다.
1단계: 소재 선택 및 준비
이 과정은 올바른 금속을 선택하는 것으로 시작됩니다. 스테인리스 스틸, 알루미늄, 탄소강, 구리 등이 일반적으로 선택됩니다. 소재는 일반적으로 코일 또는 시트 형태입니다.
2단계: 머티리얼 공급하기
다음으로 금속 시트가 프레스에 공급됩니다. 이 작업은 수동 또는 자동으로 수행할 수 있습니다. 대량 생산 시 코일 공급 시스템은 롤러를 사용하여 금속을 연속적으로 공급합니다. 단기 실행 또는 프로토타이핑개별 공백이 자주 사용됩니다.
3단계: 툴링 설정
툴링에는 펀치 및 다이 세트가 포함됩니다. 이러한 도구는 프레스 내부에 배치됩니다. 다이와 펀치의 모양은 부품의 디자인과 일치합니다. 최종 부품의 형태, 구멍, 곡선 및 구부러짐을 결정합니다.
4단계: 작동 누르기
프레스는 펀치를 금속과 다이에 밀어 넣습니다. 이렇게 하면 금속을 성형하거나 절단하는 데 힘이 가해집니다. 툴링에 따라 구멍을 뚫거나 모서리를 구부리거나 곡선을 형성하는 등 한 번의 스트로크로 모든 작업을 수행할 수 있습니다.
5단계: 배출 및 부품 제거
스트로크가 완료되면 프레스가 들어 올려집니다. 완성된 파트는 자동으로 배출되거나 손으로 제거됩니다. 스크랩이나 여분의 재료도 제거됩니다.
판금 스탬핑 공정의 주요 유형
판금 스탬핑은 획일화된 방식이 아닙니다. 각 방법은 부품 모양, 부피 및 복잡성에 따라 서로 다른 요구 사항을 충족합니다. 다음은 제조에 사용되는 가장 일반적인 유형입니다.
프로그레시브 다이 스탬핑
프로그레시브 다이 스탬핑 는 하나의 다이에 여러 개의 스테이션을 통해 공급되는 긴 금속 스트립을 사용합니다. 각 스테이션은 절단, 굽힘, 펀칭 등 각기 다른 작업을 수행합니다. 스트립이 앞으로 이동하면서 부품이 단계적으로 형성됩니다.
이 프로세스는 빠르고 효율적입니다. 여러 기능을 갖춘 대량 부품에 가장 적합합니다. 처리량이 줄어들고 일관된 결과를 얻을 수 있습니다.
트랜스퍼 다이 스탬핑
다이 스탬핑 전송 는 연속 스트립이 아닌 개별 블랭크로 작동합니다. 로봇 팔 또는 기계식 이송 장치가 각 블랭크를 한 주사위에서 다음 주사위로 이동합니다. 각 주사위는 하나의 작업을 수행합니다.
이 방법은 더 크거나 깊은 부품에 탁월합니다. 프로그레시브 다이보다 더 복잡한 성형이 가능하며 중대형 생산량에 적합합니다.
4 슬라이드 스탬핑
4슬라이드 스탬핑 또는 멀티 슬라이드는 부품 주위에 배치된 4개의 슬라이딩 도구를 사용합니다. 이러한 도구는 동시에 다양한 각도에서 재료를 구부리거나 자르거나 성형합니다.
복잡한 굴곡이 있는 작고 복잡한 부품에 이상적입니다. 중대형 배치에 매우 효율적이며 2차 작업을 줄여줍니다.
파인블랭킹
미세 블랭킹 가장자리가 매끄럽고 공차가 엄격한 부품을 생산합니다. 표준 스탬핑보다 높은 압력을 사용하며 절단 전 클램핑과 같은 추가 단계를 포함하는 경우가 많습니다.
이 공정은 특히 자동차 및 전자제품의 정밀 부품에 사용됩니다. 가장자리가 깔끔하게 절단되어 추가 마감 작업이 필요하지 않습니다.
딥 드로잉
딥 드로잉 평평한 금속을 깊고 속이 빈 모양으로 변형합니다. 펀치는 판재를 다이 캐비티에 밀어 넣어 상자나 원통 모양으로 늘립니다. 용기, 하우징 및 기타 깊은 부품을 만드는 데 사용됩니다.
이 공정은 깊이 대 직경 비율이 큰 부품을 처리합니다. 알루미늄, 구리 또는 저탄소강과 같은 연성 금속이 필요합니다.
일반적인 스탬핑 기술
각 스탬핑 작업은 특정 작업을 수행합니다. 일부는 금속의 모양을 만듭니다. 일부는 금속의 일부를 제거합니다. 이러한 기술을 결합하여 한 번의 실행으로 하나의 부품을 만드는 경우가 많습니다.
블랭킹
블랭킹 금속판에서 평평한 모양을 잘라냅니다. 블랭크는 부품 자체가 됩니다. 일반적으로 스탬핑의 첫 번째 단계입니다. 블랭킹은 부품의 바깥쪽 가장자리를 정의하기 때문에 정확해야 합니다.
이 방법은 빠르며 엄격한 공차와 깨끗한 모서리가 필요한 부품에 적합합니다.
피어싱 및 펀칭
피어싱은 금속에 구멍이나 개구부를 만듭니다. 펀칭은 동일한 작업을 수행하지만 더 많은 재료를 제거할 수 있습니다. 둘 다 펀치 앤 다이 설정을 사용하여 시트를 절단합니다.
패스너, 통풍구 또는 디자인 기능을 위한 구멍을 만드는 데 사용됩니다. 이 폐기물은 슬러그라고 불리며 보통 버려집니다.
엠보싱
엠보싱은 금속을 자르지 않고도 금속에 돌출되거나 오목한 모양을 형성합니다. 질감, 로고 또는 리브 강화와 같은 기능적인 디테일을 추가합니다.
이 기술은 부품의 강도와 디자인을 향상시킵니다. 커버, 패널 및 케이스의 브랜딩 또는 시각 효과에 자주 사용됩니다.
코이닝
코인은 매우 높은 압력을 사용하여 금속에 미세한 디테일을 형성합니다. 표면을 평평하게 하고 압축합니다. 이를 통해 엄격한 공차와 선명한 피처를 얻을 수 있습니다.
전기 접점, 동전 및 기타 소형 고정밀 부품에서 흔히 볼 수 있습니다.
굽힘 및 플랜지
벤딩 금속 섹션의 각도를 변경합니다. 플랜지는 튀어나온 가장자리 또는 립을 만듭니다. 두 가지 모두 부품 형상을 만들거나 구조를 강화하는 데 사용됩니다.
이는 특히 브래킷, 프레임 및 인클로저와 같은 많은 스탬프 부품의 기본 단계입니다.
스탬핑 프레스 유형 및 기능
프레스는 모든 스탬핑 작업의 핵심입니다. 프레스의 종류와 출력은 부품 품질, 속도 및 전체 비용에 영향을 미칩니다. 올바른 미디어를 선택하는 것은 재료, 부품 크기 및 공정 요구 사항에 따라 달라집니다.
기계식 프레스
기계식 프레스는 모터와 플라이휠을 사용하여 램을 구동합니다. 빠르고 일관된 스트로크를 제공합니다. 이 프레스는 블랭킹, 펀칭 및 얕은 성형에 이상적입니다.
고속, 대량 생산에 가장 적합합니다. 하지만 스트로크 깊이와 힘이 고정되어 있어 유연성이 제한됩니다.
유압 프레스
유압 프레스는 유체 압력을 사용하여 램을 움직입니다. 속도와 힘을 조절할 수 있습니다. 따라서 기계식 프레스보다 다용도로 사용할 수 있습니다.
깊은 드로잉과 두꺼운 금속 성형에 더 적합합니다. 이 프레스는 속도가 느리지만 제어력이 뛰어나 복잡한 형상의 부품 결함을 줄이는 데 도움이 됩니다.
서보프레스
서보 프레스는 기존 구동 시스템 대신 전기 모터를 사용합니다. 속도, 위치, 압력을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 스트로크는 각 작업에 맞게 프로그래밍할 수 있습니다.
이 유형은 유연성이 가장 뛰어납니다. 속도와 제어 기능이 결합되어 있어 높은 정확도와 다양한 성형력이 필요한 부품에 이상적입니다.
프레스 톤수 및 속도 고려 사항
프레스 톤수는 프레스가 가할 수 있는 힘의 양입니다. 재료 유형, 두께 및 부품 크기와 일치해야 합니다. 톤수가 너무 낮으면 금속이 형성되지 않습니다. 너무 높으면 공구가 손상될 수 있습니다.
속도는 출력과 부품 품질에 영향을 미칩니다. 속도가 빠르면 시간당 더 많은 부품을 생산할 수 있습니다. 그러나 속도가 너무 빠르면 열, 마모 또는 부품 왜곡이 발생할 수 있습니다. 안정적이고 고품질의 스탬핑 공정을 위해서는 톤수와 속도의 균형을 맞추는 것이 중요합니다.
판금 스탬핑의 다이 툴링
툴링은 금속의 모양을 만들고 부품을 정의합니다. 툴링 설정은 부품의 디자인, 재료 및 부피와 일치해야 합니다. 좋은 툴링은 더 나은 부품, 더 적은 낭비, 더 빠른 실행을 의미합니다.
다이의 유형: 단순, 복합 및 프로그레시브
- 심플 다이 절단 또는 굽힘과 같이 프레스 스트로크당 하나의 작업을 수행합니다. 소량 또는 기본 부품에 사용됩니다.
- 컴파운드 다이 한 번의 스트로크로 여러 절단을 처리합니다. 한 번에 여러 개의 구멍이나 가장자리 절단이 필요한 부품에 유용합니다.
- 프로그레시브 다이 하나의 다이에 여러 단계를 결합합니다. 금속이 스테이션을 통과하면서 단계별로 피처를 형성합니다. 복잡한 부품의 대량 생산에 가장 적합합니다.
다이 구성품: 펀치, 다이 블록, 스트리퍼 플레이트
- 펀치 금속을 다이에 밀어 넣습니다. 그 모양은 형성하거나 절단하는 피처와 일치합니다.
- 다이 블록 파트의 모양을 유지합니다. 펀치와 함께 시트를 형성하거나 절단할 때 사용합니다.
- 스트리퍼 플레이트 시트를 제자리에 고정하고 성형 후 펀치에서 제거합니다.
툴링 설계 및 유지 관리 모범 사례
툴링은 정확하고 튼튼하며 내구성이 뛰어나야 합니다. 수명이 긴 경화 공구강을 사용하여 정렬 핀, 간극, 부드러운 전환을 통해 걸림과 결함을 방지합니다.
정기적인 유지보수가 핵심입니다. 도구를 자주 청소하고 점검하세요. 마모, 균열, 쌓임이 없는지 살펴보세요. 날카로운 모서리는 날카롭게 유지해야 합니다. 금형에 사소한 결함이 있으면 많은 부품을 망칠 수 있습니다.
판금 스탬핑의 장점
판금 스탬핑은 속도, 일관성 및 비용 절감 효과가 뛰어납니다. 이러한 강점으로 인해 많은 생산 라인, 특히 대량 생산 부품에 가장 적합한 선택입니다.
고속 프로덕션
스탬핑이 빠릅니다. 각 프레스 스트로크는 단 몇 초 이내에 완료됩니다. 프로그레시브 다이를 사용하면 한 번의 스트로크로 여러 작업을 수행할 수 있어 속도가 더욱 빨라집니다.
대용량을 위한 비용 효율성
툴링은 초기 비용이 많이 들 수 있습니다. 하지만 금형이 준비되면 부품당 비용이 빠르게 떨어집니다. 더 많은 부품을 만들수록 단가가 낮아집니다.
일관된 품질 및 반복성
각 프레스 사이클은 동일한 모양, 크기 및 마감을 생성합니다. 한 번 설정하면 스탬핑은 수천 개 또는 수백만 개의 부품에 걸쳐 안정적인 품질을 유지합니다.
스탬핑을 위한 재료 선택
올바른 재료를 선택하는 것은 스탬핑의 첫 번째 단계 중 하나입니다. 금속의 성형 방식, 툴링의 수명, 부품의 성능에 영향을 미칩니다.
일반적으로 사용되는 금속
- 강철 은 강력하고 비용 효율적입니다. 자동차, 가전제품, 산업 장비에 사용됩니다. 저탄소강은 성형이 용이합니다. 스테인리스 스틸은 내식성을 더합니다.
- 알류미늄 은 가볍고 부식에 강합니다. 항공우주, 전자, 소비재 부품에 적합합니다. 강철보다 부드럽고 쉽게 성형되지만 더 엄격한 공정 제어가 필요할 수 있습니다.
- 구리 전기를 잘 전도합니다. 전기 접점, 단자, 열교환기 등에 사용됩니다. 부드러워서 깨끗하게 찍히지만 도구에 달라붙을 수 있습니다.
- 놋쇠 은 구리-아연 합금입니다. 강도와 내식성이 우수하고 성형성이 뛰어납니다. 장식 부품, 피팅 및 전기 부품에 사용됩니다.
머티리얼 속성은 성형에 어떤 영향을 미칩니까?
각 금속은 압력에 따라 다르게 반응합니다. 부드러운 금속은 쉽게 형성되지만 늘어나거나 찢어질 수 있습니다. 더 단단한 금속은 성형에 저항하며 과도하게 사용하면 금이 갈 수 있습니다. 스탬핑 설정(누르는 힘, 다이 모양, 스트로크 깊이)은 재료와 일치해야 합니다.
성형성, 표면 마감, 스프링백및 작업 경화는 모두 금속의 특성에서 비롯됩니다. 이를 알면 균열, 주름 또는 공구 마모를 방지하는 데 도움이 됩니다.
시트 두께, 경도 및 연성 계수
- 두께 프레스 힘에 영향을 줍니다. 두꺼운 시트는 더 많은 톤수와 더 강한 도구가 필요합니다.
- 경도 공구 마모에 영향을 미칩니다. 단단한 금속은 공구 수명을 단축시킵니다.
- 연성 은 금속이 찢어지지 않고 얼마나 멀리 늘어날 수 있는지를 제어합니다. 연성이 높은 금속일수록 더 깊은 드로잉과 복잡한 모양을 처리할 수 있습니다.
스탬핑 부품의 설계 고려 사항
좋은 부품 설계는 스탬핑을 더 쉽고, 더 빠르고, 더 비용 효율적으로 만듭니다. 잘못된 설계는 공구 마모, 스크랩 또는 생산 실패로 이어집니다. 이러한 핵심 사항은 더 나은 결정을 내리는 데 도움이 됩니다.
부품 형상 및 복잡성
단순한 모양은 스탬핑하기가 더 쉽습니다. 깊은 드로잉, 좁은 굴곡 또는 이상한 각도와 같은 복잡한 형상에는 더 많은 툴링과 설정이 필요합니다. 깔끔한 선과 부드러운 전환으로 부품을 디자인합니다. 꼭 필요한 경우가 아니라면 날카로운 모서리나 최소한의 반경은 피하세요.
파트에 구멍, 구부러짐, 컷아웃이 필요한 경우 원활한 스탬핑 순서를 지원하는 레이아웃을 사용합니다. 프로그레시브 다이는 지오메트리가 단계별 성형을 허용할 때 가장 잘 작동합니다.
공차 및 치수 정확도
스탬핑은 엄격한 허용 오차를 유지할 수 있지만 다음과 같이 정밀도가 떨어집니다. CNC 가공. 허용 오차가 가장 중요한 부분을 파악하세요. 중요한 기능에만 더 엄격한 허용 오차를 적용하여 비용을 절감하세요.
특히 구부러진 부분에서 재료의 스프링백을 허용합니다. 금속마다 성형 후 작동 방식이 다릅니다. CAD 데이터뿐만 아니라 실제 결과를 기반으로 금형을 테스트하고 조정합니다.
폐기물 및 자재 사용량 최소화
효율적인 재료 사용을 위한 디자인. 빈 공간에 부품을 단단히 끼워 넣습니다. 큰 컷아웃이나 이상한 모양으로 인해 사용할 수 없는 스크랩이 남지 않도록 하세요.
가능하면 표준 시트 크기를 사용합니다. 또한 파트 방향을 고려하여 남은 트림을 줄여야 합니다. 낭비가 적다는 것은 비용 절감과 빠른 실행을 의미합니다.
산업 전반의 애플리케이션
스탬핑 부품은 어디에나 있습니다. 이 공정은 견고하고 정밀하며 반복 가능한 부품을 대규모로 제작해야 하는 많은 산업을 지원합니다.
자동차 부품
스탬핑은 자동차 제조의 핵심 공정입니다. 스탬핑은 괄호, 프레임, 차체 패널, 시트 트랙, 배터리 커버, 열 차폐막 등입니다.
항공우주 구조물
항공우주 분야에서는 강도와 무게 조절을 위해 스탬핑 부품을 사용합니다. 표준 품목에는 클립, 실드, 브래킷 및 구조 패널이 포함됩니다.
소비자 가전 하우징
스탬핑 부품은 노트북, 휴대폰, 가전제품과 같은 기기의 외부 쉘과 내부 프레임을 구성합니다. 이러한 부품은 매끄러운 마감과 단단한 맞춤이 필요합니다.
의료 기기 인클로저
의료 제품에는 깨끗하고 신뢰할 수 있는 부품이 필요합니다. 스탬핑 처리된 스테인리스 스틸 및 알루미늄 부품은 기기 케이스, 실드 및 지지 프레임에 사용됩니다.
산업 장비 패널
산업용 기계는 종종 스탬핑 패널, 커버, 브래킷을 사용합니다. 이러한 부품은 튼튼하고 내구성이 뛰어나며 조립이 쉬워야 합니다.
결론
판금 스탬핑은 평평한 금속판을 기능성 부품으로 만드는 빠르고 신뢰할 수 있는 방법입니다. 대량 생산을 지원하고 일관된 결과를 제공하며 다양한 재료에 사용할 수 있습니다. 스탬핑은 자동차 프레임에서 전자 제품 하우징에 이르기까지 다양한 산업에 확장 가능한 솔루션을 제공합니다.
프로젝트에 맞춤형 스탬핑 금속 부품이 필요하신가요? 문의하기 지금 바로 문의하여 숙련된 엔지니어링 팀의 빠른 견적과 전문가 조언을 받아보세요.
안녕하세요, 저는 케빈 리입니다
지난 10년 동안 저는 다양한 형태의 판금 제작에 몰두해 왔으며 다양한 워크숍에서 얻은 경험에서 얻은 멋진 통찰력을 이곳에서 공유했습니다.
연락하세요
케빈 리
저는 레이저 절단, 굽힘, 용접 및 표면 처리 기술을 전문으로 하는 판금 제조 분야에서 10년 이상의 전문 경험을 갖고 있습니다. Shengen의 기술 이사로서 저는 복잡한 제조 문제를 해결하고 각 프로젝트에서 혁신과 품질을 주도하는 데 최선을 다하고 있습니다.
