판금 설계 란

■ 판금 부품

판금은 얇고 평평한 조각으로 형성된 단순한 금속입니다. 금속 가공에 사용되는 기본 형태 중 하나이며 다양한 모양으로 절단 및 구부릴 수 있습니다. 셀 수 없이 많은 일상적인 물건들이 재료로 구성됩니다. 

■ 판금 가공  특성

1)  기능:  

적당한 강성을 요구하는 대부분의 낮은 응력(및 많은 높은 응력) 구성 요소는 판금으로 만들 수 있습니다. 판금은 컨테이너, 케이스 및 문 역할을 하는 부품에 특히 효과적이지만 마운팅 브래킷에도 효과적으로 사용할 수 있습니다.

2)  부착 방법 :

판금 부품은 일반적으로 용접(영구적), 리벳(반영구적) 또는 패스너(제거 가능)를 통해 다른 부품에 연결됩니다. 판금 부품은 일반적으로 너무 얇아서 나사산을 만들 수 없기 때문에(즉, 필요한 5개의 맞물림 나사산을 달성하기에는 너무 얇기 때문에) 부착 구멍은 관통 구멍으로 설계해야 합니다.

3)  기계적 특성 :

판금 부품은 일반적으로 빌렛 가공 부품보다 가볍습니다. 일반적으로 단순한 판금 부품은 더 느슨한 공차가 필요하고 덜 단단합니다. 용접이 필요한 판금 부품은 강철로 만들어야 합니다. 얇은 알루미늄은 용접하기가 훨씬 더 어렵기 때문입니다(열전도율이 높기 때문). 

4)   제조 특성 :

판금 부품은 일반적으로 빌릿 가공 부품보다 저렴하고 생산 속도가 빠릅니다. 

빌릿 가공 이란 .... 

[쉽게 배우는 철강용어]빌릿(Billet)

■ 판금 설계에 대해 알아야 할 추가 사항:

1)  판금 제조 공정의 원료는 압연 공정의 산출물입니다. 일반적으로 금속 시트는 표준 크기의 평평한 직사각형 시트로 판매됩니다. 시트가 얇고 매우 긴 경우 롤 형태일 수 있습니다.따라서 모든 판금 공정의 첫 번째 단계는 더 큰 판재에서 올바른 모양과 크기의 '블랭크'를 절단하는 것입니다.

2) 박판 부품의 설계는 스크랩 손실 및 다이 비용을 최소화하고 효율성을 향상시킬 수 있도록 해야 합니다.

3) 리브 구성으로 굽힘 성형하여 강도와 강성을 높이면 얇은 판재를 사용하여 판금 성형 작업 비용을 줄일 수 있습니다.

4)  금속 선택의 주요 고려 사항은 금속의 종류와 두께입니다. Protocase Inc.는 표준 제품으로 탄소강 및 스테인리스강을 제공합니다.

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■ 판금 설계 중요한 규칙:

제조 가능성을 위한 설계는 오늘날의 판금 설계 산업 에서 매우 유용한 개념입니다 .
판금 설계는 판금 제조 가능성의 모든 측면을 이상적 으로 고려해야 합니다.

 1) 굽힘 릴리프 :

굽힘 릴리프는 판금 굽힘을 위해 생성해야 하는 노치입니다. 릴리프가 없는 플랜지는 인접 재료의 뒤틀림이나 찢어짐이 더 많이 발생합니다. 찢어짐을 방지하기 위해 구부릴 때 릴리프를 제공해야 합니다.  판금 설계 엄지손가락 규칙에 따라 굽힘 릴리프의 길이는 굽힘의 내부 굽힘 반경보다 크거나 같아야 하고 굽힘 릴리프의 너비는 판금 두께보다 크거나 같아야 합니다.

굽힘 릴리프

▷Creo에서 굽힘 릴리프 적용 하기

2) 판금에 대한 최소 구멍 크기 :  

도면에 구멍을 배치하는 동안 도구를 망가뜨릴 정도로 작은 구멍을 만들지 않아야 한다는 점을 명심하십시오. 판금 구멍의 크기를 줄이면 더 작은 크기의 펀치가 필요합니다. 펀치의 크기가 너무 작아지면 작동 중에 파손될 수 있습니다.구멍의 직경은 판금의 두께와 같거나 커야 합니다.

3) 구멍과 굽힘 사이의 최소 간격 :  

판금 설계를 위해 구멍과 굽힘 사이에 충분한 간격을 유지하는 것이 매우 중요합니다. 그렇지 않으면 구멍이 변형됩니다. 판금 굽힘선과 구멍 모서리 사이의 거리는 판금 두께의 4배 이상  이어야 합니다.

 4) 최소 판금 굽힘 반경 :  

최소 판금 굽힘 반경은 도구 및 프로세스 선택에 따라 다릅니다. 판금의 연성이 높을수록 내부 굽힘 반경이 작아질 수 있습니다. 연강 판금의 최소 굽힘 반경은 판금의 두께와 같아야 합니다. 그러나 더 단단한 재료의 경우 외부 세트백에서 파열이 발생하는 결과를 얻기가 어렵습니다. 

참고 사이트 . . . 

판재 절곡시 최소절곡 R값

 

5)  최소 플랜지 폭 :

최소 플랜지 폭은 판금 두께의 4배  이상이어야 합니다. 그렇지 않으면 도구가 제조하는 동안 판금 표면에 마크를 생성합니다. 굽힘은 판금 입자에 수직이어야 하며 균열 경향이 있는 입자 결과에 평행해야 합니다. 결에 수직으로 구부릴 수 없는 경우 결 방향에 대해 45°를 선호합니다.

▷Creo에서 플랜지 Wall  만들기

 

6) 벤드:

•  최소 플랜지 길이는 굽힘에 사용되는 다이를 기준으로 합니다.  
•  구부러진 플랜지의 최소 높이는 재료 두께, 굽힘 반경 및 굽힘 길이와 직접적인 관련이 있습니다.
•  같은 방향으로 두 번 구부리면 정확도가 높아지고 설정 시간이 줄어듭니다. 
   굽힘은 굽힘에 인접한 위치에서 허용 오차 +/-1.5°여야 합니다.
•  작은 플랜지 또는 세부적인 플랜지가 있는 큰 부품은 피하십시오. 그러면 부품 정확도가 떨어집니다.
•  부품을 개발할 때는 항상 툴링 프로파일 차트를 참조하십시오. 
   작업장에서 사용할 수 있는 도구나 생산을 아웃소싱하는 경우 표준을 알아두십시오. 특수 툴링은 매우 비쌀 수 있습니다.

 

 

7) 카운터보어 및 카운터싱크:

더 얇은 게이지 시트는 종종 카운터싱크되지 않지만 시트의 강도를 보존하고 성형 중에 형상의 변형을 방지하기 위해 두꺼운 시트를 시도하고 따라야 하는 몇 가지 지침이 있습니다 .

• 두 카운터싱크 사이의 거리는 재료 두께의  최소 8배로 유지해야 합니다 .
•  강도를 보장하려면 카운터싱크 가장자리와 재료 가장자리 사이의 거리가 재료 두께의 4배여야 합니다.
• 패스너와 카운터싱크 표면 사이에 50%  이상 접촉해야 합니다 .
•  구멍의 변형을 방지하려면 카운터싱크의 가장자리가 굽힘 접선점에서 재료 두께의 4배 이상이어야 합니다.
•  최대 깊이는 하드웨어 각도에서 재료 두께의 3배 입니다.

 

8) Curls:

• 컬의 외부 반경은 재료 두께의 2배  이상이어야 합니다 .  
•  구멍은 적어도 컬의 반지름에 컬 피쳐의 재료 두께를 더한 값이어야 합니다.

 

9) Dimples:

• 딤플의 직경은 재료 두께의 6배  를 넘지 않아야 합니다 .
•  Dimple 가장자리와 Hole 가장자리 사이의 최소 거리는 재료 두께의 3배를 유지해야 합니다. 
•  부품 가장자리에서 딤플 가장자리는 재료 두께의 4배 이상이어야 합니다.
•  굽힘 가장자리에서 딤플 가장자리는 재료 두께의 3배 이상이어야 합니다.
• 두 딤플 사이의 거리는 재료 두께의 4배 에 각 딤플의 내부 반경을 더한 값  이어야 합니다 .
•  최대 직경은 재료 두께의 6배 , 최대 깊이는 내경의 1/2이어야 합니다.
•  구멍에서 딤플까지의 최소 거리는 재료 두께에 딤플 반경을 더한 값의 3배입니다.
•  딤플이 가장자리에서 떨어져야 하는 최소 거리는 재료 두께에 딤플 내부 반경을 더한 값의 4배입니다.
•  딤플과 굽힘 사이의 최소 거리는 재료 두께에 딤플 내부 반경과 굽힘 반경을 더한 값의 2배입니다.

10) Gussets :

보강판은 플랜지를 강화하는 데 사용됩니다. 다음은 보강판에 대한 안내선입니다.
•  45° 보강판은 평평한 가장자리에서 재료 두께의 4배를 초과하도록 설계해서는 안 됩니다.
•  구멍의 경우 보강판과 구멍 가장자리 사이의 거리가 재료 두께의 8배 이상이어야 합니다.
•  45도 각도에서 권장되는 폭과 깊이는 반경과 재료 두께에 정비례합니다.

11) Hems:

햄은 가장자리를 강화하고 만져도 안전한 가장자리를 만들기 위해 판금에 주름을 만드는 데 사용됩니다.

•  티어 드롭 햄의 경우 내경이 재료 두께와 같아야 합니다.
•  열린 단의 경우 내부 지름이 재료 두께보다 크면 굽힘의 진원도가 떨어집니다.
•  구멍의 경우 구멍 가장자리와 햄 사이의 최소 거리는 재료 두께에 햄 반경을 더한 값의 3배입니다.
•  굽힘의 경우 굽힘 안쪽 가장자리와 헴 바깥쪽 사이의 최소 거리는 재료 두께에 굽힘 반경과 헴 반경을 더한 값의 5배여야 합니다.

 

12) Lances & Louvers :

성형 랜스와 루버는 거의 항상 특수 공구가 필요하므로 기능을 설계하기 전에 사용할 수 있는 것을 이해해야 합니다.

•  랜스의 최소 깊이는 재료 두께의 두 배이고 최소 0.125" 여야 합니다.
•  굽힘에서 렌스 가장자리는 재료 두께에 굽힘 반경을 더한 값의 3배 이상이어야 하지만 실제 최소값은 종종 이보다 훨씬 크고 툴링 프로파일에 의해 결정됩니다.
•  구멍에서 랜스 가장자리는 구멍 가장자리에서 재료 두께의 3배 이상이어야 합니다 .
•  오픈 랜스의 최소 너비는 재료 두께의 2배 또는 3.00mm(0.125인치)입니다. 
•  폐쇄 랜스의 최소 너비는 재료 두께의 2배 또는 1.60mm(0.06인치)입니다.

 

 

13) Notches & Reliefs:

•  노치의 최소 너비는 재료 두께와 동일하며 최소 .04”입니다. .
•  노치의 길이를 결정할 때 노치를 절단하는 데 사용되는 도구를 이해하는 것이 매우 중요합니다. 니블링이 발생하지 않도록 가능한 경우 노치는 펀치 길이의 배수와 같아야 합니다.
•  펀치 프레스로 제작할 때 두 노치 사이의 최소 공간은 재료 두께의 2배 이상이어야 하고 최소 0.125”여야 합니다.
•  직선/반지름 끝 노치의 최대 길이는 너비의 5배 입니다 .
•  V 노치의 최대 길이는 너비의 2배입니다.
•  노치에서 평행 평면의 굽힘까지의 최소 거리는 재료 두께에 굽힘 반경을 더한 값의 8배입니다.
•  노치에서 수직 평면의 굽힘까지의 최소 거리는 재료 두께에 굽힘 반경을 더한 값의 3배입니다.
•  두 노치 사이의 최소 거리는 재료 두께의 두 배 또는 3.200mm(0.125인치) 입니다.

▷Creo에서 코너 노치 만들기

 

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