금속 프레스 브레이크는 금속 가공 산업에서 필수적인 도구로, 압력을 가하여 금속 재료의 모양, 크기 또는 특성을 변경하는 데 사용됩니다. 자동차, 항공우주, 건설, 전자, 전기 제품 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 기술의 발전과 함께 금속 프레스는 다양한 가공 요구 사항을 충족하도록 발전해 왔습니다. 이 글에서는 기계식, 유압식 금속 브레이크 프레스, 공압, CNC 브레이크, 복합 프레스에 대한 정의, 특성, 적용 시나리오를 논의합니다.
오늘은 가장 흔하고 널리 사용되는 굽힘 장비 중 하나인 유압식 금속 브레이크 프레스에 대해 중점적으로 살펴보겠습니다.
유압 금속 브레이크 프레스
그것은 무엇입니까?
유압 금속 프레스는 액체를 작동 매체로 사용하는 장비로, 액체의 비압축성과 유압 전달 원리를 활용하여 에너지 변환 및 기계적 작동을 구현합니다. 유압 펌프는 유압 유체의 압력 에너지를 기계적 에너지로 효율적으로 변환하여 성형, 프레스, 굽힘, 인장 등 금속 재료의 다양한 가공을 가능하게 합니다.
기능
(1) 유압식 금속 프레스는 높은 압력과 조절 가능한 스트로크를 제공하여 크거나 무거운 소재 가공에 적합합니다. 스트로크 길이 조절 기능은 다양한 가공 요건에 맞춰 다양하게 활용할 수 있도록 해주며, 높은 힘이 필요한 고강도 가공에 이상적입니다. 이 프레스는 높은 정밀도를 제공하여 복잡한 형상을 매우 정확하게 가공할 수 있도록 합니다. 또한, 여러 생산 공정에서 일관된 품질을 유지하며, 이는 항공우주 및 자동차 산업과 같은 산업의 정밀 작업에 매우 중요합니다.
(2) 또 다른 주목할 만한 특징은 낮은 소음 및 진동입니다. 유압식 금속 프레스는 조용하게 작동하여 더욱 편안하고 방해가 적은 작업 환경을 조성합니다. 진동을 최소화하면 기계 마모가 줄어들어 수명이 연장되고, 작업자의 안전과 인체공학성이 향상되어 작업 환경이 개선됩니다.
(3) 유압 금속 프레스는 에너지 효율로도 유명합니다. 에너지 사용을 최적화하여 운영 비용을 절감하고, 효율적인 유압 시스템은 최소한의 에너지 소비로 최대 출력을 보장합니다. 이러한 특징으로 인해 환경 친화적이며 지속 가능한 제조 관행을 지원합니다.
(4) 더욱이 이 프레스는 매우 다재다능하여 성형, 프레스, 굽힘, 인장 등 광범위한 작업을 수행할 수 있습니다. 다양한 금속 재료와 두께를 처리할 수 있어 건설부터 전자 산업까지 다양한 산업에 적합합니다.
(5) 마지막으로, 유압식 금속 프레스는 정밀하고 자동화된 작업을 위해 CNC와 같은 첨단 제어 시스템을 통합하는 경우가 많습니다. 이러한 최신 제어 시스템은 작업 프로그래밍 및 모니터링을 용이하게 하여 효율성을 높이고 인적 오류를 줄입니다. 또한 다른 제조 시스템과의 통합을 용이하게 하여 생산 공정을 간소화합니다.
어플리케이션
이 장비는 높은 효율, 정밀성, 그리고 안정적인 가공 능력으로 단조 산업에서 널리 사용되고 있습니다. 금형 단조뿐만 아니라 자유 단조에도 사용할 수 있으며, 판재 가공의 교정 및 평탄화에도 유용합니다.
특히 높은 압력 톤수와 엄격한 가공 정확도 기준이 요구되는 생산 환경에서 유압식 금속 프레스는 탁월한 성능과 대체 불가능한 역할을 해왔습니다. 항공, 우주항공, 자동차, 선박 또는 기타 금속 구조물 제조 분야에서 유압식 금속 프레스는 제품 품질과 효율성을 보장하는 중요한 장비 중 하나입니다.
유압 시스템은 어떻게 작동합니까?
1. 스타트
모든 전자석은 전원이 공급되어서는 안 되며, 메인 펌프의 출력 오일은 밸브 6, 21의 중립 위치를 통해 배출됩니다.
2. 메인 실린더가 빠르게 내려갑니다
전자석 1Y와 5Y에 전원이 공급되고, 밸브 6은 정위치에 있으며, 유압 제어 체크 밸브 9는 밸브 8을 통해 제어 오일에 의해 열립니다. 오일 유입구: 펌프 1 - 밸브 6의 정위치 - 밸브 13 - 마스터 실린더 상부 공간. 오일 회수 회로: 마스터 실린더 하부 공간 - 밸브 9 - 밸브 6의 정위치 - 밸브 21의 중간 위치 - 오일 탱크.
마스터 실린더의 슬라이더는 자중으로 인해 빠르게 하강합니다. 펌프 1은 최대 유량 상태에 있지만, 여전히 필요한 유량을 충족하지 못합니다. 따라서 마스터 실린더의 상부 캐비티는 부압을 형성하고, 상부 오일 탱크 15의 오일은 충전 밸브 14를 통해 마스터 실린더의 상부 캐비티로 유입됩니다.
3. 메인 실린더는 작업물에 천천히 접근하여 압력을 가합니다.
마스터 실린더의 슬라이더가 일정 위치까지 내려와 스트로크 스위치 2S에 닿으면 5Y의 전원이 꺼지고, 밸브 9가 닫히고, 마스터 실린더 하부 챔버의 오일은 백프레셔 밸브 10, 밸브 6의 우측 위치, 밸브 21의 중간 위치를 거쳐 탱크로 돌아갑니다. 이때 마스터 실린더 상부 챔버의 압력이 상승하고, 밸브 14가 닫히고, 마스터 실린더는 펌프 1에서 공급하는 압력 오일의 작용으로 천천히 작업물에 접근합니다. 작업물에 닿은 후 저항이 급격히 증가하고, 압력이 더욱 증가하며, 펌프 1의 출력 유량은 자동적으로 감소합니다.
4. 압력을 유지하세요
마스터 실린더 상부 챔버의 압력이 미리 정해진 값에 도달하면, 압력 릴레이 7이 신호를 보내 1Y의 전원을 차단하고, 밸브 6이 중립 위치로 복귀하며, 마스터 실린더의 상부 및 하부 챔버가 닫힙니다. 체크 밸브 13과 충전 밸브 14의 원뿔형 표면은 양호한 밀봉을 보장하여 메인 실린더의 압력을 유지합니다. 유지 시간은 시간 릴레이에 의해 조절됩니다. 압력 유지 기간 동안 펌프는 밸브 6과 21의 중앙에서 무부하 상태가 됩니다.
5. 압력 완화
마스터 실린더의 복귀 행정이 완료되고, 타임 릴레이가 신호를 내보내며, 2Y에 전원이 공급되고, 밸브 6은 좌측 위치에 있습니다. 마스터 실린더 상부 챔버의 고압으로 인해 유압 슬라이드 밸브 12가 상부 위치에 있고, 압력 오일이 외부 제어 시퀀스 밸브 11을 열어 펌프 1의 출력 오일이 밸브 11을 통해 오일 탱크로 복귀합니다. 펌프 1은 저압에서 작동합니다. 이 압력은 충전 밸브 14의 메인 스풀을 열기에 충분하지 않습니다. 대신, 밸브의 언로딩 스풀이 먼저 열려 마스터 실린더 상부 챔버의 오일이 이 언로딩 스풀 개구부를 통해 상부 오일 탱크로 배출됩니다. 압력은 점차 감소합니다.
마스터 실린더 상부 챔버의 압력이 일정 값에 도달하면 밸브 12가 하부 위치로 복귀하고, 밸브 11이 닫히며, 펌프 1의 압력이 상승하고, 밸브 14가 완전히 열리고, 오일 유입 경로는 펌프 1 - 밸브 6 좌측 위치 - 밸브 9 - 메인 실린더 하부 챔버입니다. 오일 회수 회로는 마스터 실린더 상부 챔버 - 밸브 14 - 상부 오일 탱크 15입니다. 마스터 실린더의 빠른 복귀 스트로크를 실현합니다.
6. 마스터 실린더가 제자리에서 멈춥니다.
마스터 실린더의 슬라이더가 상승하여 스트로크 스위치 1S에 닿으면 2Y의 전원이 꺼지고, 밸브 6은 중립 위치에 있으며, 유압 제어 체크 밸브 9가 마스터 실린더의 하부 캐비티를 닫고 마스터 실린더는 원래 위치에서 정지합니다. 펌프 1의 출력 오일은 밸브 6과 21의 중립 위치에서 배출됩니다.
7. 하부 실린더가 배출되어 복귀됩니다.
3Y에 전원이 공급되고 밸브 21은 좌측에 있습니다. 오일 유입구: 펌프 1 - 밸브 6의 중간 위치 - 밸브 21의 좌측 위치 - 하부 실린더 하부 공간. 오일 복귀 경로: 하부 실린더 상부 공간 - 밸브 21의 좌측 위치 - 오일 탱크. 하부 실린더 피스톤이 상승하여 배출됩니다.
3Y는 전원이 꺼지고, 4Y는 전원이 공급되고, 밸브 21은 올바른 위치에 있으며, 아래쪽 실린더 피스톤이 내려가서 수축합니다.
8. 플로팅 블랭크 홀더
하부 실린더의 유압 프레스 브레이크 피스톤이 일정 위치까지 상승하면 밸브 21은 중립 위치에 있습니다. 마스터 실린더의 슬라이더를 누르면 하부 실린더의 피스톤도 함께 하강합니다. 하부 실린더 하부 챔버의 오일은 스로틀 19와 배압 밸브 20을 통해 오일 탱크로 복귀합니다. 하부 실린더 하부 챔버의 블랭크 홀더 압력을 유지하려면 밸브 20을 조정하여 플로팅 블랭크 홀더 압력을 변경할 수 있습니다. 하부 실린더의 상부 챔버는 밸브 21의 중앙을 통해 오일 탱크의 오일로 채워집니다. 릴리프 밸브 18은 하부 실린더 하부 챔버의 안전 밸브입니다.
유압식 금속 굽힘 및 성형 공정
유압식 판금 굽힘 및 성형은 금속 가공 공정에서 핵심 기술로, 주로 다양한 산업 구성 요소와 구조물의 설계 요구 사항을 충족하기 위해 판금을 굽히고 변형하는 작업입니다.
이 공정은 일반적으로 자유 굽힘(free bending)과 바텀 굽힘(bottoming)의 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다. 자유 굽힘은 굽힘기 상단 다이의 움직임을 정밀하게 제어하여 미리 설계된 선을 따라 판금을 굽힘으로써 도면에 지정된 각도와 반경을 달성하는 것을 의미합니다. 이 방법은 굽힘의 정밀도와 반복성을 보장하기 위해 다이의 정확한 위치 결정과 조정이 필요합니다.
반면, 바텀링(bottoming)은 보다 전통적이고 간단한 방법입니다. 이 공정에서는 굽힘기의 상부 다이를 가장 낮은 위치까지 눌러 상부 다이와 하부 다이 사이의 압력이 판금에 작용하여 원하는 굽힘을 만듭니다. 이 방법은 일반적으로 두껍고 무거운 판에 사용되는데, 응력 분포가 균일하고 굽힘 안정성이 더 뛰어나기 때문입니다. 자유 굽힘과 바텀링 모두 판금 부품의 정확한 성형을 목표로 하며, 효율성과 비용 효율성을 유지하면서 엔지니어링 설계 요건을 충족합니다.
일반적인 결함 및 원인
굽힘 스프링백
굽힘 및 성형 공정에서 판금의 중립층은 탄성 변형의 영향을 받아 완제품의 크기와 형상이 설계 요건을 벗어나게 됩니다. 그 주요 원인은 중립층의 탄성 특성과 재료의 부적절한 가공입니다.
해결 방법
(1) 굽힘 변형 시, 판의 탄성 변형은 판의 탄성 변형으로 인한 반발력을 증가시킵니다. 따라서 특히 냉간 가공 경화된 소재의 경우, 굽힘 가공 전에 판의 내부 응력 조직을 개선하고 가공 중 반발력을 효과적으로 줄이기 위해 어닐링 처리를 해야 합니다.
(2) 판금 굽힘 가공 후, 판의 탄성 변형으로 인해 굽힘 부위가 회복되어 이론값보다 약간 더 큰 굽힘 내경과 각도를 갖게 됩니다. 이러한 반발 효과를 최소화하기 위해 굽힘 가공 과정에서 변형량을 적절히 증가시켜 최종 제품이 설계 요건을 충족하도록 할 수 있습니다.
(3) 상부 금형의 작은 내경을 사용하여 다점 굽힘 가공을 실시하고, 다점 굽힘 변형을 통해 반발 현상을 효과적으로 줄이거나 없애고 굽힘 및 성형의 정확도와 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
굽힘 균열
굽힘 및 성형 공정 중 판금의 중립층은 탄성 변형을 겪게 되며, 이로 인해 완제품의 크기와 모양이 설계 사양에서 벗어날 수 있습니다. 굽힘 균열의 주요 원인은 중립층의 탄성 특성과 부적절한 소재 가공입니다.
해결 방법
(1) 다이 클리어런스와 균일성을 조정하여 펀칭 및 전단 단면의 품질을 개선하고 단면이 매끄럽고 곧게 되도록 보장하며 버, 균열과 같은 결함이 나타나는 것을 방지합니다.
(2) 원료 압연 방향을 기준으로 네스팅 소프트웨어를 활용하여 합리적인 스케줄링을 수행합니다. 굽힘 방향이 원료 입자 방향과 동일한 경우 굽힘 반경의 최소값을 적절히 증가시켜야 합니다. 굽힘 방향이 원료 입자 방향과 수직인 경우 굽힘 반경의 최소값을 적절히 감소시켜야 합니다. 원료 입자 방향과 굽힘선 사이의 각도는 일반적으로 약 60°가 되어야 하며, 최소값은 30° 이상이어야 합니다.
(3) 여러 굽힘 모서리가 교차하는 위치에는 허용 조건에 따라 정지 균열 구멍을 배치해야 합니다. 정지 균열 구멍의 크기는 원재료 두께에 굽힘부 내경을 더한 값 이상이어야 합니다. 굽힘선이 직각을 이루는 경우, 정지 균열 홈의 폭은 원재료 두께에 굽힘부 내경을 더한 값의 두 배 이상이어야 합니다.
(4) 굽힘 가공 장비는 시간 노드 윤활 및 유지 관리 요구 사항에 따라 유동 저항을 줄이고 장비의 안정적인 작동과 장기간 연속 사용을 보장합니다.
유압식 프레스 브레이크 vs. 기계식 프레스 브레이크: 어떤 것이 나에게 더 적합할까요?
판금 가공 산업의 오랜 역사를 통틀어 엔지니어들은 판금 굽힘 가공을 위해 다양한 유형의 프레스 브레이크를 설계하고 개조해 왔습니다. 다양한 유형의 프레스 브레이크는 이러한 보편적인 목적을 달성하기 위해 다양한 방법을 사용합니다.
역사적으로 기계식 프레스 브레이크는 주요 벤딩 머신이었습니다. 크랭크 메커니즘으로 작동하는 기계식 프레스 브레이크는 기계적 전달 및 제어 시스템의 한계로 인해 판금 가공 분야의 정밀성과 유연성에 대한 현대적 요구를 충족하지 못합니다.
약 100년 전으로 거슬러 올라가는 유압식 프레스 브레이크는 상당한 발전을 이루었습니다. 기계식 프레스 브레이크와 유압식 프레스 브레이크의 주요 차이점은 전달 장치에 있습니다. 유압식 프레스 브레이크는 유압 펌프를 사용하여 작동합니다. 유압 펌프에서 생성된 압력은 동기식 유압 실린더를 구동하고, 이 실린더는 소재에 힘을 가하여 원하는 각도로 굽힙니다.
유압 장치를 사용하면 더욱 부드러운 작동과 향상된 제어가 가능합니다. 따라서 더 크고 복잡한 부품의 경우에도 전체 굽힘 길이를 더욱 정확하게 조절할 수 있습니다. 유압 브레이크는 기계식 브레이크보다 안전하고 제어가 쉬우며 일반적으로 다양한 속도 설정이 가능합니다. 또한, 더욱 정밀한 굽힘 작업이 가능하여 굽힘 공정 중 제어력이 더욱 향상됩니다.
지난 수십 년 동안 유압식 프레스 브레이크는 지속적으로 개선되어 점차 기계 장치를 대체하면서 업계의 주류가 되었습니다.
유압 금속 브레이크 프레스 유지 관리
프레스 브레이크 유지 관리: 프레스 브레이크 준비
프레스 브레이크의 청소나 유지보수를 시작하기 전에, 본인과 동료의 안전을 위해 기계를 적절히 준비하는 것이 필수적입니다. 다음의 권장 단계를 따르세요.
초기 검사: 작업 교대를 시작할 때 기계를 검사하여 테이블과 다이 영역에 이전 교대 작업의 잔여물이 없는지 확인하세요.
지역 경계 설정: 유지 관리 구역을 장벽과 표지판으로 구분하여 다른 사람들에게 경고합니다.
도구 포지셔닝: 상단 도구 끝이 하단 도구에 닿을 때까지 모바일 빔을 내리고, 모든 유지관리 작업이 완료될 때까지 도구를 닫아 둡니다.
전력 다운: 전원을 끄고 전기 캐비닛 문의 메인 분리 스위치를 자물쇠로 잠그세요.
메인 스위치: 전원 스위치를 0 위치로 돌립니다.
프레스 브레이크 유지관리 시 취해야 할 5가지 예방 조치
프레스 브레이크의 수명과 효율성을 보장하려면 정기적인 유지 관리뿐만 아니라 필수적인 안전 예방 조치를 준수해야 합니다. 적절한 유지 관리와 올바른 사용은 기계 성능을 크게 향상시킵니다. 프레스 브레이크 유지 관리 설명서에 나와 있는 구체적인 지침을 항상 준수하십시오. 다음은 준수해야 할 다섯 가지 중요한 예방 조치입니다.
용매 및 가연성 물질을 피하십시오:
프레스 브레이크 유지보수 시에는 용제와 가연성 물질 사용을 피하는 것이 중요합니다. 용제는 씰 및 기타 부품을 손상시킬 수 있으며, 가연성 물질은 심각한 화재 위험을 초래합니다. 대신, 특정 프레스 브레이크 모델에 안전하게 사용할 수 있는 제조업체 권장 세척제와 윤활제를 사용하십시오.
환경 보호:
유지보수 중에는 냉각 윤활유 및 기타 오염 물질이 환경으로 확산되지 않도록 주의하십시오. 누출이나 유출 사고를 방지하기 위해 격리 시스템과 유출 방지 키트를 사용하십시오. 모든 폐기물은 환경 규정을 준수하고 작업장과 주변 지역을 보호하기 위해 적절한 폐기 방법을 따라야 합니다.
적합한 장비:
프레스 브레이크의 높은 부분에 접근할 때는 사다리, 비계, 유압 리프트 등 적합한 장비를 사용하십시오. 이러한 장비가 안정적으로 작동하고 해당 작업에 적합하게 설계되었는지 확인하십시오. 적절한 도구를 사용하면 안전성이 향상될 뿐만 아니라 더욱 철저하고 효율적인 유지 보수가 가능합니다.
등반 금지:
프레스 브레이크는 사람의 무게를 지탱하도록 설계되지 않았으므로 절대 그 위에 올라가지 마십시오. 기계 위에 올라가면 사고가 발생하고 장비가 손상될 수 있습니다. 높은 곳에 안전하게 접근하려면 항상 지정된 접근 지점과 장비를 이용하십시오.
안전 장치:
유지보수 작업 완료 후에는 제거, 개방 또는 비활성화된 모든 안전 장치와 보호대를 다시 설치하고 고정하는 것이 중요합니다. 인터록, 라이트 커튼, 배리어와 같은 안전 장치는 프레스 브레이크 작동과 관련된 위험으로부터 작업자를 보호하도록 설계되었습니다. 이러한 장치들이 제자리에 설치되어 제대로 작동하는지 확인하면 사고를 예방하고 기계의 안전한 작동을 보장하는 데 도움이 됩니다.
이러한 예방 조치를 준수하면 프레스 브레이크의 효율성과 수명을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 모든 작업자와 유지 보수 인력에게 안전한 작업 환경을 보장할 수 있습니다.
결론 – 유압 프레스 브레이크를 사용하는 이유는 무엇입니까?
프레스 브레이크는 판금과 판을 정확한 각도와 길이로 굽히는 데 필수적입니다. 다재다능하고 정밀하여 다양한 금속 가공 작업에 필수적입니다.
이러한 기계는 자동차, 항공, 농업, 에너지, 운송, 군사 분야를 포함한 다양한 산업 분야에서 특수 부품 생산에 중요한 역할을 합니다. 효과적인 성형에 필요한 프레스 브레이크 유형은 특정 생산 요구 사항과 사용 재료에 따라 달라집니다. 하지만 평판이 좋은 금속 서비스 센터는 작업에 가장 적합한 장비를 결정하고 다양한 굽힘 요구 사항에 맞는 맞춤형 솔루션을 제공할 수 있습니다.
모든 금속 작업이나 제조업체의 경우 견고한 존재가 필요합니다. 유압식 금속 브레이크 프레스 성공을 위해 매우 중요합니다.
