스탬핑 다이 피어싱 의 개념
• 블랭킹은 다이를 사용하여 판금을 분리하는 스탬핑 공정으로, 주로 블랭킹(부품 생산용) 및 피어싱(구멍 생성용)을 포함합니다.
• 판금에서 필요한 모양의 부품(또는 블랭크)을 전단하는 과정을 블랭킹이라고 하며, 공작물에 필요한 모양의 구멍을 만드는 과정을 피어싱이라고 합니다.
• 블랭킹 공정에 사용되는 다이를 블랭킹 및 피어싱 다이라고 합니다. 이는 부품을 생산하거나 굽힘, 드로잉, 성형과 같은 후속 단계를 위한 블랭크를 준비하는 데 사용할 수 있습니다.
스탬핑 다이 변형 특성
• 전체 블랭킹 공정은 탄성 변형 단계, 소성 변형 단계, 전단 파괴 단계의 세 단계로 나눌 수 있습니다.
탄성 변형 단계: 아래 그림과 같이 펀치에 의해 가해지는 압력 하에서 재료가 탄성 굽힘을 겪고 다이 가장자리로 약간 침입합니다.
소성 변형 단계: 재료에 가해지는 응력이 탄성 한계를 초과했습니다. 이 시점에서 펀치는 재료 속으로 침입하는 동시에 재료는 다이 속으로 침입합니다. 펀치와 다이의 침입에 대한 재료의 저항으로 인해 다음 다이어그램에 표시된 것처럼 굽힘 모멘트 M이 생성됩니다.
전단 파괴 단계: 다이 캐비티 가장자리 근처의 응력이 먼저 재료의 전단 강도에 도달하여 다이 가장자리에서 균열이 시작됩니다. 이 시점에서 펀치 가장자리 근처의 재료는 소성 상태로 유지되고 펀치는 재료 안으로 계속해서 침입합니다(그림 a). 결과적으로, 펀치 가장자리의 재료에도 균열이 발생합니다. 펀치와 다이 사이의 일방적 틈새 z/2가 적절할 때 펀치와 다이 모두에서 발생하는 전단 균열이 전파되어 일치하여 블랭킹된 부품을 재료에서 분리합니다(그림 b). 분리 후 펀치는 계속 움직여 블랭킹된 부품을 다이 캐비티 안으로 밀어 넣습니다(그림 c).
전단면(Sheared Surface ) : 아래 그림과 같이 블랭킹에 의해 생성된 표면은 펀칭된 구멍에 3개의 뚜렷한 영역이 나타납니다. 즉, 상단의 약간 둥근 모서리인 롤오버(변형 영역), 이어서 전단에 의해 형성된 매끄럽고 반짝이는 표면인 버니싱 영역, 마지막으로 찢어져서 생성된 거친 표면인 파단 영역을 나타냅니다. 스크랩 재료에는 유사한 세 개의 영역이 나타나지만 분포 순서는 반대입니다.
스탬핑 다이의 전단 표면 및 틈새
유형 I – 큰 간격, 큰 전복(R), 큰 각도(a), 심한 버(인장 찢어짐).
유형 II – 상대적으로 큰 여유 공간, 상대적으로 큰 롤오버(R), 일반 각도(a), 일반 버.
유형 III – 적당한 간격, 감소된 전복(R), 일반 각도(a), 일반 버.
유형 IV – 작은 간격, 감소된 전복(R), 일반 각도(a), 정상에서 증가까지의 버.
유형 V – 매우 작은 간격, 매우 작은 롤오버(R), 매우 작은 각도(a), 버 증가(인장 찢어짐 및 압축 압출 모두).
• 이전 페이지의 그림은 틈새에 따른 전단면의 변화를 보여주며 틈새는 Type I에서 Type V로 점차 감소합니다. Type III은 최적의 틈새를 나타냅니다. 이 표면은 롤오버(R)와 버(burr)가 동반된 광택 영역과 파괴 영역으로 구성됩니다. 인장 응력으로 인해 발생하는 버를 인장 찢어짐이라고 합니다. 골절 영역은 각도(a)를 나타냅니다.
• Type II에서는 Type III에 비해 전복(R)이 증가하는 반면 각도(a)는 크게 변하지 않고 인장 파열은 여전히 정상입니다.
• 틈새가 더 커지면(Type I) 롤오버(R)와 각도(a)가 크게 증가하고 인장 찢어짐이 심해지며 부품 변형이 발생합니다.
• Type IV에서는 Type III에 비해 롤오버(R)가 감소하지만 각도(a)는 유사하다. 감소된 클리어런스로 인해 파단부 내에 밝은 반점이 나타나고, 버는 중간 정도이며, 인장 찢어짐과 함께 압축 압출 버가 나타납니다.
• 유형 V는 극히 작은 롤오버(R), 거의 각도 없음(a), 광택 영역과 파괴 영역의 교대 층 및 증가된 버(인장 인열 및 압축 압출 모두)를 보여줍니다. 압출 버의 높이는 다이 가장자리의 선명도와 관련이 있습니다. 가장자리가 날카로울수록 압출 버 높이가 낮아집니다.
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