박판 프레스 가공 방식

박판 프레스 가공 방식

 

 

 

 

1. 개요

 

박판의 정밀 프레스 가공은 금형이나 기계, 재료 등에서 정밀도가 보다 요구되고 그 정밀도에 의해 금형의 수명이 좌우되어 일반 제품보다 각별히 신경을 써야 한다.

 

 

 

 

2. 박판 가공용 금형

 

  1) 박판 가공용 금형은 Punch, Die의 높은 정밀도가 요구된다.

     피가공재가 극박판인 경우는 펀치 다이는 미소 클리어런스이다.

      ex) 0.1mm 판재의 5% 클리어런스는 0.005mm이다.

 

  2) 금형 구조

     ① 펀치, 다이, 상하 형판으로 구성된다.

     ② 적정한 클리어런스 확보를 위해 펀치, 다이 및 고정 플레이트의 높은 치수, 형상 정밀도가 요구 된다.

     ③ 설계시 프레스 가공부하 상태의 상형, 하형의 상대적 위치 정밀도의 확보가 용이한 구조로 설계 되어야 한다.

     ④ 3중 가이드에 의한 정확한 위치 결정 구조 이어야 한다.

     ⑤ 서브 가이드 부시와 포스트가 있는 서브 가이드 유닛을 사용하여야 한다.

         서브 가이드 부시는 대항하는 펀치, 다이의 상대 위치 정밀도가 양호하고

         편심 하중이 생겨도 위치 정밀도의 유지가 가능하다.

 

 

 

 

3. Punch, Die의 재질

 

  1) 박판 가공에서는 펀치 및 다이의 내마모와 강도가 중요하다.

 

  2) 박판을 펀칭 할 경우 공구날 끝의 미세한 손상 마모에 의한 Burr가 증가하여 오차 발생 요인이 된다

 

  3) 주로 금형 재질은 초경합금으로 한다.

      ** 피가공 재질 Fe-Ni 박판, Burr의 높이 판두께의 10%, 공구재질을 고속도강(SKH9), 초경으로 공구 수명 비교 실험.

     ① 고속도강에서 무윤활 시 눌어붙어 가공이 불가능 했음.

     ② 고속도강에서 윤활 시 2 x10∧4회 수명으로 비현실적임

     ③ 초경합금에 무윤활 시 2 x 10∧5 회의 수명

     ④ 초경합금에 윤활 시 2 x 10∧6 회로 수명 향상  

 

  4) 재질 선정 기준

      WC의 입도나 결합 금속의 혼입량에 따라 많은 차이가 있으나 피가공재의 가공형상에 따라 결정

 

 

 

 

4. 프레스 기계의 정밀도

 

  1) 정밀 부품 가공 시 Press 의 정밀도도 중요한 인자이다.

 

  2) 프레스가 정밀하지 않을 때는 Burr 의 급격한 증대와 금형의 파손을 가져온다.

 

  3) Press 의 정밀도는 동적 정밀도와 정적 정밀도의 두 가지가 있으나 동적 정밀도가 중요시된다.

     ① 정적 정밀도의 주된 사항

        ⓐ 램의 하면과 볼스타 상면과의 평행도

        ⓑ 램의 상하 운동 방향과 볼스타의 상면과의 평행도

     ② 동적 정밀도의 주된 사항

        ⓐ 부하 때 램의 하면과 볼스타 상면과의 평행도

        ⓑ 부하 때 램의 상하 운동 방향과 볼스타의 상면과의 평행도

        ⓒ 부하때 하사점의 위치 변동

     ③ 프레스 슬라이드부의 강성 및 동적 정밀도

 

  4) 프레스 정밀도의 영향

     ① 슬라이드 수평 방향의 강성이 약할 경우 편심 하중에 의해 램 및 금형의 기울어짐이 생기고

         이결과로 Burr 가 커지므로 공구의 비정상적인 마모 절손의 원인이 된다.

     ② 공구와 지지계, 구동계의 부하 방향의 강성이 약하면 하형과 상형이 비정상적으로 맞물려

         형의 마모 절손을 야기한다.  따라서 고 강성의 Press의 채용도 중요하다.

 

 

 

 

5. 피가공재

 

  1) 피가공재의 특성도 가공 정밀도에 중요한 요소이다.

 

  2) 박판의 경우 매우 작은 잔류 응력도 가공후의 변형으로 작용한다.

 

  3) 소재의 두께가 균일 하여야한다.

 

  4) 소재의 역학적 특성도 2차적 변형에 영향을 준다.

 

  5) 잔류응력, 치수정밀도, 역학적 특성등 피가공재의 관리도 박판 가공에 중요한 요소이다.