프레스 브레이크 툴링의 기본

오늘은 첫 출근 날이며, 당신은 다음과 같은 교육을 받고 있습니다. 프레스 브레이크 KRRASS의 운영자입니다. 프레스 브레이크 툴링 각 기계 옆 카트에 정교하게 정리되어 있습니다. 어떤 작업자는 공구 세트를 하나만 사용하는 반면, 어떤 작업자는 기계 전체에 여러 공구 세트를 설치합니다.

작업은 간단해 보입니다. 작업자가 판금이나 판재를 두 공구 사이로 밀어 넣습니다. 위쪽 공구(펀치)가 아래쪽 공구(다이) 쪽으로 내려가면서 금속을 구부립니다. 간단하지 않나요?

꼭 그렇지는 않습니다. 굽힘 가공은 금속 제작에서 가장 복잡한 작업 중 하나입니다. 모든 것은 펀치와 다이가 금속과 어떻게 상호 작용하는지에 달려 있습니다.

호기심 많은 초보자를 위한 기본 사항

수년간 많은 신입 직원들이 사전 경험이 전무했습니다. 어떤 회사에서는 신입 직원들에게 줄자를 읽는 법을 교육해야 할 정도입니다.

신입 작업자는 두 가지 유형이 있습니다. 한 유형은 단지 급여만 받고 더 깊이 있는 학습에는 관심이 없습니다. 이 가이드는 이러한 초보자에게 적합하지 않습니다. 다른 유형은 호기심이 많고 팀 리더나 숙련된 기술자가 되고 싶어 합니다. 이 가이드는 이러한 호기심 많은 초보자를 위해 특별히 제작되었으며, "굽힘 반경"의 의미와 같은 기본적인 내용부터 시작합니다.

반경 기본 사항 이해

때때로 엔지니어는 다음을 받습니다. CAD 반지름이 없는 판금 굽힘을 보여주는 고객 모델. 최신 소프트웨어가 이를 방지하는 데 도움이 되지만, 이는 제조업체들 사이에서도 금속 굽힘에 대한 오해가 얼마나 심각한지를 다시 한번 일깨워줍니다. 좀 더 자세히 설명해 드리겠습니다.

모든 굽힘에는 각도와 반지름이 있습니다. 각도는 간단하지만, 그림이 내각을 나타내는지 외각을 나타내는지 이해하는 것이 중요합니다.그림 1).

그림 1: 굽힘 각도는 외부(굽힘 바깥쪽)일 수도 있고 내부(곡선의 두 변 사이)일 수도 있습니다. — **그림 1** 굽힘 각도는 외부(굽힘 바깥쪽)일 수도 있고 내부(곡선의 두 변 사이)일 수도 있습니다.

그런데 반지름이란 무엇일까요? 금속 굽힘에서 반지름은 판금이나 판에 형성되는 곡선을 나타냅니다. 기하 수업 기억하시나요? 원을 상상해 보세요. 원의 중심에서 가장자리까지 직선을 그어 보세요. 그것이 반지름입니다. 반지름이 작을수록 굽힘이 더 날카로워집니다.

도면에는 종종 반지름을 "R.120" 또는 이와 유사한 값으로 지정하여 굽힘의 안쪽을 나타냅니다. 이는 안쪽 굽힘 반지름이 0.120인치여야 함을 의미합니다. 곡선의 가장자리와 일치하는 원을 그려 보세요. 이것이 굽힘 반지름입니다.그림 2).

그림 2. 기하학의 기본으로 돌아가 보겠습니다. 보시다시피, 굽힘 반경은 굽은 표면의 길이가 아니라 굽힘 곡선의 반경입니다. — **그림 2** 기하학의 기본으로 돌아가 보겠습니다. 보시다시피, 굽힘 반경은 굽은 표면의 길이가 아니라 굽은 곡선의 반경입니다.

굽힘 중에 무슨 일이 일어나는가

금속이 구부러질 때 프레스 브레이크, 약간 늘어납니다. 이는 금속이 굽힘 안쪽은 압축되고 바깥쪽은 늘어남을 겪기 때문에 발생합니다.그림 3). 이러한 신축과 압축은 금속의 중립축을 안쪽으로 이동시킵니다. 전문가들은 이를 "k-팩터"라고 부릅니다. 이로 인해 금속의 치수가 약간 커집니다.

그림 3 굽힘 중 재료의 중립축 이동은 k-인자로 설명됩니다. — **그림 3** 굽힘 중 재료의 중립축 이동은 k-인자로 설명됩니다.

작업자와 소프트웨어는 k-계수를 사용하여 굽힘 허용치(중립 축을 따른 길이)와 굽힘 공제치(원래 길이에서 뺀 치수)를 계산합니다. 이를 알면 정확한 굽힘을 생성하는 데 도움이 됩니다.

펀치 및 다이

작업자가 펀치와 다이 사이에 금속 블랭크(레이저 절단 또는 펀칭된 판금 조각)를 삽입할 때 정확한 굽힘을 위해 금속이 게이지나 스톱에 다시 닿아야 합니다.

펀치와 다이의 형상은 굽힘에 상당한 영향을 미칩니다. 펀치는 일반적으로 펀치 끝 반경과 펀치 각도를 갖습니다. 다이는 특정 다이 각도와 다이 숄더 반경(그림 4).

그림 4 프레스 브레이크 툴링의 기본에 대한 첫 번째 단계는 무엇인지 이해하는 것입니다. — **그림 4** 프레스 브레이크 툴링의 기본을 이해하는 것이 첫 번째 단계입니다.

펀치 각도는 다이 각도를 초과해서는 안 됩니다. 초과하면 도구가 손상되거나 사고가 발생할 수 있습니다.그림 5). 더 큰 굽힘의 경우 효과적으로 90도 펀치 각도를 갖는 원형 펀치를 사용할 수 있습니다.그림 6).

그림 5 다이 각도는 펀치 각도보다 커야 도구 사고와 잠재적으로 위험한 상황을 방지할 수 있습니다. — **그림 5** 공구 사고와 잠재적으로 위험한 상황을 방지하기 위해 다이 각도는 펀치 각도보다 커야 합니다.

그림 6 대형 원형 펀치는 수정하지 않는 한 펀치 각도가 90도입니다. — **그림 6** 대형 라운드 펀치는 개조하지 않는 한 펀치 각도가 90도입니다.

굽힘 방법

굽힘 가공은 방법에 관계없이 동일한 방식으로 시작됩니다. 펀치가 판금을 다이에 압착하는 것입니다. 하지만 이 지점부터는 방법이 달라집니다.

그림 7 이 바닥 형성 공정 동안 펀치와 다이는 각도 간극을 갖습니다. 재료가 다이 각도에 따라 결정되는 필요한 굽힘 각도까지 눌려질 때까지 펀치는 아래쪽으로 계속 압력을 가합니다. — **그림 7** 이 바닥 형성 과정에서 펀치와 다이는 각도 간극을 갖습니다. 재료가 다이 각도에 따라 결정되는 필요한 굽힘 각도까지 눌려질 때까지 펀치는 아래쪽으로 계속 압력을 가합니다.

만나는: 펀치는 금속을 다이에 완전히 압착하여 정밀하게 형상화합니다. 펀치 반경은 내부 굽힘 반경을 결정하고, 다이 각도는 굽힘 각도를 설정합니다(그림 7).
에어 벤딩(에어 포밍): KRRASS를 포함한 대부분의 현대식 공장에서는 에어 벤딩을 선호합니다. 이 경우 펀치 끝이 아닌 다이 구멍이 내부 반경을 결정합니다. 다이 폭이 넓을수록 반경이 커지고 힘이 덜 필요합니다. 다이 폭이 좁을수록 굽힘력이 증가하여 공구 및 기계 손상 위험이 있습니다.그림 8).

그림 8 에어 벤딩에서 다이 구멍은 반경을 결정하고, 펀치가 다이 공간에 침투하는 깊이는 벤딩 각도를 결정합니다. 이는 플랜지 길이를 최소로 유지하는 것이 얼마나 중요한지 보여줍니다. 이 벤딩은 플레이트 가장자리에 더 가깝게 위치하면 다이에 단단히 고정되지 않을 수 있습니다. — **그림 8** 에어 벤딩에서는 다이 구멍이 반경을 결정하고, 펀치가 다이 공간에 침투하는 깊이가 벤딩 각도를 결정합니다. 이는 플랜지 길이를 최소로 유지하는 것이 얼마나 중요한지를 보여줍니다. 이 벤딩이 플레이트 가장자리에 가까우면 다이에 단단히 고정되지 않을 수 있습니다.

에어 벤딩에서는 펀치와 다이 각도가 최종 벤딩 각도에 직접적인 영향을 미치지 않습니다. 펀치가 다이에 밀어 넣는 깊이에 따라 각도가 결정됩니다.

다이 폭은 가능한 가장 작은 플랜지(가장 좁은 굽힘 모서리)를 결정합니다. 부품은 굽힘 가공 중에 다이 숄더에 단단히 고정되어야 합니다. 다이 각도가 좁을수록 굽힘 후 금속이 약간 뒤로 젖혀지는 스프링백 현상을 관리하는 데 도움이 됩니다.

도구 선택: 깎은 도구 대 정밀 연삭 도구.

작업자는 필요한 정확도에 따라 두 가지 도구 유형을 사용할 수 있습니다.

그림 9 대패 공구의 긴 길이는 더 짧은 길이로 줄일 수 있습니다. 그러나 더 긴 공구가 필요한 작업에 함께 사용되는 경우, 절단된 상태 그대로 다시 조립할 수 있도록 반드시 표시해야 합니다. — **그림 9** 대패 공구의 긴 길이는 더 짧은 길이로 줄일 수 있습니다. 그러나 더 긴 공구가 필요한 작업에 함께 사용되는 경우, 절단된 공구를 원래 길이 그대로 다시 조립할 수 있도록 반드시 표시해야 합니다.

대패 도구: 일반적인 굽힘 작업에 사용됩니다. 작업자는 일반적으로 줄자를 사용하여 이러한 부품의 크기를 측정합니다. 이 도구는 길이가 길기 때문에 더 짧게 잘라서 사용할 수 있습니다. 재조립 정확도를 위해서는 적절한 라벨링이 필수적입니다.그림 9).
정밀 연삭 도구: 정확하고 정밀한 굽힘을 위해. 작업자는 디지털 캘리퍼스와 반경 게이지를 사용하여 굽힘을 측정합니다. 이러한 공구는 세분화되어 엄격한 공차로 제작됩니다.

툴링 유형 설명

일반적인 공구 유형에는 미국식, 유럽식, 그리고 신형 표준 공구가 있으며, 각각 장착 스타일과 굽힘력 흐름이 다릅니다. 신규 작업자는 설비 사용 유형과 올바른 장착 방법을 알아야 합니다.그림 10).

그림 10 이 굽힘 배열은 앞을 향하는 구즈넥과 뒤를 향하는 구즈넥을 모두 사용합니다. 일부 공구는 역회전이 가능하지만, 정렬 문제가 발생할 수 있으며 공구 역회전이 굽힘력 흐름에 미치는 영향을 알고 있어야 합니다. — **그림 10** 이 굽힘 장치는 앞을 향하는 구즈넥과 뒤를 향하는 구즈넥을 모두 사용합니다. 일부 공구는 역회전이 가능하지만, 정렬 문제와 공구 역회전이 굽힘력 흐름에 미치는 영향을 인지해야 합니다.

복잡한 굽힘 시퀀스의 경우 충돌을 방지하기 위해 펀치를 역방향으로 해야 할 때가 있습니다. 구즈넥 펀치와 같은 펀치 유형을 사용하면 이전에 굽힌 부분에 부딪히지 않고도 굽힐 수 있습니다.그림 11). 일부 펀치에는 여유 공간을 확보하기 위해 창문이 잘려 있습니다.

그림 11 다양한 펀치가 있지만, 이 조잡한 그래픽은 다양한 펀치의 모양을 매우 기본적인 방식으로 보여줍니다. 모든 펀치 형태에는 기능이 있습니다. 예를 들어, 날카로운 펀치는 좁은 각도를 가지고 있어 필요한 경우 정밀한 각도를 얻기 위해 일부 다이에 더 깊이 들어갈 수 있으며, 구즈넥은 이미 형성된 플랜지와의 충돌을 방지합니다. — **그림 11** 다양한 변형이 있지만, 이 조잡한 그래픽은 다양한 펀치의 모양을 아주 기본적인 형태로 보여줍니다. 모든 펀치 형태에는 기능이 있습니다. 예를 들어, 날카로운 펀치는 좁은 각도를 가지고 있어 필요한 경우 정밀한 각도를 얻기 위해 일부 다이에 더 깊이 들어갈 수 있고, 구즈넥은 이미 형성된 플랜지와의 충돌을 방지합니다.

다이는 다양한 형태로 제공됩니다. 이중 V형 다이와 4방향 다이는 하나의 공구에 여러 개의 다이 구멍을 제공하여 다양한 굽힘 가공에 적합합니다.그림 12). 릴리프 다이 내부의 우레탄 패드와 같은 특수 비표준 도구는 작업물을 보호하고 굽힘 정확도를 향상시킵니다.그림 13).

그림 12 작업자는 이 XNUMX방향 다이를 사용하여 다양한 다이 오프닝 대안을 선택할 수 있습니다. — **그림 12** 작업자는 이 4방향 다이를 사용하여 다양한 다이 오프닝 대안을 선택할 수 있습니다.

그림 13 다중 파손의 결과는 릴리프 다이의 우레탄 패드로 인해 완화됩니다. — **그림 13** 다중 파손의 결과는 릴리프 다이에 우레탄 패드를 넣음으로써 완화됩니다.

스테이지 벤딩 및 기계 설정

작업자는 브레이크에 여러 개의 공구를 설치하여 한 대의 기계에서 여러 번의 굽힘 작업을 수행하는데, 이를 "스테이지 벤딩"이라고 합니다. 모든 펀치와 다이 세트는 동일한 셧 하이트(shut height, 기계 램과 하단 스트로크 베드 사이의 거리)를 가져야 합니다. 작업자는 심이나 라이저를 사용하여 다이를 정확하게 정렬할 수 있습니다(그림 14).

그림 14 이 플레이트 굽힘 장치에서는 도구의 폐쇄 높이가 비슷하므로 작업자가 단일 구성으로 구성요소를 단계적으로 굽힐 수 있습니다. — **그림 14** 이 플레이트 굽힘 장치에서는 도구의 높이가 비슷하기 때문에 작업자가 단일 구성으로 구성요소를 단계적으로 굽힐 수 있습니다.

최신 소프트웨어는 복잡한 굽힘 작업 시퀀스에 맞춰 백 게이지를 프로그래밍하는 데 도움을 줍니다. 이 자동 백 게이지 이동은 기존 기계에서 필요했던 수동 조정보다 훨씬 정확합니다.

물리학은 동일하게 유지됩니다

신규 작업자는 기존 프레스 브레이크와 고급 프레스 브레이크를 모두 접하게 될 것입니다. 최신 기계는 3D 시각화와 자동 공구 배치 기능을 제공하여 공정을 간소화합니다. 하지만 굽힘의 기본 원리는 결코 변하지 않습니다. 이러한 기본 원리를 이해하면 미래의 숙련된 작업자를 위한 탄탄한 기반을 마련할 수 있습니다. 프레스 브레이크 연산자.