펀칭 머신: 어떻게 선택합니까?

현재에는 다양한 유형이 있습니다 펀칭 기계 시중에 판매되고 있으며 다양한 상황에 적용 가능합니다. 통계 분석에 따르면, 대부분의 소비자가 가장 많이 사용하는 모델은 CNC 유압 프레스, 공압 펀칭 머신, 경사 펀칭 머신, 딥 스로트 펀칭 머신입니다. 아래에서는 각 모델의 작동 원리, 구조적 구성, 작동 원리, 장점 및 적용 범위를 자세히 소개해 드리겠습니다.

1. 유압 프레스

유압 프레스는 CNC 기술과 유압 전달 기술을 결합한 스탬핑 장비의 한 종류입니다.

유압 프레스의 작동 원리:

유압 전달 원리: 폐쇄 시스템에서는 모든 곳의 압력이 동일하다는 파스칼의 원리에 기반합니다. 모터가 오일 펌프를 구동하고, 오일 탱크의 유압 오일은 솔레노이드 밸브를 통해 유압 실린더로 보내집니다. 유압 실린더 내 피스톤의 면적이 다르기 때문에, 면적이 작은 피스톤은 더 작은 힘을 발생시키는 반면, 면적이 큰 피스톤은 더 큰 압력을 발생시켜 슬라이더를 움직입니다.

CNC 원리: CNC 시스템을 통해 가공 명령을 입력함으로써 유압 시스템의 각 솔레노이드 밸브의 온-오프 상태, 유량, 압력 등의 매개변수를 제어하여 슬라이더의 이동 속도, 스트로크, 압력, 유지 시간을 정밀하게 제어하고 스탬핑 공정의 자동화 및 정밀 제어를 실현합니다.

CNC 유압 프레스의 구조적 구성:

본체 구조: 폐쇄형과 개방형 두 가지 유형이 있습니다. 폐쇄형 본체는 강성이 우수하고 큰 충격력을 견딜 수 있어 대규모 공작물 가공 및 고정밀 스탬핑에 적합합니다. 개방형 본체는 조작이 편리하고 3면이 개방되어 있어 금형 설치 및 디버깅에 편리하며, 소형 부품 가공에 자주 사용됩니다.

유압 시스템: 오일 펌프, 오일 탱크, 유압 실린더, 전자기 밸브, 오버플로 밸브 등의 구성 요소로 구성됩니다. 오일 펌프는 유압 오일을 가압하여 이송하고, 전자기 밸브는 오일의 흐름 방향과 유량을 제어하며, 유압 실린더는 유압 에너지를 기계 에너지로 변환하여 슬라이더를 구동하고, 오버플로 밸브는 시스템 압력을 조절하고 안정화하는 역할을 합니다.

CNC 시스템: 펀칭 머신의 "두뇌"입니다. 일반적으로 산업용 컴퓨터 또는 전용 CNC 장치가 장착되어 있습니다. 인간-컴퓨터 상호작용 인터페이스를 통해 가공 프로그램의 입력 및 편집, 펀칭 머신의 다양한 동작 및 매개변수 제어, 그리고 고장 진단 및 경보와 같은 기능을 수행할 수 있습니다.

슬라이더 부품: 유압 실린더의 피스톤 로드에 연결되어 유압 시스템의 구동력으로 왕복 직선 운동을 수행합니다. 하단에는 상부 다이가 장착되어 있으며, 하부 다이와 연동하여 판재에 스탬핑 가공을 수행합니다. 슬라이더의 동작 정확도와 안정성은 스탬핑 부품의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.

공급 메커니즘: 일반적인 공급 방식으로는 볼 스크류 공급과 기어 랙 공급이 있습니다. 서보 모터로 구동되며 CNC 시스템의 명령에 따라 시트 소재의 공급 길이, 속도 및 위치를 정밀하게 제어하여 자동 공급을 구현합니다.

CNC 유압 프레스의 장점:

높은 가공 정확도: CNC 시스템은 슬라이더의 위치와 압력을 정밀하게 제어하며, 높은 반복 정밀도와 위치 정확도를 제공합니다. 이를 통해 스탬핑 부품의 치수 정확도와 일관성이 보장되며, 가공 정확도는 ±0.01mm 이상에 도달할 수 있습니다.

압력 제어 정확도: 유압 시스템은 안정적이고 정밀하게 조절 가능한 압력을 제공합니다. 다양한 가공 소재 및 공정 요구 사항에 따라 펀칭 압력을 특정 범위 내에서 설정 및 조절하여 다양한 스탬핑 공정의 요구를 충족합니다.

이동 속도 조절 가능: 슬라이딩 블록의 하강 속도, 압착 속도, 복귀 속도는 CNC 시스템을 통해 유연하게 조절 가능합니다. 이는 생산 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 일부 특수 공정의 속도 요구 사항도 충족합니다.

높은 수준의 자동화: 자동 공급, 자동 금형 교환, 자동 계수 기능을 통해 무인 자동 생산이 가능합니다. 이를 통해 생산 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 인건비와 신체적 부담을 줄이고, 인적 요소가 제품 품질에 미치는 영향을 최소화합니다.

금형 수명 연장: 압축력과 동작 정확도를 정밀하게 제어하므로 금형에 가해지는 충격과 마모가 최소화되어 금형의 사용 수명을 연장하고 금형 교체 및 유지 관리 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다.

CNC 유압 프레스의 적용 분야:

자동차 제조: 자동차 차체 패널, 섀시 구성품, 엔진 부품 등에 대한 스탬핑 가공을 포함합니다. 예를 들어 도어, 엔진 커버, 프레임 세로 빔, 커넥팅 로드 등이 있습니다. 이를 통해 자동차 구성품의 대량 생산 및 고정밀 생산 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

전기 제품: 전자 기기의 케이스, 차폐 커버, 방열판, 커넥터 등의 부품을 가공할 수 있습니다. 이러한 부품은 전자 부품을 더욱 얇고 정밀하게 만드는 추세에 적합합니다. 휴대전화 케이스, 컴퓨터 섀시, 변압기 코어 등이 그 예입니다.

하드웨어 제품: 도어 잠금 장치, 힌지, 손잡이, 식기, 주방용품 등 다양한 하드웨어 구성품을 가공하는 하드웨어 산업에 널리 사용됩니다. 이를 통해 스탬핑에서 복잡한 모양과 공정을 구현할 수 있어 생산 효율성과 제품 품질이 향상됩니다.

항공우주: 항공기 날개, 동체 구조 부품, 엔진 블레이드 등 항공우주 분야의 부품 가공에 사용됩니다. 이 분야에서는 소재의 가공 정확도와 품질이 매우 까다롭습니다. CNC 유압 펀칭 머신은 이러한 엄격한 가공 요건을 충족할 수 있습니다.

가전제품 제조: 냉장고, 에어컨, 세탁기 등 가전제품의 쉘, 내부 캐비티, 지지대 등의 구성품에 대해 스탬핑 및 성형 공정을 통해 대규모 자동화 생산이 가능해져 제품 품질의 일관성을 보장할 수 있습니다.

2. 공압 펀칭 머신

공압 펀칭 머신은 압축 공기를 동력원으로 사용하고 공기 시스템으로 구동되어 슬라이더를 통해 펀칭 동작을 완료하는 장치입니다. 작동 원리는 "공기압 에너지 → 기계 에너지"의 변환에 기반합니다. 공압 펀칭 머신은 가벼운 무게, 높은 효율, 그리고 저렴한 비용으로 인해 경량 펀칭 작업에 널리 사용됩니다. 기계식 펀칭 머신이나 유압 펀칭 머신과 비교했을 때, 공압 펀칭 머신은 빠른 속도와 낮은 에너지 소비라는 고유한 장점을 가지고 있지만, 몇 가지 한계점도 있습니다. 예를 들어, 펀칭력이 상대적으로 작고(일반적으로 100톤을 넘지 않음), 압력 안정성은 공기 공급원의 변동에 영향을 받습니다. 따라서 두꺼운 판재나 고강도 소재의 무거운 펀칭에는 적합하지 않습니다.

공압 펀칭 머신에는 세 가지 유형이 있습니다.

수동 공압 펀칭 머신: 수동으로 공급하고 발 페달 스위치를 눌러 시작해야 하며 간단하고 소량 배치 처리(예: 하드웨어 부품의 펀칭)에 적합합니다.

반자동 공압 펀칭 머신: 자동 공급 메커니즘(롤러 공급, 기계식 핸드 등)을 갖추고 있어 수동 로딩만 필요하고 효율성이 더 높습니다.

CNC 공압 펀칭 머신: CNC 시스템과 결합하여 슬라이더 스트로크, 속도 및 공급 위치를 프로그래밍하여 제어할 수 있으며, 복잡한 형상(예: 전자 커넥터 성형)의 정밀 가공에 적합합니다.

공압 펀칭 머신의 작동 원리 :

공기 공급원: 외부 공기 압축기를 통해 압축 공기가 공급됩니다. 필터, 감압기 및 기타 공압 부품을 거쳐 처리된 후, 가스는 정화되고 압력은 안정됩니다(작동 압력은 일반적으로 0.4~0.6 MPa). 동력 변환: 압축 공기는 실린더(단일 실린더 또는 이중 실린더 구조)로 유입되어 피스톤을 밀어 움직입니다. 그런 다음 커넥팅로드 및 크랭크샤프트와 같은 전달 메커니즘을 통해 피스톤의 직선 운동이 슬라이더의 상하 왕복 운동으로 변환됩니다.

프레싱 작업: 슬라이더가 내려가면 상단 및 하단 금형이 닫히면서 펀칭, 블랭킹, 굽힘, 소재 성형 등의 공정이 완료됩니다. 슬라이더가 올라가면 스프링이나 실린더의 복귀력에 의해 원래 위치로 돌아가 다음 사이클을 준비합니다.

제어 및 조절: 공기 흐름의 켜짐/꺼짐과 방향은 솔레노이드 밸브, 풋 작동 밸브 또는 CNC 시스템을 통해 제어되어 슬라이더의 시작, 중지, 속도 조절 및 스트로크 제어가 가능합니다.

공압펀칭기의 구조 구성:

프레임: 주로 주철 또는 강철 용접으로 제작되어 견고한 지지력을 제공합니다. 개방형(넓은 작동 공간으로 소형 공작물에 적합)과 폐쇄형(강성이 더 강하고 약간 더 큰 하중에 적합)으로 구분됩니다.

공기원 처리 구성 요소: 필터(물과 불순물 제거), 감압 밸브(공기 압력 안정화), 오일 미스트 생성기(공압 구성 요소 윤활).

작동 구성 요소: 실린더(동력 제공, 단동 및 복동 유형이 있으며, 복동 실린더는 양방향으로 앞뒤 움직임을 제어할 수 있음).

제어 구성 요소: 전자기 밸브(공기 흐름 방향 제어), 압력 릴레이(공기 압력 모니터링, 안전 보장).

슬라이드 블록과 금형 장착대: 슬라이드 블록은 실린더 피스톤에 연결되고, 하단은 상단 금형을 설치하며, 가이드 레일을 통해 동작 정확도가 보장됩니다. 작업대 표면은 하단 금형을 설치하며, 요구 사항에 따라 높이를 조정할 수 있습니다.

작동 및 안전 장치: 발 페달 스위치, 양손 시동 버튼, 비상 정지 버튼, 보호 커버 등이 포함되어 우발적인 작동 및 잠재적인 안전 사고를 방지합니다.

공압 펀칭 머신의 장점:

빠른 응답: 공압 시스템은 빠르게 시작되고 슬라이더의 공회전 속도는 분당 100~300회에 달할 수 있어 소규모 및 중규모 배치, 고주파 가공(예: 전자 부품의 펀칭)에 적합합니다.

낮은 에너지 소비: 작동 중에는 압축 공기만 소모하며, 대기 상태에서는 에너지 소비가 거의 없습니다. 유압식 펀칭기보다 운영 비용이 저렴합니다.

간편한 조작: 펀칭 압력은 공기 압력을 조정하여 제어할 수 있습니다(펀칭 압력은 일반적으로 1~50톤 사이이며 가벼운 가공에 적합함). 복잡한 매개변수 설정이 필요 없으며 초보자도 쉽게 익힐 수 있습니다.

높은 안전성: 과부하 시, 압축 공기는 자동으로 압력을 낮춰 장비나 금형의 손상을 방지합니다. 광전 보호 장치와 결합하여 작업장 부상을 효과적으로 방지할 수 있습니다.

간단한 유지 보수: 공압 부품은 구조가 간단하고 고장률이 낮습니다. 일상적인 유지 보수는 주로 공기 공급원 청소, 필터 엘리먼트 교체, 그리고 부품 윤활로 구성됩니다.

공압 펀칭 머신의 적용 분야

전자 및 전기 산업: 휴대폰 케이스의 펀칭, 회로 기판 절단, 커넥터 프레싱, 배터리 쉘 성형 등

하드웨어 제품 산업: 소형 하드웨어 부품(나사, 와셔, 후크 등)의 스탬핑, 굽힘, 리벳팅.

장난감 및 일용품: 플라스틱 장난감용 금속 부품 스탬핑, 지퍼 헤드 성형, 식기 스탬핑 등

자동차 부품: 소형 자동차 부품(스냅 패스너, 와셔 등)의 일괄 처리

의료 기기: 정밀 의료 부품(바늘 홀더 시트, 기구 케이스 등)의 경량 스탬핑

3. 기울어지는 펀칭 머신

경사형 펀칭 머신은 기울일 수 있는 본체 구조를 갖춘 스탬핑 프레스 장비입니다. 핵심 특징은 작업대 또는 기계 전체 프레임을 특정 각도 범위(일반적으로 30°~45°) 내에서 기울일 수 있다는 것입니다. 중력을 이용하여 공작물이나 폐기물을 자동으로 밀어내므로 효율적인 재료 배출, 수작업 감소, 컴팩트한 구조, 유연한 작동, 저렴한 비용, 간편한 유지보수 등 많은 장점을 제공합니다. 중소 규모의 간단한 스탬핑 가공에 널리 사용됩니다.

그러나 상대적으로 낮은 가압 용량(일반적으로 10~100톤)과 제한된 정확도라는 한계가 있습니다. 가압력은 일반적으로 10~100톤이며, 두꺼운 판(예: 5mm 이상)이나 고강도 소재에는 적합하지 않습니다. 틸팅 구조로 인해 폐쇄형 스탬핑 기계에 비해 기계 본체의 강성이 다소 낮아질 수 있습니다. 장기간 사용하면 미세한 변형이 발생하여 스탬핑 정확도(±0.1mm 정확도의 부품에 적합)에 영향을 미칠 수 있습니다.

경사형 펀칭 머신의 작동 원리:

기울기 조절이 가능한 본체 디자인: 본체는 힌지 또는 조절 장치를 통해 받침대에 연결되어 있으며, 소형 기계의 경우 수동, 대형 기계의 경우 유압으로 기울일 수 있습니다. 기울기 각도는 0°~45° 범위에서 조절할 수 있습니다. 기울어지면 작업대가 경사면을 형성하여 가공된 작업물이나 폐기물이 경사면을 따라 작업대에서 미끄러져 내려갈 수 있어 수동 청소 시간을 단축할 수 있습니다.

기계식 전달 방식이 주요 방식입니다. 대부분의 틸팅 스탬핑 머신은 기계식 전달 시스템을 사용합니다. 모터가 플라이휠을 구동하여 에너지를 저장하고, 크랭크축과 커넥팅로드를 통해 회전 운동이 슬라이더의 상하 왕복 운동으로 변환되어 다이를 구동하여 스탬핑(펀칭, 블랭킹, 벤딩 등)을 완료합니다. 스탬핑 빈도는 일반적으로 분당 100~300회로, 소량 연속 가공에 적합합니다.

경사형 펀칭 머신의 구조 구성:

개방형 구조, 대부분 "C자형" 개방형 기계 본체, 모든 면에 3개의 개방형 작업 공간이 있어 다양한 방향에서 작업물을 적재 및 하역하는 것이 용이하며, 특히 소형 부품(예: 개스킷, 소형 하드웨어 부품)의 수동 또는 반자동 공급에 적합합니다.

Inclinable Punching Machine의 장점

기울어진 기능은 가장 큰 장점입니다. 스탬핑 후 완제품이나 폐기물을 수동으로 세척할 필요가 없습니다. 기울어진 테이블 상판을 따라 중력에 의해 수거함으로 미끄러져 들어가므로, 특히 일반 모양의 경량 부품(예: 금속판 제품)에 적합하며, 보조 작업 효율을 30% 이상 높일 수 있습니다.

개방형 디자인과 경사진 구조 덕분에 장비 설치 면적이 작고 작업자의 숙련도도 낮습니다. 소량 생산 및 다양한 종류의 간단한 스탬핑 작업(예: 소형 하드웨어 부품 블랭킹)에 적합합니다.

기계식 변속 구조가 성숙되어 있어 유압식이나 CNC 펀칭 머신보다 제조 비용이 저렴합니다. 일상적인 유지 보수는 주로 플라이휠이나 가이드 레일과 같이 손상되기 쉬운 부품의 수리로 이루어집니다. 고장률이 낮아 중소기업에 적합합니다.

Inclinable Punching Machine의 적용 가능한 시나리오

Inclinable Punching Machine의 적용 가능한 시나리오

소형 하드웨어 제품: 개스킷, 발사체, 소형 후크 등의 구성 요소의 블랭킹 및 펀칭.

경공업: 장난감 부품의 간단한 성형, 문구용품용 금속 부품, 주방용품용 소형 부품 제조.

전자 산업: 소형 금속 차폐 커버와 커넥터 핀의 1차 스탬핑.

4.딥스로트 펀칭 머신

딥 스로트 펀칭 머신은 독특한 구조를 가진 특수 펀칭 장비입니다. 핵심 특징은 기계의 "스로트 깊이"(슬라이더 중심에서 기계 본체 수직 기둥까지의 수평 거리)가 일반 펀칭 머신보다 훨씬 크다는 것입니다. 덕분에 크고 불규칙한 모양의 공작물을 가공할 수 있습니다.

딥스로트 펀칭 머신의 작동 원리

딥 스로트 펀칭 머신의 작동 원리는 일반 펀칭 머신과 기본적으로 동일합니다. 두 기계 모두 크랭크축, 커넥팅로드 등을 구동하는 모터와 같은 동력 시스템, 기계 구조 또는 유압 시스템을 사용하여 압력을 발생시킵니다. 이 시스템은 회전 운동을 슬라이더의 직선 왕복 운동으로 변환하여 슬라이더에 설치된 금형을 구동하고 작업대 위에 놓인 공작물에 압력을 가하여 소성 변형 또는 분리를 유발하고, 펀칭, 블랭킹, 벤딩, 스트레칭 등 다양한 펀칭 공정을 완료합니다.

딥스로트 펀칭 머신의 구조적 구성

초장형 스로트 디자인: 스로트 깊이는 딥 스로트 펀칭 머신을 일반 펀칭 머신과 구별하는 핵심 요소입니다. 일반 오픈형 펀칭 머신의 스로트 깊이는 펀칭기 일반적으로 200~500mm인 반면, 딥 스로트 펀칭 머신은 600~2000mm, 심지어 그 이상까지 가공할 수 있습니다. 이러한 설계는 공작물(특히 대형 판재 및 불규칙한 부품)을 기계 본체 내부 깊숙이 가공할 수 있도록 하여, 일반 펀칭 머신이 스로트 깊이가 부족하여 대형 공작물을 처리할 수 없는 문제를 해결합니다.

개방형 C자형 본체를 주요 구조로 사용: 대부분의 딥 스로트 펀칭 머신은 본체 한쪽 면이 완전히 열린 개방형 C자형 구조를 채택합니다. 매우 긴 스로트 깊이와 결합하여 대형 공작물을 측면에서 작업대 중앙으로 이송할 수 있어 가장자리 및 중앙 영역의 펀칭 요구 사항(예: 대형 판재에 구멍 뚫기, 긴 형상 부품 굽힘)을 충족합니다.

강화된 작업대: 작업대 표면은 크고 보통 크기가 1.5~3m 이상이며 바닥에 보강 리브가 장착되어 있어 강력한 지지력과 대형 작업물의 무게를 견딜 수 있는 용량을 갖추고 있어 가공 중 작업대가 변형되는 것을 방지하고 펀칭 정확도에 영향을 미치지 않습니다.

다양한 변속 방식: 동력 유형에 따라 주로 기계식 변속과 유압식 변속으로 나뉩니다. 기계식 변속은 모터, 플라이휠, 크랭크샤프트로 구동되며, 펀칭 빈도는 일반적으로 분당 50~200회로 중소형 톤수의 연속 가공에 적합합니다. 유압식 변속은 유압 실린더를 사용하여 구동하며, 펀칭력이 강하여 최대 300톤 이상까지 가공할 수 있습니다. 또한 속도 조절이 가능하여 두꺼운 판재나 고강도 소재의 저속 펀칭, 대형 부품의 연신 및 성형 등에 적합합니다.

Inclinable Punching Machine의 장점

초대형 공작물 가공 능력: 매우 긴 목 깊이로 대형 강판의 모서리 펀칭, 중간부 스탬핑, 긴 스트립 프로파일의 연속 펀칭, 특수 형상 부품의 국부 성형 등 기계 본체보다 폭이 넓은 대형 공작물을 손쉽게 처리할 수 있습니다.

높은 운영 유연성: 개방형 구조와 깊은 스로트 설계를 통해 기계 본체의 제약 없이 공작물을 원활하게 로딩 및 언로딩할 수 있습니다. 공작물의 위치는 여러 방향에서 조정 가능하며, 특히 금형 유지보수 및 대형 장비 부품 생산과 같은 단품 및 소량 생산 맞춤형 가공에 적합합니다.

폭넓은 공정 적응성: 유압식 딥스로트 펀칭 머신은 강판, 알루미늄 판, 구리 판 등 다양한 소재와 두께에 적응할 수 있어 얇은 판에서 20mm 이상의 판까지 다양한 펀칭 공정의 가공 요구 사항을 충족합니다.

Inclinable Punching Machine의 적용 가능한 시나리오

자동차 제조: 자동차 차체 프레임, 캐빈 부품 등과 같은 대형 금속 구성품의 스탬핑 및 성형에 사용되며, 자동차 도어, 엔진 커버, 프레임 등을 제조합니다.

기계 제조: 대형 장비의 바닥과 프레임을 가공하여 펀칭, 굽힘, 성형 등의 공정을 완료하고 기계 장비의 핵심 구조적 구성 요소를 제공합니다.

하드웨어 가공: 하드웨어 산업에서 대형 너트, 볼트, 와셔 등과 같은 다양한 대형 하드웨어 부품과 일부 복잡한 모양의 하드웨어 부속품을 처리하는 데 사용됩니다.

건축 장식: 천장, 커튼월, 창틀 가장자리 등의 스탬핑 성형 등 건축 장식 분야의 대형 금속판 가공에 적용되어 다양한 건축 장식 요구 사항을 충족합니다.

5.펀칭 머신 비교