정밀 금속 스탬핑 부품

표준 스탬핑 다이는 부품 공차에 맞게 가공됩니다. 도면에 ±0.05mm라고 표시된 경우 다이는 ±0.05mm로 제작됩니다. 정밀 스탬핑 다이는 부품 공차의 일부로 가공됩니다. 도면에 ±0.02mm라고 표시된 경우 다이는 ±0.005mm로 제작됩니다. 가공 시간이 길고, EDM이 느리고, 검사 빈도가 높기 때문에 다이 비용이 더 많이 듭니다. 그러나 다이는 프레스, 재료 및 도구 마모에 대한 허용 오차를 남겨 두므로 부품은 첫 번째 제품뿐만 아니라 배치 전반에 걸쳐 허용 오차를 유지합니다.

정밀 금속 스탬핑 부품은 더 엄격한 검사 계획을 갖춘 표준 스탬핑이 아닙니다. 이는 다이 정확도, 프레스 정확도 및 다이 내 검증이 모두 최종 공차와 일치하는 툴링 시스템에서 생산된 부품입니다. ±0.05mm로 가공된 다이는 ±0.02mm 위치의 부품을 생산할 수 없습니다. 다이 오류로 인해 프레스 스트로크 전 공차가 소모됩니다.

Nuote Metals에서는 다이 정확도, 프레스 정확도 및 다이 내 검증을 일치시켜 정밀 금속 스탬핑 부품을 생산합니다. 이 기사에서는 툴링 시스템, 이를 작동시키는 시험 조정, 정밀 스탬핑을 승인하기 전에 확인해야 할 사항을 다룹니다.

다이 정확도 – 저속 와이어 EDM 및 좌표 연삭

다이는 정밀도의 첫 번째 원천입니다. ±0.01mm로 가공된 다이는 ±0.02mm 위치의 부품을 생산할 수 없습니다. 다이 오류는 프레스가 스트로크를 하기 전에 공차의 절반을 소모합니다.

정밀 다이 제작 방법:

• 저속 EDM(Sodick AQ 시리즈)다이 인서트 및 펀치용 - 위치 정확도 ±0.003mm, 표면 마감 Ra 0.2μm.
• 펀치 및 다이 프로파일에 대한 연삭 조정- 프로파일 정확도 ±0.002mm, 가장자리 선명도 제어.
• 폐쇄 루프 와이어 EDM 제어 -와이어 위치가 실시간으로 수정되므로 다이 윤곽이 기계의 드리프트가 아닌 프로그램과 일치합니다.
• 재료에 맞는 다이 클리어런스l - 표준 백분율이 아닌 특정 재료 및 두께에 대해 계산됩니다.

정밀 금속 스탬핑 부품에 중요한 이유:±0.01mm로 제작된 다이는 프레스와 재료에 대해 ±0.01mm를 남깁니다. ±0.003mm로 제작된 다이는 ±0.017mm를 남깁니다. 이는 프레스와 재료가 다양하더라도 부품 공차를 유지하기에 충분합니다. 다이 정확도는 최소화하기 위한 비용이 아니라 공차의 기초입니다.

프레스 정확도 – 모든 생산 실행 전에 확인해야 할 사항

부정확한 프레스의 정밀한 다이는 부정확한 부품을 생산합니다. 프레스는 베드 전체에 걸쳐 평행성을 유지해야 하고, 모든 스트로크에서 하사점을 반복해야 하며, 생산 중 열 성장을 견뎌야 합니다.

슬라이더 병렬성펀치가 다이에 고르게 들어가는지 여부를 결정합니다. 0.05mm 기울기의 프레스는 한쪽 면이 0.05mm 더 얇은 부품을 생산합니다. 평탄도와 굽힘 각도가 정밀 공차를 충족할 수 없습니다. 우리는 생산 전과 다이 변경 후에 레이저 정렬 시스템을 사용하여 평행성을 확인합니다.

하사점 반복성코이닝 깊이와 최종 두께를 결정합니다. 스트로크마다 0.02mm씩 달라지는 프레스는 배치의 한쪽 끝이 다른 쪽 끝보다 0.02mm 더 두꺼운 부품을 생산합니다. 기계적 정지 장치가 아닌 리니어 엔코더를 사용하여 스트로크를 모니터링합니다.

열적 성장프레스가 따뜻해지면 간격이 변경됩니다. 8시간 동안 0.02mm 증가하는 프레스는 다이 간격을 0.02mm 변경하고 버 높이도 이에 따라 변경됩니다. 우리는 프레임 온도를 모니터링하고 온도가 설정점을 벗어나면 다이 간극을 조정합니다.

정밀 금속 스탬핑 부품의 경우 프레스는 필수품이 아니며 검증하고 모니터링해야 하는 정밀 기기입니다.

시험 조정 – 첫 번째 기사가 실패할 때 실제로 변경되는 사항

정밀 다이는 첫 번째 스트로크에서 정밀 부품을 생산하지 않습니다. 시험 단계에서는 첫 번째 제품을 측정하고, 오류의 원인을 파악하고, 다이 또는 프레스를 조정하여 공차를 달성합니다.

±0.02mm 위치 공차에 대한 일반적인 시험 순서:

• 첫 번째 시도: 위치는 ±0.035mm를 측정합니다. 오류가 허용오차보다 큽니다.
• 근본 원인: 다이 인서트는 ±0.003mm로 가공되었지만 프레스 평행도는 0.03mm였습니다. 즉, 프레스가 펀치를 기울이고 있었습니다.
• 조정 1: 프레스 슬라이드를 레이저 정렬하여 평행도를 0.012mm로 줄였습니다.
• 두 번째 시험: 위치는 ±0.025mm를 측정합니다. 더 가까워졌지만 여전히 허용 범위를 벗어났습니다.
• 근본 원인: 피드 길이가 피치당 0.008mm씩 달라졌습니다. 서보 피드가 스트립 질량에 맞춰 조정되지 않았습니다.
• 조정 2: 서보 피드 프로필을 조정합니다. 피드 정확도가 ±0.003mm로 향상되었습니다.
• 세 번째 시도: 위치는 ±0.015mm를 측정합니다. 허용 범위 내.
• 생산: 피어싱 스테이션에 설치된 인디 게이징 핀 - 위치가 0.015mm 이상 벗어나면 프레스가 멈춥니다.

이것이 보여주는 것: 정밀도는 다이에만 있는 것이 아닙니다. 다이를 프레스에 맞추고 프레스를 재료에 맞추는 시험 조정에 있습니다. 정밀 스탬핑 부품의 경우 시험 단계는 형식적인 단계가 아니라 실제로 공차가 달성되는 단계입니다.

In-Die 검증 - 절단 전 부품 측정

정밀 스탬핑은 사후 검증할 수 없습니다. 부품이 측정될 때쯤에는 다이가 이미 수천 개의 부품을 생산했습니다. 부품이 절단되기 전에 다이에서 검증이 이루어져야 합니다.

우리가 다이에서 사용하는 것:

• 인디 게이징 핀 – 핀이 정의된 스테이션의 피어싱 구멍에 맞물립니다. 구멍이 위치를 벗어나면 핀이 들어가지 않고 프레스가 멈춥니다.
• 톤수 모니터링 - 다이의 로드 센서가 누락된 부품, 이중 블랭크 또는 마모된 펀치를 감지합니다. 다이가 손상되기 전에 프레스가 멈춥니다.
• 마지막 스테이션에서 비전 검사 - 카메라는 부품이 떨어지기 전에 중요한 특징을 측정합니다. 사양을 벗어난 부품은 공기 폭발로 인해 거부됩니다.

정밀 금속 스탬핑 부품에 다이 내 검증이 중요한 이유: 분당 200~600스트로크의 속도로 공구 마모 이벤트로 인해 다음 샘플이 측정되기 전에 수백 개의 사양을 벗어난 부품이 생산될 수 있습니다. 인디 검증은 배치가 끝날 때가 아니라 드리프트가 발생하는 스트로크에서 드리프트를 포착합니다.

실제 예 – ±0.02mm 위치의 0.5mm 스테인리스 수술용 클립

미국의 한 의료 기기 제조업체는 구멍 위치가 ±0.02mm, 평탄도가 0.03mm, 버 한계가 0.02mm인 0.5mm 스테인리스 수술용 클립이 필요했습니다. 이전 공급업체는 다이를 ±0.02mm로 가공하고 표준 프레스에서 실행했습니다. 위치는 ±0.04mm만큼 다양했고 부품의 8%가 조립에 실패했습니다.

우리가 다르게 한 일:

• 느린 와이어 EDM으로 다이 인서트를 다시 가공했습니다. 위치 정확도는 ±0.003mm입니다.
• 생산 전에 프레스를 레이저 정렬했습니다. 베드 전체에서 슬라이더 평행도가 0.015mm입니다.
• 서보 피드를 0.5mm 스테인리스 스트립으로 조정했습니다. 피드 정확도는 ±0.003mm입니다.
• 피어싱 스테이션에 인디 게이징 핀을 설치했습니다. 위치가 0.015mm를 넘어갈 때 프레스가 멈췄습니다.
• 매 200개 부품마다 광학 비교기로 버 높이를 검증했습니다(0.015mm 이상).
• 제한 사항: 이 접근 방식은 재료 두께가 0.3mm 이상인 경우에 검증되었습니다. 더 얇은 게이지의 경우 스트립이 게이지 핀 힘으로 인해 휘어지고 다이 내 검증이 신뢰할 수 없게 됩니다. 이러한 부품은 다이 내 측정이 아닌 출구에서 광학 검사가 필요합니다.
• 조립 불량 없이 120만 개를 배송했습니다. 고객은 위치와 평탄도에 대한 입고 검사를 없앴습니다.

이것이 바로 정밀 금속 스탬핑 부품이 제공해야 하는 것입니다. 첫 번째 제품에서 정확하게 측정하는 부품뿐만 아니라 배치 전반에 걸쳐 공차를 유지하는 부품입니다. 왜냐하면 다이, 프레스 및 다이 내 검증이 도면이 아닌 공차와 일치했기 때문입니다.

자주 묻는 질문

Q1: 정밀 스탬핑 부품에 대해 유지할 수 있는 가장 엄격한 공차는 얼마입니까?

A: 당사의 표준 정밀도 공차는 구멍 위치 ±0.02mm, 평탄도 ±0.03mm, 굽힘 각도 ±0.3°입니다. 다이 내 측정, ±0.003mm로 가공된 다이, 평행성이 검증된 프레스를 통해 더 엄격한 공차(위치에서 ±0.01mm)를 달성할 수 있습니다. 그러나 공차가 엄격할수록 비용이 높아집니다. 즉, 다이를 가공하는 데 더 오랜 시간이 걸리고 프레스 작동 속도가 느려지며 검사 빈도가 높아집니다. 정밀 금속 스탬핑 부품의 경우 첫 번째 제품이 실패한 이후가 아니라 견적을 내기 전에 공차와 부피를 검토합니다.

Q2: 공차가 ±0.02mm보다 작으면 어떻게 되나요?

A: 견적을 내기 전에 공차와 특징을 검토합니다. 공차가 표준 정밀 기능보다 엄격한 경우 세 가지 옵션이 있습니다. (1) 다이 내 측정 - 부품이 절단되기 전에 다이가 형상을 측정하고, 표류하면 프레스가 중지됩니다. (2) 2차 작업 - 스탬핑 후에 기능이 가공되므로 비용이 추가되지만 허용 오차는 더 엄격해집니다. (3) DFM 권장 사항 - 기능에 영향을 주지 않고 허용 오차를 완화하는 설계 변경을 제안합니다. 정밀 스탬핑 부품의 경우 당사는 보유할 수 없는 공차를 약속하지 않습니다. 주문하기 전에 어떤 옵션이 실행 가능한지 알려드립니다.

Q3: 정밀 금속 스탬핑 부품 ​​비용의 원인은 무엇입니까?

A: 세 가지 요소: 다이 정확도, 프레스 시간, 다이 내 검증. 저속 EDM 및 좌표 연삭으로 가공된 다이는 표준 다이보다 비용이 더 많이 들지만 프레스와 재료에 대한 공차는 남습니다. 인디게이징은 툴링 비용을 추가하지만 다음 샘플까지 포착되지 않는 드리프트로 인한 스크랩을 제거합니다. 정밀 금속 스탬핑 부품의 경우 재료 자체가 아닌 툴링 시스템에 따라 비용이 결정됩니다. 견적과 함께 비용 분석을 제공하므로 어떤 요소가 가격을 주도하는지 확인할 수 있습니다.

Q4: 주문하기 전에 DFM 피드백을 제공할 수 있습니까?

답: 그렇습니다. 재질, 두께, 공차, 부피 등을 도면으로 보내주세요. 우리 엔지니어링 팀은 위치 공차, 평탄도, 버 높이, 형상 크기 등 다이 타당성에 대해 부품을 검토하고 견적과 함께 서면 DFM 보고서를 반환합니다. 공차가 ±0.02mm보다 작은 정밀 금속 스탬핑 부품의 경우 생산 툴링을 시작하기 전에 첫 번째 제품 또는 시험 실행을 권장할 수 있습니다. 이는 가장 흔히 발생하는 비용 문제, 즉 공차를 달성할 수 없어 다이를 제작한 후 수정하는 일을 방지합니다.