주름 없이 얇은 전기 강판용 스탬핑 다이를 설계하는 방법

얇은 전기 강철 가 다른 것보다 더 많이 사용되는 이유는 두께가 얇아 고주파 철 손실을 줄이는 데 도움이 되기 때문입니다. 공개된 모터 데이터에서 0.35mm 에 0.30, 0.25, 0.20mm 클래스는 고주파 철분 손실을 대략적으로 줄일 수 있습니다. 20% ~ 40%, 성적과 시험 조건에 따라 다릅니다. 그 이득은 실제적입니다. 또한 다이가 가장자리에 멍이 들거나 스트립이 들리거나 좁은 브리지가 좌굴되는 경우 스탬핑에서 쉽게 되돌릴 수 있습니다. 펀칭 손상은 더 높은 코어 손실과 절단 후 측정 가능한 성능 손실과 관련이 있습니다.

얇은 전기 강철은 약하기 때문에 주름이 생기지 않습니다. 정확히는 아닙니다. 절단 전, 돌파 시 또는 인출 중 등 잘못된 순간에 다이가 스트립을 제어하지 못하기 때문에 주름이 생깁니다. 따라서 디자인 목표는 말하기는 간단하지만 실행하기는 더 어렵습니다. 스트립을 평평하게 유지합니다. 안내를 유지하세요. 릴리스를 조용하게 유지합니다.

빠른 답변: 실제로 주름을 예방하는 것

얇은 라미네이션 금형은 일반적으로 6가지 규칙을 따를 때 안정적입니다:

1. 일찍 피어싱하고 위치를 파악하세요. 스트립이 약해지기 전에 파일럿과 조기 위치 찾기 기능을 사용하세요.
2. 외부 프로필은 나중에 남겨둡니다. 자료 질량을 가능한 한 오래 유지합니다.
3. 측면당 3%~5% 정도의 클리어런스 시험을 시작하세요. 그런 다음 버, 평탄도, 포스 시그니처 및 가장자리 품질에서 조정합니다.
4. 스트립이 뜨는 부드러운 면이 아닌 딱딱한 스프링 스트리퍼를 사용합니다.
5. 지원되지 않는 브리지를 단축하고 스테이션 간에 긴 슬롯을 분할하세요.
6. 스태거 펀치 참여 따라서 스트립이 한 번에 전체 스냅 스루 충격을 받지 않습니다.

이것이 짧은 버전입니다. 나머지는 주사위가 작동하거나 값비싼 스크랩을 만들기 시작하는 곳입니다.

1) 얇은 전기강판 라미네이션의 주름 원인

프로덕션 환경에서 “주름'은 하나의 명확한 장애 모드가 아닌 여러 가지 증상이 복합적으로 나타나는 경우가 많습니다. 다음과 같이 나타날 수 있습니다:

• 좁은 웹에서 로컬 버클링
• 스트립이 펀치에서 들어 올려진 후의 물결 모양
• 긴 슬롯 주위에 돔형
• 거의 완성된 외부 프로파일의 트위스트
• 스택 평탄도 손실은 스택이 아닌 다이에서 시작됩니다.

근본 원인은 일반적으로 압박 스트레스, 지지력 부족, 고르지 않은 릴리스 또는 이 세 가지가 한꺼번에 발생하는 경우입니다.

이는 두께가 얇아질수록 더욱 심각해집니다. 얇은 실리콘 스틸에 대한 실험 작업에서 좌굴 변형은 더 낮은 시트 두께에서만 나타났으며, 보고된 최대 좌굴 높이는 다음과 같습니다. 164 μm 일부 절단 조건에서. 따라서 시트가 충분히 얇아지면 평탄도는 더 이상 부차적인 품질 검사가 아닙니다. 평탄도는 금형 설계의 주요 제약 조건이 됩니다.

설계자가 간혹 과소평가하는 또 다른 부품이 있는데, 바로 절단 모서리가 모서리보다 더 많은 영향을 미친다는 점입니다. 펀칭된 비방향성 전기강에 대한 잔류 응력 연구에서는 다음과 같은 영향을 받는 영역이 보고되었습니다. 0.4 ~ 0.5mm 가장자리에서. 부품에 좁은 톱니, 브리지 또는 슬롯 모서리가 있는 경우 이는 큰 거리입니다. 다이가 이러한 영역을 손상시키면 라미네이션이 치수 검사를 통과하더라도 적층 및 자기 성능이 저하될 수 있습니다.

2) 출력 속도뿐만 아니라 스트립 안정성을 고려한 다이 아키텍처 선택

얇은 전기강의 경우 먼저 한 가지 질문을 통해 금형 유형을 선택해야 합니다:

어느 시점에서 스트립이 너무 약해져서 스스로 평평하게 유지되지 않나요?

이 질문은 보통 세 가지 방향 중 하나로 이어집니다.

프로그레시브 다이

볼륨, 반복성, 내부 피처의 제어된 순서가 필요한 경우 프로그레시브 레이아웃을 사용합니다. 초기 스테이션이 위치를 구축하고 변형을 분산하는 동안 더 많은 재료를 연결할 수 있기 때문에 슬롯, 창, 좁은 톱니, 파일럿이 있는 라미네이션에 가장 적합한 경로입니다.

복합 또는 조합 주사위

이송 진행보다 동심도 및 원히트 주변부 제어가 더 중요한 경우 이 옵션을 사용합니다. 간단한 라미네이션에는 효과적일 수 있지만 매우 얇은 스톡의 경우 한 번에 더 많은 절단이 발생하기 때문에 릴리스 이벤트가 더 가혹할 수 있습니다. 이는 스트리핑과 서포트에 대한 수요가 더 높다는 것을 의미합니다.

간단한 블랭킹 또는 시험용 주사위

개발, 에지 연구, 버 연구 및 클리어런스 시험에 이 기능을 사용합니다. 프로덕션 레이아웃을 잠그기 전에 실제 클리어런스 창을 찾는 가장 빠른 방법이기도 합니다.

이 글 전체에서 가장 실용적인 규칙일지도 모릅니다: 시트가 얇을수록 너무 일찍 너무 많은 지지대를 제거하는 레이아웃을 신뢰하지 않아야 합니다. 

3) 가능한 마지막 스테이션까지 부품이 견고하게 유지되도록 스트립 레이아웃을 구축합니다.

얇은 라미네이션의 주름 문제는 대부분 레이아웃 문제에서 시작됩니다.

더 안전한 시퀀스는 일반적으로 다음과 같습니다:

파일럿과 위치 확인 구멍을 조기에 배치

여러 펀치가 하중을 공유하기 전에 스트립이 확실한 위치에 있어야 합니다. 파일럿 참여는 메인 천공 펀치가 들어가기 전에 이루어져야 합니다. 일반적인 스탬핑 지침은 파일럿이 먼저 위치를 찾고 스트리퍼가 두 번째로 고정되며 절단은 그 이후에 이루어집니다.

외부 프로파일보다 먼저 내부 피처 자르기

슬롯, 창 및 구멍은 일반적으로 스트립이 여전히 외부를 완전히 지지하고 있을 때 만들어야 합니다. 외부 프로파일이 대부분 자유로워지면 내부를 길게 절단하면 안정적인 스트립이 유연한 프레임으로 바뀔 수 있습니다. 이때부터 다리가 흔들리기 시작합니다.

긴 슬롯을 여러 스테이션으로 분할

한 스테이션에 길고 좁은 슬롯을 펀칭하면 옆에 약한 리본이 생길 수 있으므로 펀칭하지 마세요. 두세 개의 스테이션으로 나누거나 끝과 가운데를 따로 분리하여 스테이징하세요. 목표는 우아함이 아닙니다. 지원되지 않는 긴 압축 스트립을 만드는 것을 피하는 것이 목표입니다.

캐리어 브리지를 충분히 넓고 뻣뻣한 부위에 가깝게 유지하세요.

얇은 스톡의 경우 브릿지 개수보다 브릿지 배치가 더 중요합니다. 긴 슬롯 옆에 좁은 브리지를 배치하는 것이 더 넓은 치아 뿌리 또는 요크 섹션 옆에 배치된 브리지보다 더 나쁜 경우가 많습니다.

바깥쪽 공백은 나중에 채우세요.

이것은 반복할 가치가 있습니다. 바깥쪽 프로필은 뻣뻣함의 마지막 큰 원천입니다. 늦게 쓰세요.

4) 차트에서 복사한 고정된 숫자가 아닌 다이 클리어런스를 유효성 검사 창으로 설정합니다.

얇은 전기강의 경우, 간격은 단순한 버 설정이 아닙니다. 가장자리 손상, 공작물 경화, 잔류 응력, 평탄도 및 자기 손실에 영향을 미칩니다.

최근 작업 0.50 mm 비방향성 전기강은 이격 거리가 증가함에 따라 작업 경화 층의 깊이와 심각도가 증가하고 자기 특성이 저하되는 것으로 나타났습니다. 이 연구에서 측면 간극은 약 5% 는 완전하고 매끄러운 전단 단면을 생성했습니다. 펀칭된 비방향성 강철에 대한 또 다른 연구에서는 어닐링 후 가장 효율적인 철 손실 반응이 약 3% 절단 간극. 이러한 결과를 종합하면 얇은 라미네이션을 위한 매우 실용적인 출발점이 될 수 있습니다: 한 면당 3%~5%의 스톡 두께로 시험 시작, 를 클릭한 다음 습관이 아닌 실제 결과에 따라 조정하세요.

시험 기간 동안 주의해야 할 사항

• 버 높이 트렌드
• 버니쉬/골절 밸런스
• 인출 후 평탄도
• 펀치 로드 패턴
• 스태킹 동작
• 메탈로그래피 검사 시 가장자리 경도 또는 눈에 보이는 화이트닝 제거

간격이 너무 적으면 힘과 마모가 증가할 수 있습니다. 간격이 너무 많으면 릴리스가 거칠어지고 가장자리 손상이 심해지며 스트립이 평면에서 밀려날 수 있습니다. 차트는 재료, 코팅 및 스테이션 순서가 그 선을 넘는 위치를 알려주지 않습니다. 통제된 시험에서는 알 수 있습니다.

5) 절삭날을 안정적으로 유지하는 공구 재질을 선택합니다.

얇은 전기강의 경우 일반적으로 공구 소재 자체가 주름을 결정하지 않습니다. 바로 위쪽의 무언가를 제어함으로써 주름에 영향을 미칩니다: 시간 경과에 따른 엣지 안정성. 펀치와 다이가 마모됨에 따라 유효 간격이 변경되고 파단 영역이 이동하며 소성 영향 층이 커지고 절단이 덜 깨끗하게 해제되기 시작합니다. 실리콘-강 블랭킹에 대한 연구에 따르면 공구 마모가 미세 경도 변화 영역을 확대하고 간극이 이동함에 따라 절삭날 상태를 악화시킬 수 있는 것으로 나타났습니다.

그렇기 때문에 공구 소재 선택은 별도의 구매 선택으로 취급할 것이 아니라 생산 모드와 연계되어야 합니다. 블랭킹 및 피어싱 공구에 대한 선택 지침은 대부분의 금형 설계자가 이미 실무에서 느끼고 있는 주요 절충점을 제시합니다: 내마모성 대 인성. 고마모 냉간 가공 재종은 모서리 유지가 주요 문제일 때 유용합니다. 좁은 펀치 또는 돌파 충격으로 인해 칩핑의 위험이 높아지는 경우 더 단단한 냉간 가공 재종이 더 안전합니다. 분말 야금 냉간 가공 강재는 내마모성과 인성이 동시에 중요한 경우 종종 선택되며, 카바이드 기반 인서트는 일반적으로 모서리 수명이 결정적인 영향을 미치는 매우 높은 마모 상황에 사용됩니다.

여기서 유용한 규칙은 간단합니다. 기본적으로 가장 단단한 도구 재질을 선택하지 마세요. 모서리를 깨끗하게 유지하고, 지오메트리의 칩핑을 방지하며, 프로세스 창 내에서 실제 실행 간격을 가능한 한 오래 유지하는 재료를 선택하세요. 이것이 바로 “공구 재질 선택'에 대한 논의에서 실제로 다루어야 할 내용입니다.

6) 전체 주기 동안 스트립을 제어할 수 있도록 스트리퍼를 설계합니다.

매우 얇은 전기강의 경우 스트리퍼는 측면 구성 요소가 아닙니다. 스트립이 시트처럼 작동할지 호일처럼 작동할지를 결정하는 것은 다이의 일부입니다.

게시된 스탬핑 지침은 두 가지 점에서 명확합니다:

• A 스프링 스트리퍼 천공하는 동안 스톡 스트립 또는 부품을 평평하고 제자리에 고정하고 인출 시 들뜨는 것을 방지합니다.
• 벗겨내는 힘은 거의 0에 가까운 범위에서 최대 25% 의 천공력을 발휘하는 반면, 많은 애플리케이션은 그 이하로 유지됩니다. 10%; 또한 동일한 지침에 따르면 스트리퍼 압력은 다음과 같아야 합니다. 8% 톤수 계획에서 천공력의 비율입니다.

그것은 not 는 “최대 압력 사용”을 의미합니다. 이런 뜻입니다:

단단하고 평평한 접촉면 사용

단단한 스트리퍼 페이스는 스톡을 지지하고 국부적인 리프트를 제한합니다. 부드러운 페이스는 변형되고 옆으로 움직이며 펀치 주변의 통풍을 방해할 수 있습니다. 이는 얇은 라미네이션에 좋지 않은 조합입니다.

압력 균일성 유지

고르지 않은 스트리핑 압력은 부품에 자체적으로 인쇄됩니다. 한쪽 모서리가 먼저 올라가고, 한쪽 다리가 구부러지고, 치아 하나가 뒤틀리는 것을 볼 수 있습니다. 수정은 일반적으로 더 많은 힘을 가하는 것이 아닙니다. 더 나은 지지력과 더 평평한 압력 맵을 만드는 것입니다.

과도한 스트리퍼 이동 최소화

이동거리가 너무 많으면 스프링이 과도하게 압축되어 나사가 손상되고 펀치 반경 근처에서 간섭이 발생할 수 있습니다. 또한 작업 사이클의 안정성이 떨어집니다.

툴링 환기

공기는 어딘가로 빠져나가야 합니다. 통풍이 제대로 되지 않으면 슬러그가 당겨지고 불규칙하게 부풀어 오르며 불안정한 방출이 발생할 수 있습니다. 얇은 재고는 이러한 작은 문제를 감지합니다.

7) 스냅 스루 충격이 좌굴로 바뀌기 전에 감소시킵니다.

라미네이션은 진입하는 동안 평평할 수 있지만 돌파가 너무 심해서 스테이션이 왜곡될 수 있습니다.

펀치 시퀀싱이 중요한 이유입니다.

표준 스탬핑 관행은 다음과 같이 권장합니다. 놀라운 펀치 길이 를 사용하여 충격과 스냅스루 충격을 줄이세요. 툴링 지침에서 종종 놓치는 유용한 세부 사항 중 하나가 바로 스태거를 버니쉬 길이 는 단순히 스톡 두께를 맞추는 것보다 특히 빠른 생산에서 더 효과적일 수 있습니다. 이 아이디어는 이전 그룹이 완전히 스냅되기 전에 한 펀치 그룹이 참여하도록 하여 릴리스 에너지를 버리지 않고 공유하는 것입니다.

얇은 전기 강철 금형에서는 일반적으로 이를 의미합니다:

• 대규모 펀치 그룹을 두세 개의 참여 수준으로 나누기
• 취약한 레이아웃에서 한 번에 “한 번에” 절단하지 않기
• 마지막 펀치가 돌파하는 것을 지켜보세요. 종종 왜곡이 시작되는 지점이기 때문입니다.
• 인출 표시 확인; 평탄도 데이터보다 진실을 더 빨리 알려주는 경우가 많습니다.

조용한 릴리스. 지루한 해방. 그것이 바로 여러분이 원하는 것입니다.

8) 좁은 치아, 브리지 및 긴 슬롯을 다르게 보호하십시오.

모든 라미네이션 지오메트리가 같은 방식으로 실패하는 것은 아닙니다.

좁은 치아

측면이 구부러지고 국소적인 가장자리가 손상될 위험이 있습니다. 치아 뿌리에 가까운 지지대를 유지하고 치아가 옆으로 흔들릴 수 있도록 마지막 측면 절단을 같은 순간에 하지 않도록 합니다.

긴 슬롯

슬롯 옆의 약한 스톡 리본이 위험합니다. 슬롯을 분할하거나 근처에 지지대를 추가하거나 순서를 변경하여 스트립이 긴 자유 가장자리를 통해 압축 응력을 전달하지 않도록 하세요.

얇은 교량

위험은 항상 절단 중이 아니라 인출 중 좌굴입니다. 다리가 바닥 데드 센터에서는 괜찮아 보이지만 램이 올라간 후 실패하는 경우 스트리핑, 벤팅 또는 릴리스 타이밍에 문제가 있는 경우가 많습니다.

이미 많은 내부 컷이 있는 외부 프로파일

프레임 붕괴가 위험합니다. 마지막 공백을 최대한 늦추고 가장 단단한 영역에서 캐리어의 지지력을 유지하세요.

9) 공구 고장이 아닌 버 경향을 기준으로 유지보수 제한을 사용하십시오.

마모된 모서리는 버를 키우는 것 이상의 역할을 합니다. 파단 거동을 변화시키고, 이형 불안정성을 증가시키며, 다이가 보기 흉한 방식으로 보정하게 만듭니다. 전기강에서 모서리 열화는 스택 품질과 자기 거동에 직접적인 영향을 미칩니다. 절삭 손상에 대한 검토 문헌에 따르면 펀칭으로 인한 에지 효과는 손실을 증가시키고 성능을 저하시킬 수 있으며, 절삭 방법을 비교한 연구에서는 잔류 응력, 에지 경도 및 버를 중요한 품질 지표로 계속 지적하고 있습니다.

따라서 눈에 보이는 재난이 발생할 때까지 기다리지 마세요.

재연마 트리거를 설정합니다:

• 버 높이 트렌드
• 평탄도 드리프트
• 획기적인 부하 변화
• 스트립 리프팅 마크
• 고정된 라미네이션 수에 따른 스택 높이 변화

훨씬 저렴하게 운영할 수 있는 방법입니다.

얇은 라미네이션 다이 설계를 위한 실용적인 시작 테이블

정확한 수치는 아직 시험판 확인이 필요합니다. 하지만 이 표는 일반적인 클리어런스 차트나 추측보다는 시작하기에 더 좋은 자료입니다.

주름을 유발하는 일반적인 디자인 실수

1. 외부 프로파일을 너무 일찍 자르는 경우

스트립의 강성이 떨어지고 이후 스테이션마다 제어하기가 더 어려워집니다.

2. 스트리퍼 압력을 하나의 숫자처럼 취급

중요한 것은 강제성이 아니라 접촉 패턴과 타이밍입니다.

3. 컷 사이에 지원되지 않는 긴 스팬 사용

얇은 재고는 이를 용서하지 않습니다.

4. 긴 슬롯을 한 번에 펀칭

이 슬롯은 서류상으로는 효율적으로 보입니다. 스트립이 동의하지 않을 수 있습니다.

5. 재연마할 때까지 너무 오래 기다림

버가 분명해질 때쯤이면 보통 평탄도가 이미 표류하고 있는 경우가 많습니다.

6. 톤수 증가로 인한 릴리스 문제 해결

이는 종종 진짜 문제를 잠시 숨기다가 마모를 악화시키는 원인이 됩니다.

자주 묻는 질문

최종 요점

좋은 박판 라미네이션 다이에서는 부품을 평평하게 유지하기 위해 힘에 의존하지 않습니다. 시퀀스, 지지 및 제어된 릴리스에 의존합니다.

이것이 바로 디자인 로직입니다:

• 늦은 역까지 스트립을 강하게 유지
• 사용 3%-5% 측면별 간격 을 시작 창으로 설정합니다.
• 스톡을 평평하게 잡고 리지드 스프링 스트리퍼
• 지원되지 않는 스팬 단축
• 비틀거리는 돌파구
• 버가 눈에 띄기 전에 다시 연마하기