딥 드로잉 다이: 중공 부품용 정밀 금속 스탬핑

통제된 자재 흐름: 핵심 원칙

성공적인 딥드로잉 부품을 달성하는 것은 재료 흐름 제어라는 한 가지 원칙에 달려 있습니다. 평평한 블랭크를 속이 빈 모양으로 그릴 때 금속은 찢어지거나 접히지 않고 소성적으로 흘러야 합니다. 업계 벤치마크에 따르면 블랭크 홀더 힘이 유지되는 것으로 나타났습니다. 재료 항복강도의 1.5배 및 2.5배 다이 클리어런스를 다음과 같이 설정합니다. 시트두께의 1.1~1.3배 가장 일반적인 결함을 방지합니다. 이 기사에서는 이면의 메커니즘, 프로세스 및 구조 설계를 검토합니다. 딥 드로잉 다이 .

딥 드로잉 다이가 두께 손실 없이 형상 감소를 달성하는 방법

딥 드로잉은 원래 시트에 가까운 벽 두께를 유지하면서 직경을 줄임으로써 평면 블랭크를 근본적으로 빈 부분으로 변환합니다. 플랜지 영역의 재료는 반경 방향 인장 응력과 원주 방향 압축 응력을 받아 다이 캐비티로 플라스틱 흐름이 발생합니다. 잘 설계된 프로세스는 두께 변화를 이내로 유지합니다. ±10% 초기 게이지의 구조적 무결성을 보장합니다.

중요한 공정 매개변수: 블랭크 홀더 힘 및 다이 간격

딥 드로잉 품질을 좌우하는 두 가지 매개변수, 즉 블랭크 홀더 힘(BHF)과 다이 클리어런스입니다. BHF는 플랜지의 주름을 억제합니다. 힘이 부족하면 접히는 현상이 발생하고, 힘이 너무 많으면 인장 응력이 증가하여 갈라짐이 발생합니다. 다이 간격은 드로잉 벽을 위한 공간을 제공합니다. 너무 빡빡하면 마찰과 찢어짐이 증가하고, 너무 느슨하면 치수 정확도가 떨어집니다.

재료 그리기 가능성과 부품 형상을 기반으로 이러한 값을 조정하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 고강도 강철에는 다음이 필요할 수 있습니다. 최대 30% 더 높은 BHF 마모를 방지하기 위해 상한에서 여유 공간을 유지하면서 스프링백을 제어합니다.

고급 딥 드로잉 프로세스

초기 딥 드로잉

첫 번째 추첨은 블랭크를 컵으로 변환합니다. 펀치 노즈 반경과 다이 진입 반경은 흐름을 용이하게 하도록 최적화되었습니다. 일반적인 비율의 범위는 다음과 같습니다. 시트 두께의 4~10배 . 소화기 몸체와 같은 깊은 부품에는 다단계 초기 인출이 일반적입니다.

엷게 하는 깊은 그림

이 프로세스는 시트 게이지보다 작은 간격을 제어하여 의도적으로 벽 두께를 줄여 무게 대비 강도 비율을 향상시킵니다. 벽 두께를 줄일 수 있는 에어로졸 캔에 사용됩니다. 30~40% 일련의 다림질 링을 통해.

리버스 딥 드로잉

리버스 드로잉(Reverse Drawing)은 미리 그려진 컵을 뒤집어서 반대 방향으로 그리는 것입니다. 이 방법은 입자 구조를 압축하고 이중벽 용기와 같은 대칭 구성 요소에 이상적이며 중간 어닐링 횟수를 줄입니다.

성형 단계에 맞춘 다이 구조 설계

딥 드로잉 다이의 구조는 재료 흐름과 부품 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 세 가지 대표적인 디자인은 서로 다른 기술적 요구 사항을 충족합니다.

반전된 초기 딥 드로잉 다이

이 디자인에서는 펀치가 아래쪽 슈에 장착되고 블랭크 홀더가 위쪽에 장착되며 프레스의 쿠션 시스템을 사용하여 제어된 압력을 가합니다. 이 설정은 블랭크 공급 및 배출을 단순화하여 종종 다음과 같은 사이클 시간을 생성합니다. 분당 15~25스트로크 중형 자동차 패널용.

블랭크 홀더리스 리버스 딥 드로잉 다이

로우 프로파일 부품에 적합한 이 다이는 블랭크 홀더를 제거하고 드로 비드와 다이 형상을 사용하여 플랜지를 고정합니다. 툴링 비용을 절감하고 연신 비율이 다음보다 낮은 얕은 싱크대 및 하우징에 자주 사용됩니다. 1.4 .

더블 다이 씨닝 딥 드로잉 다이

단일 스트로크에 두 개의 연속 아이롱 링이 특징인 이 다이는 중간 처리 없이 높은 벽 두께 감소를 달성합니다. 이는 음료 캔 생산의 표준으로, 두께 허용 오차를 다음과 같이 유지합니다. ±0.005mm 다림질 후.

표면 엔지니어링 및 윤활을 통해 다이 수명 연장

딥 드로잉 다이는 높은 접촉 압력과 미끄럼 마찰을 견뎌냅니다. 표면 처리 및 적절한 윤활로 서비스 간격이 크게 연장됩니다. 일반적인 전략은 다음과 같습니다.

• 다이 표면을 거칠게 연마합니다. Ra 0.1μm 이하 마찰과 재료 픽업을 줄입니다.
• TiN 또는 CrN과 같은 물리적 기상 증착(PVD) 코팅은 표면 경도를 증가시켜 2000HV 이상 다이 수명을 연장할 수 있습니다. 3~5회 코팅되지 않은 도구와 비교.
• 다이아몬드 유사 탄소(DLC) 코팅은 낮은 마찰 계수를 제공합니다( ≤0.1 ) 알루미늄 및 스테인레스 스틸 드로잉의 경우 마손을 최소화합니다.
• 극압 첨가제가 포함된 고성능 드로잉 윤활제는 작업 환경에서도 내구성 있는 필름을 유지합니다. 200~400MPa 딥 드로잉에서 일반적인 인터페이스 압력.

주름 및 갈라짐 문제 해결

주름과 균열이라는 두 가지 주요 결함은 부적절한 매개변수 설정이나 공구 마모로 인해 발생합니다. 아래 목록에는 증상, 근본 원인 및 수정 조치가 연관되어 있습니다.

• 플랜지 또는 벽의 주름: 블랭크 홀더의 힘이 부족하거나 여유 공간이 너무 많아서 발생하는 경우가 많습니다. BHF를 다음으로 늘리십시오. 1.8–2.5× 항복 강도 다이 간격이 1.1–1.2× 두께 이내인지 확인합니다.
• 바닥 균열(펀치 노즈 파손): 과도한 BHF, 좁은 펀치 반경 또는 윤활 불량. BHF 감소, 펀치 반경 연마 ≥6× 두께 , 고점도 윤활제를 도포합니다.
• 벽에서 분할: 재료 함유물, 다이 간격 부족 또는 드로우 비드 마모로 인해 발생합니다. 여유 공간을 늘리고, 블랭크 품질을 검사하고, 마모된 비드를 교체하십시오.
• 귀걸이: 평면 이방성으로 인해 발생합니다. 블랭크 방향을 회전하거나 연신 비율을 약간 높여 제어합니다. 이어링을 2% 미만으로 제한 최적화된 텍스처로 달성 가능합니다.

적용 분야: 연료 탱크부터 에나멜 분지까지

딥 드로잉 다이는 일정한 벽 두께와 이음매 없는 중공 형상이 필요한 부품을 생산합니다. 자동차 연료 탱크는 일반적으로 여러 단계에 걸쳐 알루미늄 도금 강철로 딥 드로잉되어 다음과 같은 깊이 대 직경 비율을 달성합니다. 최대 2:1 나누지 않고. 주방 싱크대와 에나멜 세면대는 단일 또는 역방향 드로잉을 사용하여 부드러운 반경을 만들고 응력 집중을 방지합니다. 다른 예는 다음과 같습니다.

• 에어로졸 캔(얇아지는 딥 드로잉)
• 소화기 몸체(다단계 초기도면)
• 스테인리스 스틸 조리기구(블랭크 홀더 없음 또는 유압 성형)
• 전기 커넥터 쉘(포일 두께의 마이크로 딥 드로잉)

다이 설계 및 프로세스 순서의 선택은 생산량, 재료 등급 및 기하학적 복잡성에 맞게 조정되어 비용 효율적인 고품질 출력을 보장합니다.