In-Die 어셈블리 설명: 한 번의 프레스로 스탬핑과 결합을 병합하는 방법

인다이 조립이란 무엇입니까?

두 가지 별도 작업을 실행하는 데 사용되는 단자 브래킷을 생산하는 제조업체: 브래킷을 형성하는 프로그레시브 스탬핑 라인과 작업자가 자체 클린칭 너트를 삽입하고 정렬을 확인하고 부품을 쌓는 벤치. 조립 작업대는 병목 현상이 발생했고, 인쇄기는 완성된 작업을 자주 기다렸습니다. 두 단계를 너트를 삽입하고 주변 금속을 고정하는 단일 프로그레시브 다이로 교체하면 완성된 브래킷당 총 사이클 시간이 대략 절반으로 단축됩니다.

다이 내 조립은 다운스트림 작업 대신 스탬핑 다이 내부에서 두 개 이상의 부품 또는 부품과 패스너를 결합하는 방식입니다. 결합 메커니즘에 따라 제조업체에서는 이를 호출합니다. 인디 스테이킹, 인디 리벳팅, 인디 클린칭 또는 단순한 인디 결합 . 이름이 무엇이든, 프레스는 조립 기계가 됩니다. 완성된 조립은 다이를 완성하고 부품의 모양을 제어하는 ​​다이는 삽입된 모든 요소의 위치도 제어합니다.

결정 규칙은 간단합니다. In-die 어셈블리는 볼륨이 높을 때 가장 큰 이점을 제공하고, 어셈블리는 실제 스트립 폭에 맞으며, 코일에서 나올 때 재료의 연성을 사용하여 조인트를 만들 수 있습니다. 올바른 부품군을 위해 취급, 정렬 및 노동 문제의 전체 클래스를 제거합니다.

In-Die 어셈블리가 프로그레시브 다이에서 작동하는 방식

In-die 어셈블리는 거의 항상 프로그레시브 다이 플랫폼을 기반으로 구축됩니다. 스트립은 일련의 스테이션을 통해 진행되며 각 단계는 파일럿 구멍 뚫기, 포켓 그리기, 윤곽 다듬기, 조립 스테이션에서 너트, 핀 또는 보조 스탬핑 부품을 형성된 형상에 공급하는 단계를 수행합니다. 이후 스테이션에서는 주변 금속을 고정하거나 말리거나 클린칭하여 삽입된 구성 요소가 이동하지 못하도록 하고 최종 스테이션에서는 완성된 어셈블리를 스트립에서 분리합니다.

모든 작업이 동일한 다이 및 스트립에 대해 등록되기 때문에 느슨한 스탬핑 부품을 조립 기계의 고정 장치에 재배치할 때보다 공차 누적이 훨씬 적습니다. 스테이션 순서는 또한 프로그레시브 다이와 트랜스퍼 다이 사이에서 다르며, 이로 인해 조립 스테이션이 배열되는 방식이 변경됩니다. 는 프로그레시브 금속 스탬핑과 트랜스퍼 금속 스탬핑의 비교 아키텍처와 그 한계를 모두 설명합니다.

다이 내 스테이킹 및 리벳팅

인디 스테이킹은 가장 일반적인 메커니즘입니다. 펀치는 삽입된 부품 위로 스탬핑된 부품의 작은 부분을 대체합니다. 예를 들어 너트나 핀을 미리 형성된 포켓에 밀어 넣고 스테이킹 펀치는 포켓 가장자리를 말려 이를 가두는 것입니다. 스테이킹은 연성 재료에서 가장 잘 작동합니다. 고강도 강철 또는 심하게 가공된 부품에는 가열 스테이크 또는 리벳팅 스위치가 필요할 수 있습니다.

인디 리벳팅 및 클린칭은 주 도구 내부에 있는 작은 펀치 및 다이 세트를 사용하여 두 개의 판금 부품 사이에 영구적인 기계적 접합을 형성합니다. 솔리드 또는 반관형 리벳을 스테이션에서 공급하거나 패스너 없이 한 부품을 다른 부품에 직접 클린칭할 수 있습니다. 열 관리가 가장 까다로운 옵션이기는 하지만 일부 다이는 레이저 용접을 통합하여 이전 스테이션에서 형성된 슬리브, 커넥터 핀 및 베어링 링을 닫습니다.

메커니즘을 하나의 도구로 결합할 수 있습니다. 예를 들어, 컴퓨터 섀시 베이스에는 단일 부품에 여러 개의 압입 패스너가 필요한 경우가 많습니다. 우리와 같은 도구 대형 컴퓨터 베이스용 자동 리벳팅 금형 한 번의 프레스 스트로크로 여러 리벳팅 작업을 수행합니다.

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In-Die Assembly의 주요 장점

가장 분명한 이점은 두 가지 작업과 해당 버퍼 및 작업자가 하나의 프레스 주기로 축소된다는 것입니다. 별도의 리벳팅 또는 너트 삽입 스테이션을 통과하는 부품 제품군의 경우 사이클 시간 비교가 명확합니다.

사이클 시간 절감 50% 이상이 현실적이다 작은 부품의 경우 품질 이점이 시간 절약보다 더 가치 있는 경우가 많습니다. 스테이킹 펀치가 성형 도구와 동일한 기둥 세트에 의해 안내되면 부품의 윤곽을 유지하는 정렬도 접합부를 유지합니다. 재배치 오류가 없으므로 측설된 위치는 고정 장치와 별도의 조립 기계의 결합된 반복성이 아닌 다이 자체의 반복성에 유지됩니다.

비용 측면에서는 절충안이 우선적으로 적용됩니다. 즉, 다이는 단순한 블랭킹 도구보다 비용이 더 많이 들고 제작 시간도 더 오래 걸립니다. 충분한 양이 있으면 노동력 절감과 별도의 조립 기계 제거를 통해 더 높은 도구 비용이 회수됩니다. 품질 엔지니어는 또한 다이 내 조립으로 인해 부품 핸드오프가 완전히 제거된다는 점에 유의해야 합니다. 다른 설비로 이동할 때마다 손상, 먼지 또는 잘못된 방향이 발생할 가능성이 있습니다.

동일한 원칙이 자동차 하위 어셈블리에도 적용됩니다. 자동차 부품용 프로그레시브 금형 첫 번째 설계 검토부터 계획된 조립 스테이션, 센서 및 톤수 요구 사항이 배치되므로 이점은 나중에 추가되지 않고 도구에 내장됩니다.

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제한 사항 및 In-Die 조립이 적합한 경우

인디 조립은 보편적인 대답이 아닙니다. 툴링은 더욱 복잡하므로 실질적인 결정은 볼륨, 부품 형상 및 공장의 조립 작업 구성 방식에 따라 달라집니다.

주요 제한 사항

• 툴링 복잡성: 조립 스테이션에는 움직이는 부품, 센서가 추가되고 시험 시간이 길어집니다. 스테이킹 또는 리벳팅 스테이션이 있는 다이는 단순한 프로그레시브 다이보다 디버깅하는 데 20~30% 더 오래 걸릴 수 있습니다.
• 프레스 속도: 스테이킹, 삽입 및 리벳팅 스테이션은 순수 블랭킹보다 느리게 실행됩니다. 일반적으로 중간 부품의 경우 100개 이상이 아닌 분당 40-60스트로크입니다.
• 재료 제한: 스테이킹에는 연성이 필요합니다. 고강도 또는 심하게 경화된 금속은 측설 모서리에 균열이 생길 수 있으며, 이로 인해 조인트 디자인이나 재료 등급이 변경될 수 있습니다.
• 스트립 레이아웃 제약: 어셈블리의 부품은 하나의 스트립 내에 꼭 맞아야 하고 정렬 상태를 유지해야 합니다. 이는 매우 크거나 부피가 큰 구성 요소에는 실용적이지 않습니다.
• 수리 접근: 마모된 조립 스테이션에서는 프레스에서 다이를 제거해야 할 수 있으므로 예비 인서트와 명확한 유지 관리 절차가 필수적입니다.

In-Die 어셈블리를 선택해야 하는 경우

1. 연간 거래량은 복잡한 툴링을 상각할 만큼 충분히 높습니다. 중간 크기 부품의 경우 연간 약 100,000개 이상의 수요가 일반적인 출발점입니다.
2. 그렇지 않으면 조립에는 자체 작업자가 있는 전용 리벳팅 또는 너트 삽입 스테이션이 필요합니다.
3. 조인트 위치는 전기 접촉 높이나 힌지 정렬과 같은 기능적 차원으로, 부품마다 단단히 고정되어야 합니다.
4. 제품 디자인은 접근 가능한 측면에서 패스너 공급을 허용하고 펀치를 스테이킹하거나 리벳팅할 수 있는 여유 공간을 남겨둡니다.

공차 및 품질 고려 사항

다이 내 조립 공정의 주요 품질 위험은 구성 요소가 누락되거나 잘못 배치되는 것입니다. 몇 번의 프레스 스트로크 동안 눈에 띄지 않는 공급 문제는 다이를 손상시킬 수 있습니다. 따라서 잘 만들어진 도구에는 너트 누락 센서, 스테이킹 펀치의 변위 프로브 또는 잘못된 재료 두께로 만들어진 조인트에 플래그를 지정하는 힘 모니터 등 모든 조립 스테이션에서 감지 기능이 포함되어 있습니다.

중요한 공차는 원시 블랭크가 아닌 최종 조립품을 정의하는 공차입니다. 펀치와 위치 지정 표면이 동일한 다이 세트에 있기 때문에 스테이크 위치는 일반적으로 수백 분의 1mm로 유지됩니다. 삽입된 패스너의 직각도와 평탄도는 다이 자체 정렬 수준에 유지됩니다. 이는 작은 위치 오류가 접촉 또는 절연 문제가 되는 전자 하우징 및 전류 전달 부품에서 특히 중요합니다. 이유 전자 스탬핑 다이가 더 엄격한 공차를 요구하는 이유 해당 다이에 조립 스테이션을 추가하면 더 많은 힘을 가할 수 있습니다.

In-Die 어셈블리와 라인 자동화 결합

다이 내 조립 셀은 단독으로 실행되는 경우가 거의 없습니다. 프레스는 코일 라인으로 공급되고, 완성된 조립품은 센서로 점검되며, 로봇은 포장이나 다음 용접 작업을 위해 부품의 방향을 정합니다. 우리의 경험에 따르면 다이와 그 주변의 자동화는 하나의 시스템으로 설계되어야 합니다. 즉, 스트립 공급, 윤활, 부품 계산 및 결함 제거는 모두 다이의 피치 및 사이클 시간과 일치해야 합니다.

자동화 경험이 있는 금형 메이커가 가장 큰 가치를 창출하는 곳이 바로 여기입니다. 우리의 스탬핑 자동화 배포 최근 프로젝트에서는 구체적인 예를 들 수 있습니다. 다이 설계, 프레스 제어 및 핸들링 장비가 단일 타임라인에서 조정되었습니다. 스탬핑 자동화 장비 릴 피더, 스태커 및 인프레스 감지와 같은 기능을 처음부터 다이와 함께 지정할 수 있으므로 도구 제작 후 자동화를 다시 장착할 때 나타나는 사이클 시간 및 레이아웃의 놀라움을 피할 수 있습니다.

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In-Die 조립을 평가할 때 물어봐야 할 사항

다이 내 조립과 스탬핑 + 조립 프로세스를 비교할 때 다음 사항을 기준으로 결정하세요. 계획된 수량으로 완성된 부품당 총 비용 , 언론 시간 요금이 아닙니다. 부품 누락 감지가 어떻게 처리되는지, 설정 및 수리를 위해 액세스할 수 있는 스테이션 수, 조립 스테이션을 추가한 후 남아 있는 스트립 활용도를 금형 제조업체에 문의하십시오. 또한 유사한 조립 도구를 요청하십시오. 조립용으로 설계된 다이와 리벳팅 스테이션이 볼트로 고정된 블랭킹 다이의 차이는 시험 시간과 장기 유지 관리에서 나타납니다.

실질적인 출발점은 부품 도면과 수량 예측입니다. 이 두 문서를 통해 금형 제조업체는 스트립 레이아웃, 프레스 톤수 및 조립 스테이션의 추가 비용을 추정할 수 있습니다. 프로세스에 맞는 부품의 경우 다이 내 조립은 스탬프 제품에서 노동력, 처리 및 공차 누적을 없애는 가장 신뢰할 수 있는 방법 중 하나입니다.