금속 성형 는 제어된 소성 변형을 통해 평판 금속 또는 코일 스톡을 3차원 부품으로 재성형하는 프로세스입니다. 재료를 제거하는 절단 또는 기계 가공 작업과 달리 성형은 볼륨을 유지하면서 금속의 모양을 변경합니다. 그 결과, 툴링 및 프레스 매개변수에 의해 정의된 형상, 강도 및 표면 상태를 갖춘 구조적 또는 기능적 부품이 탄생합니다.
당사는 스탬핑 및 정밀 제조 역량의 일부로 금속 성형 서비스를 제공합니다. 성형 작업은 단일 제어 순서로 복잡한 부품을 생산하기 위해 프로그레시브, 복합 및 트랜스퍼 다이 툴링 내에서 독립적으로 그리고 조합하여 사용됩니다.
성형된 금속 부품이 필요합니까? 성형 검토 및 견적을 위해 도면, 재료, 두께 및 볼륨을 연락처 페이지 로 보내주십시오.
우리가 지원하는 금속 성형 작업
금속 성형 작업은 광범위한 작업을 포괄합니다. 스탬핑 및 판금 제조 범위에서 가장 일반적인 것은 다음과 같습니다.
굽힘
굽힘은 평평한 금속에 각도 또는 곡선 프로파일을 생성하기 위해 힘을 가합니다. 일반적인 굽힘 작업에는 V-굽힘, U-굽힘 및 와이프 굽힘이 포함됩니다. 스프링백은 재료 등급과 두께에 따라 툴링 설계에서 보상되어야 합니다. 주요 설계 고려 사항에는 최소 굽힘 반경(일반적으로 연성 금속의 경우 재료 두께의 1배) 및 굽힘 축을 기준으로 일관된 입자 방향 유지가 포함됩니다.
딥 드로잉
딥 드로잉에서는 펀치와 다이를 사용하여 평평한 판금을 반경 방향 안쪽으로 당겨 컵, 쉘 및 원통형 하우징을 형성합니다. 이 공정의 특징은 블랭크 직경과 펀치 직경의 비율을 정의하는 연신비입니다. 재료는 찢어지지 않고 인발을 완료할 수 있을 만큼 충분한 신장률을 가져야 합니다. 플랜지, 벽 및 베이스는 모두 적절하게 설계된 드로우 툴링을 통해 엄격한 치수 공차로 유지될 수 있습니다. 참조: 딥 드로우 스탬핑.
코이닝
코이닝은 매우 높은 압력을 사용하여 펀치와 다이 면 사이의 금속을 압축함으로써 형상의 크기를 정밀하게 조정합니다. 그 결과, 주조된 영역에 치수가 안정적이고 버(burr)가 없는 표면이 생성됩니다. 코이닝은 일반적인 성형 공차보다 엄격한 치수 제어, 날카로운 반경 및 표면 품질이 더 중요한 피처에 사용됩니다. 이는 일반적으로 터미널 표면, 접점 및 중요한 좌석 표면에 적용됩니다.
엠보싱
엠보싱은 금속을 대체하여 로고, 보강 리브, 식별 표시 또는 등록 기능과 같은 돌출되거나 함몰된 형상을 만듭니다. 재료는 제거되지 않으며 부분적으로 돌출된 패턴으로만 형성됩니다. 양각 기능은 무게를 추가하지 않고도 얇은 부품에 구조적 강성을 더해줍니다.
플랜징
플랜지는 평면 또는 성형 부품의 가장자리를 바깥쪽이나 안쪽으로 구부려서 플랜지를 만듭니다. 플랜지는 구조적 강화, 조립 인터페이스, 밀봉 표면 또는 모서리 보호에 사용됩니다. 돌출된 구멍(펀칭된 구멍이 바깥쪽으로 플랜지되어 나사형 보스를 만드는 곳)은 관련 작업입니다.
성형 및 오프셋
일반적인 성형 작업은 블랭크를 복잡한 비평탄 프로파일로 재형성합니다. 오프셋 성형은 평평한 부품에 Z 프로파일이나 계단형 형상을 생성합니다. 이는 커넥터 하우징, 브래킷 및 조립 지지대에서 일반적입니다.
다림질
아이롱 처리는 인발 쉘의 벽 두께를 균일하게 줄여 외경 또는 내부 보어의 치수 공차를 강화합니다. 정확한 벽 형상을 얻기 위해 딥 드로잉 후 보조 작업으로 자주 사용됩니다.
금속 성형에 사용되는 재료
성형성은 재료의 연성, 두께, 입자 구조 및 템퍼링 조건에 따라 크게 달라집니다. 우리는 다음 방법으로 부품을 성형합니다.
| 재질 | 성형 참고 사항 | 일반적인 성형 부품 |
|---|---|---|
| 탄소강(SPCC, DC01) | 우수한 성형성; 튀어 나올 수 있습니다. 용접 가능 | 브래킷, 구조용 쉘, 커버 |
| 스테인리스강(304, 301) | 더 높은 스프링백; 일이 굳어진다. 성형 후 더 강함 | 의료용 하우징, 식품 하드웨어, 부식에 민감한 쉘 |
| 알루미늄(5052, 3003) | 우수한 연성; 낮은 스프링백; 경량 | 전자 인클로저, 자동차 커버, 항공우주 하우징 |
| 구리(C11000) | 매우 높은 성형성; 딥 드로잉 및 코이닝에 탁월 | 단자, 접점, 전기 쉘 |
| 황동(C26000) | 우수한 성형성; 성형 후 표면 안정성 | 커넥터 부품, 장식 성형 부품 |
재료별 페이지: 알루미늄 스탬핑, 스테인레스 스틸 스탬핑, 강철 스탬핑, 구리 스탬핑, 그리고 황동 스탬핑.
스탬핑 공정의 금속 성형
금속 성형 작업은 독립 실행형인 경우가 거의 없습니다. 생산 스탬핑에서는 툴링 시퀀스에 통합됩니다.
- In 프로그레시브 다이 스탬핑에서는 성형 단계가 연속 스트립의 스테이션에 분산되어 단일 도구 내에서 블랭킹, 피어싱, 벤딩 및 코이닝이 순차적으로 발생할 수 있습니다.
- 트랜스퍼 다이 애플리케이션에서 블랭크는 성형 스테이션 간에 물리적으로 이동하므로 스트립에서는 달성할 수 없는 더 복잡한 형상이 가능합니다.
- 복합 다이에서는 블랭킹과 성형이 단일에서 동시에 발생합니다. 편평하거나 가볍게 성형된 부품에 적합한 스트로크
- 딥 드로잉 공정에서 성형 시퀀스는 여러 단계에 걸쳐 드로잉 깊이, 벽 두께 일관성 및 플랜지 형상을 제어합니다.
성형 부품에 대한 DFM 고려 사항
성형 설계는 툴링 복잡성, 부품 일관성 및 생산 비용에 영향을 미칩니다. 중요한 DFM 고려 사항은 다음과 같습니다.
- 최소 굽힘 반경 - 반경이 너무 작으면 균열이나 파손이 발생합니다. 일반적으로 합금에 따라 최소 0.5–1× 재료 두께
- 스프링백 보상 — 릴리스 후 지정된 각도를 달성하려면 재료 및 두께별로 오버벤딩 각도를 계산해야 합니다.
- 결 방향과 굽힘 축 — 결 방향에 수직으로 구부리면 가공 경화된 재료의 균열 위험이 줄어듭니다.
- 특징 근접성 - 굽힘선에 너무 가깝게 배치된 구멍은 성형 중에 왜곡됩니다. 가장자리에서 재료 두께의 1.5배 최소 거리를 유지합니다.
- 성형 깊이 대 재료 두께 — 딥 드로잉 비율은 재료 신장 용량과 일치해야 합니다.
- 대칭과 균형 - 비대칭 성형 하중으로 인해 스트립 또는 블랭크 이동이 발생합니다. 툴링은 균형 잡힌 다이 형상으로 보상해야 합니다.
금속 성형 서비스를 사용하는 산업
- 자동차 — 본체 스탬핑, 시트 브래킷, 구조적 지지대, 클립 형태 부품. 보다: 자동차 스탬핑
- 전자 장치 — 단자 쉘, EMI 하우징, 커넥터 본체, 정밀 접점. 보다: 전자 스탬핑
- 의료 - 정밀 성형된 스테인레스 부품, 드로잉 하우징, 수술 기구 부품. 보다: 의료 기기 스탬핑
- 항공우주 - 구조적 스탬핑, 인클로저 패널, 성형된 지지 부품. 보다: 항공우주 금속 스탬핑
- 가전제품 - 모터 부품, 제어 패널, 성형 하우징. 보다: 가전제품 스탬핑
- 건설 — 형성된 지지 하드웨어, 앵커 플레이트, 브래킷. 보다: 건설 금속 스탬핑
FAQ: 금속 성형
스탬핑에서 금속 성형이란 무엇입니까?
스탬핑의 금속 성형은 재료를 제거하지 않고 판금의 모양을 바꾸는 프레스 기반 작업을 의미합니다. 여기에는 굽힘, 드로잉, 코이닝, 엠보싱, 플랜징 및 오프셋이 포함됩니다. 성형 작업은 종종 프로그레시브 또는 복합 다이 툴링 내에서 결합됩니다.
금속 성형과 금속 절단의 차이점은 무엇입니까?
금속 절단 작업(블랭킹, 펀칭, 전단)은 파손이나 전단을 통해 재료를 분리합니다. 금속 성형 작업은 분리 없이 소성 변형을 통해 재료를 재형성합니다. 대부분의 스탬프 부품은 동일한 도구 내에서 절단 및 성형 작업이 모두 필요합니다.
가장 만들기 쉬운 금속은 무엇입니까?
구리, 알루미늄, 저탄소강은 연성이 가장 높고 형태가 가장 쉽습니다. 스테인리스강과 고강도강 합금은 스프링백이 더 심하고 더 정밀한 툴링 보정이 필요합니다. 재료의 성질과 입자 구조도 성형성에 큰 영향을 미칩니다.
성형 부품에 허용되는 공차는 얼마입니까?
표준 형상은 부품 복잡성에 따라 일반적으로 ±0.1~0.3mm를 유지합니다. 코인 표면은 ±0.01~0.05mm를 유지할 수 있습니다. 굽힘의 각도 공차는 일반적으로 재료 및 성형 방법에 따라 ±0.5° ~ ±2° 범위입니다.
성형 부품의 스프링백을 어떻게 줄일 수 있나요?
스프링백은 공구 설계의 과도한 굽힘, 굽힘 반경의 코이닝, 더 좁은 반경의 설계 또는 탄성 계수가 낮은 재료 사용을 통해 감소됩니다. DFM 검토에서는 툴링이 제작되기 전에 스프링백 예측을 다루어야 합니다.
금속 성형 견적 요청
간단한 굽힘이 필요하든 복잡한 딥드로잉 쉘이 필요하든 당사의 성형 프로세스는 부품의 기능 요구 사항과 공차 요구 사항을 이해하는 것부터 시작됩니다. 우리는 도면을 검토하고 성형 접근 방식을 확인하며 장기적인 제조 가능성을 지원하는 툴링 및 생산 계획을 제공합니다.
금속 성형 작업을 위한 툴링 설계
성형 부품의 품질은 툴링 설계에서 시작됩니다. 단순한 90° 굽힘이든 복잡한 다단계 인발이든 관계없이 모든 성형 작업에는 재료 거동, 스프링백 및 치수 요구 사항을 고려하는 툴링 형상이 필요합니다.
- 굽힘 반경 및 다이 개구부 - 재료 두께(V-다이 폭)에 대한 다이 개구부의 비율에 따라 필요한 굽힘력과 굽힘의 내부 반경이 결정됩니다. 다이 개구부가 작을수록 반경이 더 작아지지만 더 큰 힘이 필요하고 표면 마킹 위험이 높아집니다.
- 스프링백 보상 — 모든 금속은 성형 후 탄성 회복을 나타냅니다. 툴링은 예상된 스프링백 양만큼 부품을 과도하게 구부려 완성된 부품이 언로드된 후 목표 각도로 돌아올 수 있도록 해야 합니다. 스프링백 예측은 재료별로 이루어지며 파일럿 생산 중에 검증됩니다.
- 드로우 다이 설계 - 딥 드로잉 작업에서는 찢어짐, 주름 및 오렌지 껍질 표면 결함을 방지하기 위해 블랭크 홀더 압력, 펀치 반경 및 다이 반경을 신중하게 제어해야 합니다. 연신비 제한은 재료의 연성과 두께에 따라 달라집니다.
- 코이닝 및 사이징 도구 — 성형된 형상에 표준 성형이 달성할 수 있는 것보다 더 엄격한 공차가 필요한 경우 코이닝 도구는 재료를 정확한 두께 또는 표면 수준으로 압축합니다. 이렇게 하면 다이에 스테이션이 추가되지만 코인 표면에서는 ±0.01~0.03mm를 달성할 수 있습니다.
- 다단계 성형 시퀀스 - 단일 히트로 성형할 수 없는 복잡한 형상에는 프로그레시브 또는 트랜스퍼 다이 내에서 여러 성형 스테이션이 필요합니다. 각 스테이션은 단일 영역에 과도한 응력이 가해지는 것을 방지하기 위해 점차적으로 재료의 모양을 형성합니다.
성형 작업을 위한 툴링 설계는 엔지니어링 능력이 부품 품질과 생산 안정성에 직접적인 영향을 미치는 부분입니다. 우리는 성형 순서와 스프링백 보상 전략에 대한 제어를 유지하기 위해 모든 성형 툴링을 사내에서 설계합니다.
성형 작업 시 재료 거동
다양한 금속은 성형 응력에 다르게 반응합니다. 일관된 부품을 생산하는 성형 툴링을 설계하려면 재료 거동을 이해하는 것이 필수적입니다.
- 항복 강도 및 인장 강도 — 강도가 높은 재료는 더 많은 성형력이 필요하고 더 많은 스프링백을 나타냅니다. 인장 강도가 500 MPa를 초과하는 재료는 종종 다이 간극 조정과 보다 엄격한 공정 제어가 필요합니다.
- 면적의 신장 및 감소 — 이러한 연성의 측정은 재료가 파손되기 전에 얼마나 늘어나거나 당겨질 수 있는지를 결정합니다. 신율이 낮은 소재는 인발 깊이와 굽힘 반경의 견고성을 제한합니다.
- 변형 경화 지수(n 값) — n 값이 높은 재료는 변형을 더 균일하게 분산시켜 인발 및 신장 작업에 유리합니다. n 값이 낮은 재료는 변형과 목이 더 일찍 국지화되는 경향이 있습니다.
- 소성 변형률(r-값) — 드로잉 중 얇아짐에 대한 재료의 저항을 나타냅니다. r-값이 높은 재료는 더 성공적으로 인발되며 딥인발 용도에 선호됩니다.
- 표면 상태 및 코팅 - 표면 거칠기, 오일 코팅 및 아연 도금 층은 모두 성형 중 마찰에 영향을 미칩니다. 공구 표면 처리 및 윤활은 재료 표면 상태와 일치해야 합니다.
압연 인증서의 재료 데이터와 내부 테스트 데이터베이스는 DFM 검토 중에 성형 동작을 예측하고 툴링 설계가 시작되기 전에 현실적인 공차 기대치를 설정하는 데 사용됩니다.
자주 묻는 질문
스탬핑에서 금속 성형이란 무엇입니까?
스탬핑의 금속 성형은 재료를 제거하지 않고 판금의 모양을 바꾸는 프레스 기반 작업을 의미합니다. 여기에는 굽힘, 드로잉, 코이닝, 엠보싱, 플랜징 및 오프셋이 포함됩니다. 성형 작업은 종종 프로그레시브 또는 복합 다이 툴링 내에서 결합됩니다.
금속 성형과 금속 절단의 차이점은 무엇입니까?
금속 절단 작업(블랭킹, 펀칭, 전단)은 파손이나 전단을 통해 재료를 분리합니다. 금속 성형 작업은 분리 없이 소성 변형을 통해 재료를 재형성합니다. 대부분의 스탬프 부품은 동일한 도구 내에서 절단 및 성형 작업이 모두 필요합니다.
성형 부품에 허용되는 공차는 얼마입니까?
표준 형상은 부품 복잡성에 따라 일반적으로 ±0.1~0.3mm를 유지합니다. 코인 표면은 ±0.01~0.05mm를 유지할 수 있습니다. 굽힘의 각도 공차는 일반적으로 재료 및 성형 방법에 따라 ±0.5° ~ ±2° 범위입니다.
성형 부품의 스프링백을 어떻게 줄일 수 있나요?
스프링백은 공구 설계의 과도한 굽힘, 굽힘 반경의 코이닝, 더 좁은 반경의 설계 또는 탄성 계수가 낮은 재료 사용을 통해 감소됩니다. DFM 검토에서는 툴링이 제작되기 전에 스프링백 예측을 다루어야 합니다.
스탬핑으로 어떤 금속을 만들 수 있나요?
냉간 압연강, 스테인레스강, 알루미늄 합금, 구리, 황동, 인청동, 사전 코팅된 강철은 모두 스탬핑으로 성형할 수 있습니다. 각 재료에는 DFM 검토 중에 평가되는 성형 한계, 스프링백 특성 및 툴링 요구 사항이 다릅니다.
스탬핑으로 복잡한 3차원 형상을 만들 수 있나요?
네. 복잡한 3D 형상은 프로그레시브 또는 트랜스퍼 다이 툴링 내에서 다단계 성형 순서를 통해 생산됩니다. 딥 드로잉, 신장 성형 및 단계적 굽힘은 기계 가공이나 주조로 생산하기 어렵거나 비용이 많이 드는 형상을 만들 수 있습니다.
금속 성형 프로젝트를 시작하려면 당사에 문의하십시오. 도면, 재료 및 볼륨을 보내주시면 검토 및 견적으로 응답해 드리겠습니다.