콜드 프레스 금속 스탬핑 머신의 장점: 공정, 유형, 응용 총정리

금속 스탬핑은 다이와 스탬핑 프레스를 사용하여 평판 금속을 다양한 형상으로 변환하는 냉간 성형 공법입니다. 시트 메탈 스탬핑 콜드 프레스 기계는 공구와 다이 표면을 사용하여 금속을 새로운 형상으로 성형합니다. 평판 금속 조각으로 공급되는 금속을 보통 블랭크라고 부릅니다. 제조 시설과 스탬핑 서비스를 제공하는 금속 공급업체는 다이 부품 사이에 스탬핑할 소재를 넣고, 마찰을 이용해 소재를 원하는 최종 형상으로 성형하고 전단합니다.

이 글은 금속 스탬핑의 방법과 단계를 개괄하고, 일반적으로 사용되는 스탬핑 콜드 프레스 기계 유형을 제시하며, 다른 생산 공정에 대한 스탬핑의 이점을 탐구하고, 다양한 종류의 스탬핑 작업과 그 응용을 보여줍니다.

스틸 스탬핑 콜드 프레스 머신

금속 스탬핑은 콜드 프레스 머신으로도 알려져 있으며, 단기 또는 장기 제조 런과 다른 금속 성형 활동에 적합한 대량을 산출할 수 있는 저비용 고속 생산 방식입니다. 다음을 포함하는 하나 이상의 다양하고 복잡한 공정이나 기술로 구성될 수 있습니다:

● 블랭킹
● 플레이트 엠보싱
● 코이닝
● 벤딩
● 플랜징

소재를 특정 형상으로 절단하기 위해 펀칭과 블랭킹은 다이 사용에 적용됩니다. 펀칭 작업 중 펀치가 다이를 치면 스크랩 조각이 제거되어 공작물에 본질적으로 구멍이 남습니다. 반면 블랭킹은 주 소재에서 공작물을 추출하여 원하는 공작물 또는 블랭크를 제외된 부분으로 만듭니다.

엠보싱은 콜드 프레스 머신에 의해 돌출 또는 함몰된 시트 메탈 패턴이 생성되는 기술입니다. 원료 블랭크는 원하는 형상을 담은 다이에 눌러지거나 롤러 다이를 통해 블랭크 소재를 이동시켜 가공됩니다. 코이닝은 공작물이 장착된 다이와 펀치 또는 프레스 사이에서 스탬핑되는 벤딩 방식입니다. 이 동작은 펀치 팁의 금속 관통을 유발하여 정확하고 반복 가능한 벤딩을 만듭니다. 금속 공작물에서 깊은 관통은 내부 응력을 완화하여 스프링백 없는 결과를 만듭니다.

금속을 L, U, V 형상 같은 이상적인 형태로 성형하는 일반적인 기술을 벤딩이라고 합니다. 금속 벤딩 공정은 항복점을 넘어 인장 강도 아래에서 변형되는 소성 변형을 초래합니다. 일반적으로 벤딩은 단일 축을 따라 발생합니다. 플랜징은 다이, 콜드 프레스 머신, 또는 고급 플랜징 장비를 사용하여 금속 공작물에 플레어나 플랜지를 적용하는 절차입니다.

금속 스탬핑 기계는 스탬핑만 하는 것이 아닙니다. 주조, 단조, 절단, 시트 메탈 성형도 할 수 있습니다. 각 스탬핑 부품에 높은 정밀도와 반복성을 제공하기 위해 기계는 프로그래밍되거나 컴퓨터 수치 제어(CNC)로 작동할 수 있습니다. 방전 가공(EDM)과 컴퓨터 지원 설계(CAD) 프로그램으로 정확성이 유지됩니다. 스탬핑에 사용되는 다이를 위한 다양한 툴링 기계가 있습니다. 관련 스탬핑 요구 사항은 성형, 복합, 초경 툴링으로 수행됩니다. 프로그레시브 다이를 사용하면 단일 조각에서 여러 조각을 동시에 제작할 수 있습니다.

콜드 프레스 머신 스탬핑이란?

프로그레시브 다이 스탬핑은 일련의 스탬핑 스테이션을 사용합니다. 프로그레시브 스탬핑 다이는 금속 코일과 함께 왕복 스탬핑 콜드 프레스 머신에 공급됩니다. 콜드 프레스 머신을 통해 다이가 이동하고, 프레스가 내려가 금속을 스탬핑하고 부품을 성형할 때 다이가 닫힙니다. 버튼이 앞으로 가면 금속이 수평으로 다음 스테이션으로 이동합니다. 부품이 이미 금속 스트립에 부착되어 있으므로 이러한 움직임은 정확히 정렬되어야 합니다.

최종 스테이션에서 새로 제작된 부품이 나머지에서 분리됩니다. 손상 없이 다이가 오래 지속되고 공정이 높은 반복성을 가지기 때문입니다. 공정의 각 단계는 금속에 별도의 절단, 벤딩, 펀칭 동작을 수행하여 결국 원하는 최종 결과의 형상과 외관을 달성합니다. 제한된 양의 스크랩만 발생하므로 더 빠른 작업이기도 합니다.

트랜스퍼 다이 스탬핑

트랜스퍼 다이 스탬핑은 프로그레시브 다이 스탬핑과 동일하지만, 부품이 공정 초기에 금속 여정에서 분리되어 컨베이어 벨트 같은 다른 기계적 이송 장치에 의해 한 스탬핑 스테이션에서 다음 스테이션으로 이동합니다. 이 방식은 여러 프레스로 이동해야 할 수 있는 더 큰 부품에 일반적으로 사용됩니다.

포-슬라이드 스탬핑

멀티 슬라이드 또는 4방향 스탬핑을 포-슬라이드 스탬핑이라고도 합니다. 이 방식은 여러 벤딩이나 트위스트가 있는 복잡한 부품 제조에 이상적입니다. 하나의 수직 슬라이드 대신 네 개의 슬라이딩 공구를 사용하여 여러 변형을 통해 공작물을 성형합니다. 두 개의 슬라이드 또는 램이 공작물을 수평으로 치고 다이는 사용되지 않습니다. 네 개 이상의 이동 슬라이드도 멀티 슬라이드 스탬핑을 제공합니다.

포-슬라이드 스탬핑은 각 슬라이드에 다양한 공구를 추가할 수 있어 매우 유연한 스탬핑 방식입니다. 비용도 상대적으로 낮고 개발도 빠릅니다.

파인 블랭킹은 높은 정밀도와 매끄러운 마진을 얻는 데 유용하며, 파인 에지 블랭킹이라고도 합니다. 보통 유압 또는 기계식 프레스 또는 둘의 혼합에서 수행되며, 파인 블랭킹 작업은 세 가지 고유한 움직임으로 구성됩니다:

● 공작물 또는 작업 소재의 제자리 클램핑
● 블랭킹 공정 출력
● 완성된 부품의 배출

파인 블랭킹 프레스는 기존 스탬핑 작업에 사용되는 것보다 더 높은 압력에서 작동하지만, 이러한 더 높은 작동 압력을 고려하여 공구와 기계가 계획되어야 합니다. 파인 블랭킹으로 형성된 에지는 기존 파단으로 생성된 파열을 피합니다. 툴링과 표면 평탄도는 다른 스탬핑 방법으로 접근 가능한 것을 능가할 수 있습니다. 냉간 압출 공정이므로 파인 블랭킹은 총 생산 비용을 낮추는 원스텝 공정입니다.

콜드 프레스 머신 스탬핑용 프레스 형태

기계식, 유압식, 기계식 서보 기술이 스탬핑 프레스의 세 가지 다른 유형을 구성합니다. 프레스는 보통 코일 또는 블랭크 형태의 시트 메탈을 프레스를 통해 보내는 자동 피더에 부착됩니다.

기계식 프레스는 기계식 플라이휠에 부착된 모터를 사용하여 전기를 전달하고 저장합니다. 개별 프레스에 따라 펀치 크기는 5mm에서 500mm까지 다양할 수 있습니다. 기계식 프레싱 속도는 종종 변하며, 보통 분당 20~1,500 스트로크 사이에 있지만 유압 프레스보다 빠른 경향이 있습니다. 20~6,000톤 범위의 다양한 크기로 제공됩니다. 얕고 단순한 부품 개발에 적합합니다.

유압 콜드 프레스 머신

유압 프레스는 가압 유압 유체를 사용하여 소재에 힘을 가합니다. 유압 피스톤은 피스톤 헤드 직경과 같은 힘 수준으로 유체를 변위시켜 기계식 프레스보다 향상된 압력 조절과 더 안정된 압력을 가능하게 합니다. 또한 스트로크와 속도 용량을 맞춤화할 수 있으며, 스트로크의 어느 단계에서나 보통 최대 힘을 가질 수 있습니다.

일반적으로 이 프레스는 20~10,000톤 규모이며 스트로크 크기는 약 10mm~800mm입니다. 제한된 생산 런에서 기계식 프레스보다 더 복잡하고 깊은 스탬핑을 생산하는 데 유압 프레스가 일반적으로 사용됩니다. 조정 가능한 스트로크 지속 시간과 조절된 압력 때문에 더 다재다능합니다.