다이 과학: 금속 스탬핑의 마찰과 열

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제가 최근 금속 스탬핑 시설에 있었을 때 툴링 엔지니어 중 한 명이 금속 성형 기초에 대해 배운 모든 것을 무시하는 딥 드로잉 공정을 보여주고 싶었습니다. 그는 심지어 자신이 얻은 많은 정보가 내가 STAMPING Journal에 쓴 기사에서 나온 것이라고 말했습니다. 그는 블랭크의 윤활이 매우 가볍고 프레스 램이 매우 빠르게 움직이는 경우에만 다이가 잘 작동할 것이라고 설명했습니다. 다른 드로잉 작업에 대한 그 자신의 개인적인 경험과 그가 연구를 통해 배운 정보는 일반적으로 성공적인 딥 드로잉을 위해서는 더 많은 윤활유와 더 느린 램 속도가 필요하다는 것을 나타냈기 때문에 이것은 그에게 매우 당혹스러운 일이었습니다. 어떻게 이런 일이 일어날 수 있습니까?

그런 다음 그는 이 도구에 대해 나에게 말한 내용을 증명했습니다. 물론 그가 윤활유를 더 추가하면 부품이 갈라질 것입니다. 그가 램 속도를 늦추면 부품이 갈라질 것입니다.

지난 20년 동안 내 기사를 읽어보신 분이라면 제가 "족제비 문구"를 많이 사용한다는 사실을 눈치채셨을 것입니다. 저는 일반적으로 제 진술의 머리말을 일반적으로 말하거나 대부분의 경우 단연코로 시작합니다. 그것은 내 진술에 대한 자신감이 부족해서가 아니라 판금 스탬핑에서는 절대값이 드물다는 것을 배웠기 때문입니다. 물론, 우리는 지침과 기본 기본 원칙을 준수하지만 이는 지침일 뿐 절대적인 규칙은 아닙니다. 사실 유일하게 절대적인 규칙은 "절대적인 규칙은 없다"는 것이다.

일반 지침은 대부분의 금속 성형 및 절단 작업의 기초가 되지만 전부는 아닙니다. 단순히 지침에만 의존할 것이 아니라, 데이터를 기반으로 올바른 결정을 내리려면 모든 변수를 종합적으로 이해해야 합니다.

내 기사와 컨퍼런스에서 나는 참석자와 독자에게 Silly Putty처럼 형성하고, 늘리고, 자르고 있는 자료를 시각화하도록 가르치는 것을 좋아합니다. 이 장난감 컴파운드의 흥미로운 행동 중 하나는 빨리 당기면 부서지고, 천천히 당기면 늘어난다는 것입니다.

딥 드로잉되거나 늘어나는 대부분의 재료는 비슷한 방식으로 동작합니다. 이는 싱크대, 욕조, 손수레와 같은 복잡한 딥드로잉 부품이 일반적으로 느린 유압 프레스에서 만들어지는 이유를 설명합니다. 일반적인 크랭크 구동 기계식 프레스의 과도한 속도는 재료가 흐르는 데 시간이 필요하기 때문에 종종 쪼개짐을 유발합니다.

딥 드로잉 중에 펀치가 재료와 접촉하는 지점이 중요합니다. 프레스 스트로크의 이 지점에서 재료는 0 속도에서 0 시간 내에 램 속도와 동일한 값으로 이동해야 합니다. 금속 흐름을 시작할 시간이 충분하지 않으면 결과적으로 과도한 신축과 잠재적인 분할이 발생합니다.

반면에 금속 절단은 일반적으로 빠르게 수행됩니다. 금속 절단을 파손에 대한 금속 성형으로 생각하십시오. 금속 절단에서는 재료가 파손되는 것을 원하므로 과도한 속도가 바람직합니다.

모든 금속 절단 및 성형 작업에서는 열과 마찰이 발생합니다. 생성된 양은 재료 유형 및 두께, 성형 형상, 공구강 유형, 시트 재료와 다이 사이의 마찰, 성형 속도, 형상의 성형 심각도 및 거동을 포함한 많은 변수의 곱입니다. 윤활유의.

열. 열은 스탬핑 공정에서 친구가 될 수도 있고 적이 될 수도 있습니다. 열이 증가하면 성형하는 재료의 연성과 성능이 향상될 수 있습니다. 이것이 바로 일부 다이가 적절한 성능을 발휘하려면 워밍업이 필요한 이유입니다. 큰 앵글철 조각을 구부리고 싶을 때 어떻게 하시나요? 가열하면 쉽게 구부러집니다.

그림 1. 많은 윤활유 첨가제는 고온에 노출될 때 마찰 계수를 극적으로 감소시키는 반면, 다른 윤활유 첨가제는 낮은 온도에서 더 잘 작동합니다.

이와 동일한 원리가 금속 성형에도 적용됩니다. 실제로 이는 핫 스탬핑 공정의 기초입니다. 그러나 어떤 경우에는 과도한 열로 인해 공구강 부분이 손상되고 윤활유가 제대로 작동하지 않거나 타버릴 수 있습니다. 결과적으로 갈링과 같은 다이 손상이 발생할 수 있으며, 이는 분할 및 조기 공구 파손의 원인이 될 수 있습니다.