금속 스탬핑 제조에 중요합니다. 압력을 가하여 판금이나 강판에 형상과 구조를 부여합니다. 이 기술은 고정밀의 복잡한 부품을 생산합니다. 자동차, 항공우주, 전자, 소비재 등의 산업에서 필수적입니다.
Yonglihao Machinery는 다음을 전문으로 합니다. 금속 스탬핑 서비스고객의 다양한 요구를 충족하는 고품질의 정밀 스탬핑 부품을 제공합니다. 당사의 전문성과 첨단 기술을 결합하여 다양한 용도에서 최적의 성능과 내구성을 보장합니다.
다음 페이지에서는 더 자세히 살펴보겠습니다. 금속 스탬핑 디자인 기본 사항을 다룹니다. 견고하고 가벼운 스탬핑 부품을 만드는 방법을 탐구합니다. 또한 공차와 표면 마감에 대해서도 논의합니다. 그리고 복잡한 스탬핑 부품 설계에 대한 통찰력을 제공합니다.
메탈 스탬핑이란?
일반적으로 스탬핑은 금속 부품, 제품 및 시제품을 제작하는 공정입니다. 사회가 성장함에 따라 다양한 산업에서 금속 부품에 대한 수요도 증가하고 있습니다. 따라서 제조 방식은 수요를 충족하기 위해 더욱 빠르고 효율적으로 발전해야 했습니다. 이러한 측면에서 금속 스탬핑은 평평한 금속 부품을 표준화된 부품으로 가공하는 훌륭한 방법으로 자리 잡았습니다.
금속 스탬핑은 어떻게 작동하나요?
스탬핑은 프레싱이라고도 합니다. 일반적으로 평평한 금속 조각을 프레스에 넣어 특정 모양을 찍어내는 공정입니다. 스탬핑에서 프레스는 동력원입니다. 판금을 금형 사이에 넣어 누르면 특정 부품이 형성됩니다.
전문가들은 금속 제작 전에 CAD/CAM 기술을 사용하여 금형을 설계합니다. 가장 중요한 것은 이러한 설계가 정확해야 한다는 것입니다. 또한, 동일한 3D 금형 모델에도 수백 개의 부품이 포함될 수 있다는 점을 기억해야 합니다. 따라서 계획 과정의 일부 단계에서는 시간이 오래 걸릴 수 있습니다.
금속 스탬핑의 종류
주요 내용은 4가지가 있습니다 금속 스탬핑 공정 유형:
프로그레시브 다이 스탬핑
이 스탬핑 공정은 일반적으로 여러 개의 스테이션으로 구성되며, 각 스테이션은 서로 다른 기능을 수행합니다. 금속은 먼저 프레스를 통과한 후 다이 프레스를 통과합니다. 이 단계에서 각 스테이션은 자체 절단, 펀칭 또는 굽힘 작업을 수행합니다.
각 스테이션의 작업은 이전 스테이션의 작업을 기반으로 합니다. 따라서 금속은 모든 스테이션을 통과해야 완전한 부품을 형성할 수 있습니다. 또한, 이 금속 스탬핑 공정은 복잡한 형상을 가진 금속 부품 제조에 이상적입니다. 제조업체의 생산 비용을 절감하다 처리 시간이 단축됩니다.
딥드로잉 스탬핑
딥 드로잉 스탬핑의 경우, 빈 금속판을 펀치를 사용하여 프레스에 밀어 넣어야 합니다. 이렇게 하면 금속판이 제조업체의 요구에 맞게 성형됩니다. 이 방법의 이름은 스탬핑된 판의 깊이가 너비보다 크다는 사실에서 유래되었습니다.
딥 드로잉 스탬핑은 더 많은 원자재가 필요한 터닝보다 효과적이고 비용이 저렴합니다. 딥 드로잉 스탬핑은 전자 릴레이, 조리기구 및 주방용품, 항공기 부품, 자동차 부품 제조에 일반적으로 사용됩니다.
4슬라이드 스탬핑
4슬라이드 스탬핑은 기존 스탬핑 공정에 비해 많은 장점을 가지고 있습니다. 슬라이드가 4개이므로 4개의 다른 공구를 동시에 사용하여 굽힘 가공할 수 있습니다. 소재를 4개의 슬라이드에 넣으면 각 축이 소재를 굽힙니다.
이 방법은 스탬핑의 이상적인 방법으로 여겨집니다. 매우 효과적이며 다양한 상황에서 사용할 수 있기 때문입니다. 공정이 제대로 실행된다면 여러 가지 복잡한 제품을 생산할 수 있습니다. 또한, 잦은 설계 변경이 필요한 금속 부품에도 매우 유연한 옵션입니다.
단기 스탬핑
이 방법은 처음부터 필요한 도구 비용을 최소화하려는 기업에 적합합니다. 이 금속 스탬핑 공정을 사용하면 소규모 프로젝트나 프로토타입을 쉽게 제작할 수 있습니다. 제조업체는 먼저 블랭크를 만듭니다. 그런 다음 도구 구성 요소와 다이를 혼합하여 금속 부품을 스탬핑, 굽힘 또는 드릴링합니다.
생산 규모가 작고 성형 작업의 맞춤화가 가능하기 때문에 이 스탬핑 공정의 단가는 훨씬 높습니다. 하지만 금형 비용이 저렴하기 때문에 신속하게 완료해야 하는 프로젝트에 매우 비용 효율적입니다.
금속 스탬핑 디자인 기본
금속 스탬핑 설계에서는 적절한 소재 선택이 매우 중요합니다. 하지만 고품질 소재만으로는 최종 제품의 품질과 성능을 보장할 수 없습니다. 우수한 금형 설계와 적절한 가공이 결합되어야 요구 사항을 충족하는 고품질 부품을 얻을 수 있습니다.
재료 선택
금속 스탬핑 설계에서는 적절한 재료를 선택하는 것이 매우 중요합니다. 일반적인 재료로는 강철이 있습니다. 알류미늄, 그리고 놋쇠. 강철 높은 강도와 내마모성이 요구되는 부품에 적합한 높은 내구성을 지녔습니다. 그러나 강철은 연성이 낮아 가공이 어렵습니다. 알루미늄은 가볍고 연성이 있어 경량 부품에 적합합니다. 하지만 강도가 낮아 합금화가 필요합니다. 황동은 전기 전도성과 내식성이 우수하여 전기 부품 및 장식용 제품에 적합합니다.
툴링 설계
효율적인 다이 설계 금속 스탬핑의 성공에 매우 중요합니다. 금형 설계 시 개구부 크기, 모서리 간격, 굽힘 반경과 같은 요소를 고려해야 합니다. 재료의 변형이나 파손을 방지하기 위해 구멍 직경은 재료 두께의 최소 1.2배 이상이어야 합니다. 모서리 간격이 짧으면 스탬핑 중 재료가 찢어질 수 있습니다. 모서리 간격은 재료 두께의 최소 두 배 이상이어야 합니다. 굽힘 반경 설계는 재료의 두께와 연성을 고려해야 합니다. 일반적으로 굽힘 반경은 재료 두께의 최소 두 배 이상으로 하는 것이 좋습니다. 정확한 금형 설계는 변형을 방지하고 일관되고 고품질의 부품을 보장할 수 있습니다.
일반적인 프로세스
금속 스탬핑 공정 블랭킹, 벤딩, 피어싱, 성형 등이 있습니다. 각 공정은 부품의 최종 형상과 성능에 상당한 영향을 미치므로, 각 공정을 구분하는 것이 중요합니다.
- 꿰뚫는: 피어싱은 스탬핑이라고도 합니다. 펀치와 다이를 사용하여 금속판이나 금속 조각에 구멍을 뚫고 절단하는 공정입니다. 이 공정에서 금속 물체의 쓸모없는 부분은 잘라내어 고철로 만듭니다.
- 블랭킹: 블랭킹은 금속판이나 띠에 구멍을 뚫은 후 펀칭하여 부품을 만드는 제조 공정입니다. 하지만 피어싱과 달리, 펀칭된 부품은 새로운 금속 조각으로 사용됩니다.
- 굽힘: 금속을 굽힐 때, 금속의 모양만 변합니다. 또한, 판금의 길이와 너비는 굽힘 전후에 동일하게 유지됩니다.
- 형성: 성형 공정에서는 금속을 여러 번 구부려 복잡한 형상을 만듭니다. 이는 재료의 두께를 변경하지 않고도 금속 부품을 제조할 수 있는 비용 효율적인 방법입니다.
고강도 및 경량 스탬핑 부품 설계
재료 최적화
고강도 및 경량 스탬핑 부품을 설계할 때는 재료 최적화가 매우 중요합니다. 특히 자동차와 항공기에 사용되는 고강도 강재와 합금은 이러한 최적화의 핵심입니다. 이러한 소재는 뛰어난 강도와 내구성을 제공할 뿐만 아니라 부품 무게를 크게 줄일 수 있습니다. 고강도 강재는 강철의 한 종류로, 초고강도 강재(UHSS)와 2상 강재(DP 강)가 포함됩니다. 고강도 강재는 중량 대비 강도비가 우수하여 자동차 부품에 이상적입니다. 알루미늄 합금과 티타늄 합금은 가볍고 강도가 높아 항공우주 부품 제조에 널리 사용됩니다.
구조 설계
적절한 재료를 선택하는 것도 중요하지만, 부품의 형태를 최적화하는 것도 중요합니다. 이는 견고하면서도 가벼운 디자인을 만드는 데 핵심입니다. 다음은 몇 가지 일반적인 구조 설계 기법입니다.
- 갈비뼈 디자인: 부품 내부에 리브를 추가하면 강도와 강성을 크게 높일 수 있습니다. 무게는 크게 증가하지 않습니다. 리브 설계는 자동차와 비행기에서 흔히 사용됩니다. 도어 내부나 날개 구조와 같은 부품에 사용됩니다. 이러한 부품은 리브가 제공하는 강도와 지지력이 필요합니다.
- 전략적 희석: 응력이 낮은 부분을 얇게 가공하면 필요한 강도를 유지하면서 부품의 무게를 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 자동차 섀시와 프레임 부품은 이 기술을 사용하여 재료 사용량을 줄이고 무게를 줄입니다.
- 중공 구조: 중공 구조를 사용하면 높은 강도를 유지하면서 무게를 더욱 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 중공 차축과 빔은 차량 무게를 줄일 뿐만 아니라 연비와 핸들링도 향상시킵니다.
- 최적화된 기하학: CAD와 FEA는 부품 형상을 최적화할 수 있습니다. 응력을 분산시키고 피로 및 파손 위험을 줄여줍니다. 이러한 기술은 항공우주 및 자동차 산업에서 매우 중요하며, 극한 환경에서 부품의 안전성과 신뢰성을 보장합니다.
허용 오차 및 표면 처리
공차 설계
금속 스탬핑에서 정확한 공차 설계는 부품의 적합성과 기능을 보장하는 데 매우 중요합니다. 공차는 허용 가능한 크기 변화 범위이며, 부품의 결합 방식에 영향을 미칩니다. 일반적인 공차 표준으로는 ISO 2768과 DIN 16901이 있으며, 여기에는 다양한 치수에 대한 공차 범위와 적용 조건이 포함되어 있습니다. 적절한 금형 설계와 재료 선택을 통해 엄격한 공차 관리가 가능합니다. 고정밀 CNC 기계는 편차를 줄이며, 금형 가공에 사용됩니다. 고품질의 균일한 재료 또한 도움이 됩니다. CNC 기계는 편차를 크게 줄일 수 있으며, 이를 통해 일관되고 고품질의 부품을 보장합니다.
표면 처리
표면 처리 금속 스탬핑 부품의 내식성, 내마모성, 그리고 미관 개선에 중요한 역할을 합니다. 다음은 몇 가지 일반적인 표면 처리 방법입니다.
- 전기 도금: 니켈, 크롬, 아연과 같은 금속의 얇은 층을 금속 표면에 도금하면 부품의 부식 및 마모 저항성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 일반적으로 아연 도금강은 자동차 차체 구조에 녹 방지용으로 사용됩니다.
- 양극산화 처리: 이 기술은 주로 알루미늄과 그 합금에 사용됩니다. 이 공정은 금속 표면에 산화막을 형성하여 경도와 내식성을 향상시킵니다. 양극 산화 처리된 알루미늄 제품의 표면은 외관을 개선하기 위해 염색될 수 있으며, 이는 전자 제품 쉘에서 흔히 볼 수 있습니다.
- 분말 코팅: 분체 도료는 금속 표면에 정전 분무 방식으로 도포한 후 열 경화시켜 단단한 보호막을 형성합니다. 분체 도료는 내식성과 내마모성이 우수하며, 유해한 VOC가 없어 환경 친화적입니다. 가전제품과 가구의 일반적인 표면 처리 방법입니다.
복잡한 모양의 스탬프 부품 설계
복잡한 모양
딥 드로잉이나 곡선과 같은 복잡한 형상의 스탬핑 부품을 제작하는 데는 많은 어려움이 따릅니다. 딥 드로잉은 평평한 금속을 깊이가 있는 3D 형상으로 가공해야 하는데, 이 과정에서 금속이 얇아지고 균열이 발생할 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 Yonglihao Machinery는 재료 선택 및 공구 설계에 특히 주의를 기울일 것을 권장합니다. 알루미늄이나 일부 고강도 강철처럼 연성이 높고 성형성이 우수한 재료를 사용하면 균열 위험을 줄일 수 있습니다. 또한, 금형 설계 시 점진적인 변형을 고려해야 합니다. 이를 통해 각 단계의 변형량을 줄이고 응력 집중 및 균열을 방지할 수 있습니다.
복잡한 곡선의 경우 정확한 툴링과 프레스 제어가 매우 중요합니다. 복잡한 곡선 설계에는 정확하고 일관된 곡선을 보장하기 위해 고정밀 금형과 첨단 스탬핑 장비가 필요합니다. CAD 및 CAM 기술이 이러한 기술에 도움을 줍니다. 이러한 기술은 금형 설계 및 가공을 최적화하여 제품 정확도와 품질을 향상시킵니다.
고급 기술
고급 다이 스탬핑 및 전사 다이 스탬핑 복잡한 기하학적 구조와 높은 생산량에 대한 요구 사항을 충족하는 데 사용되는 일반적인 기술입니다.
- 프로그레시브 다이 스탬핑: 이 기술은 각각 다른 스탬핑 작업을 수행하는 일련의 다이를 사용합니다. 다단계 공정을 통해 복잡한 형상과 고정밀 부품을 구현할 수 있습니다. 프로그레시브 다이 스탬핑은 대량 생산에 적합합니다. 일관된 부품을 빠르게 생산하여 생산성을 향상시킵니다.
- 전사 다이 스탬핑: 이 공정에서는 소재 스트립을 여러 개의 다이에 통과시킵니다. 각 다이는 소재에 대해 서로 다른 스탬핑 작업을 수행합니다. 프로그레시브 다이 스탬핑과 달리, 트랜스퍼 다이 스탬핑 작업의 각 단계는 서로 다른 위치에서 수행되므로 매우 복잡한 부품을 처리할 수 있습니다. 트랜스퍼 다이 스탬핑은 자동차 및 항공우주 부품과 같이 높은 정밀도와 복잡한 형상이 요구되는 부품 생산에 특히 적합합니다.
결론
금속 스탬핑 설계에서는 적절한 재료를 선택하는 것이 중요합니다. 또한 정밀한 금형을 설계하고 적절한 표면 처리를 선택해야 합니다. 이러한 단계는 고품질의 내구성 있는 부품을 제작하는 데 필수적입니다. 강철, 알루미늄, 황동은 각각 고유한 장점과 어려움을 가지고 있습니다. 이러한 요소들은 최종 제품의 성능에 영향을 미칩니다. 정확한 공차 설계는 매우 중요합니다. 프로그레시브 다이 스탬핑 및 트랜스퍼 다이 스탬핑과 같은 고급 기술 또한 중요합니다. 이러한 기술은 복잡한 형상을 제작하고 제품의 일관성을 유지하는 데 필수적입니다.
이러한 지침을 따르면 제조업체는 스탬핑 부품이 최고 수준의 기준을 충족하는지 확인할 수 있습니다. 전문 금속 스탬핑 서비스를 원하시면 Yonglihao Machinery에 문의하세요당사의 전문성을 통해 귀사의 제조 요구 사항에 맞는 최적의 솔루션을 보장합니다.
자주 묻는 질문
금속 스탬핑에 일반적으로 사용되는 재료는 무엇이며, 각각의 장단점은 무엇입니까?
강철은 튼튼하고 비용 효율적이지만 무겁고 녹슬기 쉽습니다. 알루미늄은 가볍고 부식에 강하지만 강도가 약하고 가격이 비쌉니다. 황동은 내식성과 미관이 우수하지만 강철이나 알루미늄에 비해 가격이 비싸고 약합니다.
스탬프 부품에 적합한 표면 처리를 선택하는 방법은 무엇입니까?
환경 노출, 내구성, 그리고 미관을 고려하여 표면 처리를 선택하세요. 전기 도금은 내식성과 내마모성을 향상시킵니다. 알루미늄에는 아노다이징 처리가 가장 적합하며, 내식성과 색상을 더해줍니다. 분체 도장은 다양한 용도에 적합한 내구성과 미관상의 마감을 제공합니다.
금속 스탬핑 설계에서 환경 친화적인 관행에는 어떤 것이 있나요?
알루미늄, 강철과 같은 재활용 가능한 재료를 사용하고, 폐기물을 최소화하기 위해 설계를 최적화하고, 수성 코팅이나 저VOC 코팅과 같은 친환경 표면 처리를 통해 환경에 미치는 영향을 줄입니다.