판금 설계 지침: 판금 부품 설계

판금 가공은 절단, 스탬핑, 성형, 펀칭 등의 공정을 통해 금속판에서 다양한 부품을 제작하는 공정입니다. 클릭 앤 고(Click-and-Go) 방식처럼 보이지만, 상당한 복잡성을 수반합니다. 먼저 3차원 CAD 파일을 기계 코드로 변환하고, 이 코드를 기계를 제어하여 모든 단계의 정확성을 보장합니다.

그렇기 때문에 설계 과정에서 특정 판금 설계 지침을 따르는 것이 중요합니다. 이 지침에는 가공성 향상, 전반적인 마무리 작업 향상, 리드타임 최적화를 위한 중요한 설계 고려 사항이 포함되어 있습니다. 이 판금 설계 가이드 에서는 판금 설계 최적화에 도움이 되는 가장 중요한 고려 사항들을 살펴보겠습니다 . 자, 시작해 볼까요!

판금 피처를 위한 7가지 설계 지침

이러한 설계 가이드라인은 금속 제조 공정을 최적화하는 데 도움이 되는 자료입니다.

1. 판금 부품으로 모델 설계

원활한 제조를 위해 CAD 설계에서 베이스 플랜지, 엣지 플랜지와 같은 전용 판금 피처를 사용하여 부품을 성형하고 SolidWorks에서 판금으로 변환하세요. 이것이 중요한 이유는 무엇일까요? 자동 평탄화, 충분한 굽힘 여유, 그리고 제작을 위한 정확한 DFX 출력 가능성을 높이기 때문입니다.

설계 단계에서는 시트에 솔리드 바디 모델을 사용하지 마십시오. 솔리드 바디 모델에는 중요한 성형 세부 정보가 없는 경우가 있습니다.

2. 모델을 사용하여 엔지니어링 도면 제공

3D 판금 모델과 함께 2D 엔지니어링 도면을 포함하는 것을 잊지 마세요. 이 도면들은 어떤 역할을 할까요? 다음과 같은 내용을 명확하게 전달합니다.

• 중요한 차원

• 허용 오차 굽힘 노트

• 홀 콜아웃

• 재료 사양

• 마무리 지침

이러한 지침은 항상 3D 파일에 포함되어 있는 것은 아니므로 별도의 2D 도면으로 공유하는 것이 중요합니다.

대부분의 판금 설계 서비스는 정확한 설정과 검사를 위해 이러한 도면을 사용합니다.

3. 굽힘 반경을 유연하게 활용하세요

굽힘 반경은 많은 사람들이 생각하는 것보다 훨씬 중요합니다. 굽힘 반경의 유연성 덕분에 표준 툴링을 사용할 수 있어 비용 효율적이고 시간을 절약할 수 있습니다. 업계 모범 사례는 내부 굽힘 반경을 판재 두께와 동일하게 유지하는 것입니다(예: 두께 2mm 판재의 경우 반경 2mm ).

전문가 팁: 맞춤형 다이를 피하려면 항상 제조업체에 냉각 제한 사항을 확인하세요.

4. 툴링을 위한 공간을 남겨두세요

굽힘 작업 시 프레스 브레이크 툴링에 충분한 여유 공간을 확보하는 것을 잊지 마세요. 구멍, 탭, 컷아웃 등 굽힘 부위에 너무 가까이 배치된 설계 요소는 툴링 작업을 다소 어렵게 만들 수 있습니다.

전문가 팁: 판 두께의 최소 4배 이상 되는 설계 특징은 굽힘 부위에서 멀리 떨어뜨려 두세요. 즉, 판 두께가 2mm인 경우, 이러한 특징은 굽힘 부위에서 최소 8mm 이상 떨어져 있어야 합니다.

이렇게 하면 정확한 굽힘이 보장되고 툴링 과정에서 발생할 수 있는 모든 문제를 피할 수 있습니다.

5. 굽힘 및 오프셋 굽힘

굽힘은 매우 중요하며, 전체 디자인을 완성하거나 망칠 수 있습니다. 디자인의 완성도를 유지하려면 굽힘과 오프셋 굽힘 사이에 일정 거리를 유지하세요. 굽힘 사이에는 재료 두께의 최소 3~4배의 간격을 유지하세요.

오프셋 굽힘에는 더 많은 주의가 필요합니다. 툴링 재앙을 피하기 위해 충분한 여유 공간을 확보하세요.

6. 구멍 및 슬롯(최소 크기, 가장자리로부터의 거리)

펀칭이나 레이저 절단 시 변형을 방지하려면 구멍과 슬롯 사이의 최소 직경을 시트 직경과 동일하게 유지해야 합니다. 이것이 중요한 이유는 응력을 줄이고 제조성을 향상시키기 때문입니다.

전문가 팁: 구조적 무결성을 유지하고 찢어짐을 방지하려면 가장자리에서 재료 두께의 최소 2배, 구부러진 부분에서 재료 두께의 3배의 구멍을 만드세요.

7. 디플 & 엠보싱

딤플과 엠보싱은 디자인을 부풀리지 않으면서도 필요한 견고성, 통풍성, 그리고 투명성을 제공하기 때문에 모든 디자인에 중요합니다. 딤플과 엠보싱을 제작할 때는 일반적으로 펀치나 다이를 사용합니다.

최종 설계에서는 최소 벽 두께와 구멍 및 굽힘 부분과의 거리(일반적으로 재료 두께의 3배, 어떤 경우에는 그 이상)를 유지해야 합니다.

이러한 판금 설계 가이드라인을 따르면 엔지니어와 설계자는 자신이 만드는 부품이 구조적으로 안전할 뿐만 아니라 예산에도 부담이 없어 제작 및 생산에 바로 투입할 수 있습니다.

판금 제조 기술

주요 판금 제조 기술 6가지는 다음과 같습니다.

굽힘

굽힘 가공은 주로 강판의 특정 부분을 굽혀 원하는 곡률이나 각도를 만드는 것을 말합니다. 이 방법은 일반적으로 기계식 굽힘 기계나 수동 굽힘 공구를 사용하여 수행됩니다. 원하는 모양을 얻으려면 보통 여러 번 굽혀야 합니다.

레이저 커팅

레이저 절단은 고에너지 레이저 빔을 사용하여 금속판을 정밀하게 절단하는 가공 기술입니다. 레이저 빔을 제어하고 초점을 맞춰 복잡한 형상과 윤곽을 절단할 수 있습니다.

스트레칭

연신은 강판을 늘리는 방법입니다. 이 방법은 얇은 판재 부품이나 장비를 만드는 데 자주 사용됩니다. 이 공정에서는 재료를 길이 방향으로 더 얇고 길게 늘리기 위해 연신해야 합니다. 연신은 일반적으로 프레스와 특수 연신 장비를 사용하여 수행됩니다.

용접

용접은 열원을 통해 금속판을 연결하는 가공 방법입니다. 일반적인 용접 방법으로는 아크 용접, 레이저 용접, 가스 차폐 용접 등이 있으며, 서로 다른 부품이나 판을 연결하는 데 사용됩니다.

구르는

압연은 금속판에 롤러를 통해 힘을 가하여 롤러 사이의 틈을 통과시켜 판재의 모양과 크기를 변화시키는 공정입니다. 압연은 금속판의 두께를 얇게 하거나, 곧게 펴거나, 형상을 교정하는 데 자주 사용됩니다.

스탬핑

스탬핑은 강판을 원하는 모양으로 성형하는 방법으로, 일반적으로 고정밀 부품 생산에 사용됩니다. 이 방법은 특수 스탬핑 다이를 사용하여 강판을 고정된 기판 위에 놓은 후, 고압 가스 또는 기계적 힘을 사용하여 강판을 원하는 모양으로 성형합니다.

판금 설계에 대한 재료의 영향

재료 공차는 판금 부품의 고유한 특성으로, 재료 특성 및 제조 공정 등의 요인에 따른 고유한 편차를 특징으로 합니다. 이러한 공차는 특히 재료 두께의 영향을 받으며, 각 두께 범주마다 공차 등급이 다릅니다.

재료 허용 오차 - 두께

적절한 판금 제조에서 판 두께를 선택하는 것은 매우 중요한 단계입니다. 이러한 선택은 부품의 전반적인 강도와 무게뿐만 아니라 최소 굽힘 반경, 구멍 및 슬롯 크기, 플랜지 길이와 같은 전반적인 설계 특성 등 다양한 요소에 영향을 미칩니다. 판금 부품 전체에 걸쳐 균일한 두께를 유지하는 것은 일관된 품질과 성능을 보장하는 데 매우 중요합니다.

재료 두께 지침

재료 공차의 일반적인 경향은 음의 공차로 향하는 것입니다. 이는 완제품의 실제 치수가 설계에 명시된 것보다 약간 작을 수 있음을 의미합니다. 이는 최종 제품의 기능적 및 구조적 무결성을 보장하기 위해 설계 및 제조 과정에서 고려해야 할 중요한 요소입니다.

자세하고 구체적인 이해를 위해 두께 공차표를 참조하시기 바랍니다. 이 표는 다양한 소재와 두께 간의 예상되는 차이에 대한 포괄적인 정보를 제공하며, 완제품의 정밀성과 품질을 추구하는 설계자와 제조업체에게 귀중한 자료입니다.

재료 허용 오차 - 속성

금속판 소재는 표면 장력, 스프링백, 인장 강도 등의 물리적 특성이 다를 수 있으며, 이는 생산에 사용된 소재와 공정에 따라 달라집니다.

재료를 선택할 때는 설계에 허용되는 변동 폭과 안전율을 고려해야 합니다. 예를 들어, 열간압연 탄소강은 일반적으로 냉간압연 탄소강보다 소재 변동 폭이 더 큽니다(단, 열간압연 탄소강은 2차 가공으로 인해 비용이 더 많이 듭니다). 더 정밀한 굽힘 가공을 위해서는 냉간압연강이 더 나은 선택입니다. 냉간압연강은 소재 배치 간 변동을 줄이고 굽힘의 일관성을 향상시키기 때문입니다.

판금 제작을 위한 허용 오차 지침

공차는 제품의 치수 또는 기타 특성에서 허용되는 편차입니다. 판금 제품을 설계할 때는 제품의 의도된 용도에 허용되는 공차를 고려하는 것이 중요합니다. 정밀한 맞춤이나 정렬이 필요한 경우처럼 일부 용도에서는 더 엄격한 공차가 필요할 수 있습니다.

판금 가공 일반 공차표

매장에서 바로 사용할 수 있는 디자인을 위한 실용적인 팁

판금 설계 경험이 풍부하더라도 실수는 있을 수 있습니다. 매번 제작 가능한 디자인을 얻으려면 다음의 실용적인 팁을 따르세요.

• 재료 두께에 따른 플랜지 설계

• 굽힘에 너무 가까운 기능은 피하세요

• 일반적인 재료 및 표준을 사용하세요

• 날카로운 모서리를 반경으로 만들어 균열을 방지합니다.

• 성형 시 도구 접근을 위한 공간을 남겨 두십시오.

실수는 피할 수 없지만, 이러한 디자인 팁을 따르면 실수 중 일부를 피할 가능성이 높습니다.

결론

설계는 모든 제작 프로젝트에서 아마도 가장 중요한 단계일 것입니다. 실수 하나면 심각한 문제에 직면하게 됩니다. 하지만 이 글에 설명된 판금 설계 지침을 따르면 실수 발생 확률은 거의 0에 가깝습니다.

어떤 판금 설계 소프트웨어를 사용하시든 업계 모범 사례를 따르는 것이 항상 도움이 됩니다. 최고의 판금 설계 서비스를 찾고 있다면 떠오르는 이름은 바로 BERGEK 입니다 . BERGEK은 업계에서 오랜 경험을 바탕으로 앞으로도 여러분의 설계 및 제작 파트너가 되어 드릴 것입니다.

자주 묻는 질문

판금 설계에서 재료의 두께는 얼마나 중요한가요?

판금 설계에서는 벽 두께를 균일하게 유지하는 것이 중요합니다. 판금 부품의 두께는 일반적으로 0.9mm에서 20mm 사이입니다. 본 가이드에서는 두께를 결정할 때 펀치(구멍) 및 기타 형상(예: 카운터싱크 구멍)을 고려해야 한다고 강조합니다. 일부 형상에는 후가공이 필요할 수 있기 때문입니다.

판금 설계 시 굽힘에 대한 주요 고려 사항은 무엇입니까?

굽힘 가공은 판금 제조에서 중요한 공정입니다. 본 가이드에서는 굽힘 반경, 굽힘 각도, 스프링백과 같은 요소의 중요성을 자세히 설명합니다. 또한, 굽힘의 내부 반경은 최소한 재료 두께와 같아야 하며, 모든 굽힘 각도에 대해 ±1도의 허용 오차를 유지해야 한다고 권장합니다. 또한, 굽힘 가공 중 일관된 가이드와 최소 플랜지 길이를 유지하는 것의 중요성에 대해서도 설명합니다.

판금 설계에서 K-팩터의 역할을 설명해 주시겠습니까?

K 계수는 판금 설계에서 평면도를 계산할 때 매우 중요합니다. 굽힘 공정 중 재료의 신축과 관련이 있습니다. 이 가이드에서는 다양한 K 계수(0~0.5)와 다양한 재료 및 굽힘 방법에 대한 기본 K 계수 값을 나타낸 차트를 제공합니다.

허용 오차는 판금 설계에 어떤 영향을 미칩니까?

공차는 판금 부품의 정확성을 보장하는 데 매우 중요합니다. 본 가이드는 성형, 굽힘, 선형 치수를 포함한 판금 제조의 모든 측면에 대한 공통적인 공차를 제공합니다. 본 가이드는 설계 사양 및 기능 요구 사항을 충족하기 위해 정확성의 중요성을 강조합니다.

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