자동차는 "세상을 바꾼 기계"라고 불려 왔습니다. 자동차 산업은 산업 간 밀접한 연관성을 가지고 있기 때문에 한 국가의 경제 발전 수준을 보여주는 중요한 상징으로 여겨집니다. 자동차 제조에는 크게 네 가지 공정이 있는데, 그중에서도 스탬핑 공정이 가장 중요하며, 또한 네 가지 공정 중 가장 먼저 진행됩니다.
이 글에서는 자동차 제조 과정에서 사용되는 스탬핑 공정에 대해 중점적으로 살펴보겠습니다.
목차:
- 스탬핑이란 무엇인가요?
- 스탬핑 다이
- 스탬핑 장비
- 스탬핑 재료
- 계량기
1. 스탬핑이란 무엇인가요?
1) 스탬핑의 정의
스탬핑은 프레스와 금형을 이용하여 판재, 스트립, 파이프, 프로파일 등에 외부 힘을 가해 소성 변형 또는 분리를 일으켜 원하는 형상과 크기의 가공품(스탬핑 부품)을 얻는 성형 가공 방법입니다. 스탬핑과 단조는 소성 가공(또는 압력 가공)에 속합니다. 스탬핑용 블랭크는 주로 열연 및 냉연 강판과 스트립입니다. 전 세계 철강 제품의 60~70%가 강판이며, 이 강판 대부분이 스탬핑 공정을 통해 완제품으로 만들어집니다.
자동차의 차체, 섀시, 연료 탱크, 라디에이터 핀, 보일러의 증기 드럼, 용기 외피, 모터 및 전기 제품의 철심 실리콘 강판 등은 모두 스탬핑 공정을 통해 제작됩니다. 또한 계측기, 가전제품, 자전거, 사무기기, 생활용품 등에도 스탬핑 부품이 많이 사용됩니다.
2) 스탬핑 공정 특성
- 스탬핑은 생산 효율이 높고 재료 소모량이 적은 가공 방법입니다.
- 스탬핑 공정은 대량의 부품 및 제품 생산에 적합하며, 기계화 및 자동화가 용이하고 생산 효율이 높습니다. 또한, 스탬핑 생산은 폐기물 발생을 최소화하거나 아예 없애는 것을 목표로 할 뿐만 아니라, 설령 잔여물이 발생하더라도 이를 최대한 활용할 수 있습니다.
- 작동 과정이 간편하며, 조작에 높은 수준의 기술이 필요하지 않습니다.
- 스탬핑으로 제작된 부품은 일반적으로 기계 가공이 필요하지 않으며 치수 정밀도가 높습니다.
- 스탬핑 부품은 호환성이 뛰어납니다. 스탬핑 공정의 안정성이 우수하여 동일 생산 배치의 스탬핑 부품은 조립 및 제품 성능에 영향을 미치지 않고 상호 교환하여 사용할 수 있습니다.
- 스탬핑 부품은 판금으로 제작되기 때문에 표면 품질이 우수하여 후속 표면 처리 공정(예: 전기 도금 및 도장)에 유리한 조건을 제공합니다.
- 스탬핑 가공을 통해 고강도, 고강성, 경량의 부품을 얻을 수 있습니다.
- 금형을 이용해 대량 생산하는 스탬핑 부품의 비용은 저렴합니다.
- 스탬핑 공정은 다른 금속 가공 방법으로는 가공하기 어려운 복잡한 형상의 부품을 생산할 수 있습니다.
3) 스탬핑 공정
(1) 분리 공정:
외부 힘의 작용으로 특정 윤곽선을 따라 판재가 분리되어 특정 모양, 크기 및 절단 품질을 가진 완제품 및 반제품이 얻어집니다.
분리 조건: 변형된 재료 내부의 응력이 강도 한계 σb를 초과합니다.
a. 블랭킹: 다이를 사용하여 닫힌 곡선을 따라 절단하고, 펀칭된 부분이 부품이 됩니다. 다양한 모양의 평면 부품을 만드는 데 사용됩니다.
b. 펀칭: 금형을 사용하여 닫힌 곡선을 따라 펀칭하며, 펀칭된 부분은 폐기됩니다. 포지티브 펀칭, 사이드 펀칭, 행잉 펀칭 등 여러 가지 방식이 있습니다.
c. 다듬기: 성형된 부품의 가장자리를 특정 모양으로 다듬거나 자르는 것.
d. 분리: 금형을 사용하여 닫히지 않은 곡선을 따라 펀칭하여 분리합니다. 좌우 부품을 결합할 때 분리 공정이 더 많이 사용됩니다.
(2) 형성 과정:
원자재를 파손 없이 소성 변형시켜 특정 모양과 크기의 완제품 및 반제품을 얻습니다.
성형 조건: 항복 강도 σS
a. 도면: 판재를 다양한 개방형 중공 부품으로 성형하는 과정.
b. 플랜지: 판재 또는 반제품의 가장자리가 특정 곡률에 따라 특정 곡선을 따라 수직으로 성형된 부분입니다.
c. 성형: 성형 부품의 치수 정확도를 향상시키거나 작은 모서리 반경을 얻기 위해 사용되는 성형 방법입니다.
d. 뒤집기: 미리 구멍이 뚫린 판재 또는 반제품이나 구멍이 뚫리지 않은 판재에 세로 모서리를 만듭니다.
예: 벤딩: 판재를 직선을 따라 다양한 모양으로 구부리면 매우 복잡한 형상의 부품을 가공할 수 있습니다.
2. 스탬핑 다이
1) 금형 분류
작동 원리에 따라 드로잉 다이, 트리밍 펀칭 다이, 플랜징 셰이핑 다이로 나눌 수 있습니다.
2) 금형의 기본 구조
펀칭 다이는 일반적으로 상부 다이와 하부 다이(볼록 다이와 오목 다이)로 구성됩니다.
3) 구성:
작동 부품
안내하다
위치
제한하다
탄성 요소
들어 올리고 돌리기
3. 스탬핑 장비
1) 프레스 기계
프레스는 베드 구조에 따라 개방형 프레스와 폐쇄형 프레스의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
오픈 프레스는 세 면이 열려 있고, 침대는C자형개방형 프레스는 앞뒤가 개방되어 있고 베드는 닫혀 있어 강성이 떨어집니다. 주로 소형 프레스에 사용됩니다. 폐쇄형 프레스는 앞뒤가 개방되어 있고 베드는 닫혀 있어 강성이 좋습니다. 주로 대형 및 중형 프레스에 사용됩니다.
슬라이더 구동력의 유형에 따라 프레스는 기계식 프레스와유압 프레스.
2) 라인 풀기
전단기
전단기는 주로 다양한 크기의 금속판을 직선으로 절단하는 데 사용됩니다. 동력 전달 방식은 기계식과 유압식이 있습니다.
4. 스타엠핑 소재
스탬핑 재료는 부품 품질과 금형 수명에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 현재 스탬핑이 가능한 재료는 저탄소강뿐만 아니라 스테인리스강, 알루미늄 및 알루미늄 합금, 구리 및 구리 합금 등 다양합니다.
강판은 현재 자동차 스탬핑에서 가장 널리 사용되는 원자재입니다. 최근 경량 차체에 대한 요구가 높아짐에 따라 고강도 강판, 샌드위치 강판과 같은 신소재가 차체에 점점 더 많이 사용되고 있습니다.
강판 분류
두께에 따라 두꺼운 판재(4mm 이상), 중간 두께 판재(3~4mm), 얇은 판재(3mm 미만)로 구분됩니다. 자동차 차체 스탬핑 부품은 주로 얇은 판재로 만들어집니다.
압연 상태에 따라 열연강판과 냉연강판으로 구분됩니다.
열간압연은 합금의 재결정 온도보다 높은 온도에서 재료를 연화시킨 후, 압력 휠을 이용하여 얇은 판재나 빌릿의 단면 형태로 압착하는 공정입니다. 이 과정에서 재료는 변형되지만 물리적 특성은 변하지 않습니다. 열간압연판은 인성과 표면 평활도가 떨어지고 가격이 비교적 저렴합니다. 또한 열간압연 공정이 거칠고 매우 얇은 강판을 압연하기는 어렵습니다.
냉간 압연은 열간 압연, 피팅 제거 및 산화 공정 후 합금의 재결정 온도보다 낮은 온도에서 압력 휠을 사용하여 재료를 추가로 압연하는 공정입니다. 냉간 압연-재결정-어닐링-냉간 압연 과정을 2~3회 반복하면 재료 내 금속이 분자 수준의 변화(재결정)를 겪게 되고, 형성된 합금의 물리적 특성이 변화합니다. 따라서 표면 품질이 우수하고 마감이 뛰어나며 제품 치수 정밀도가 높고 제품의 성능 및 구조가 특정 사용 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
냉간압연강판은 주로 냉간압연 탄소강판, 냉간압연 저탄소강판, 스탬핑용 냉간압연강판, 고강도 냉간압연강판 등을 포함한다.
5. 게이지
게이지는 부품의 치수 품질을 측정하고 평가하는 데 사용되는 특수 검사 장비입니다.
자동차 제조에서는 복잡한 공간 형상을 가진 대형 스탬핑 부품, 내장 부품, 용접 하위 조립품이든, 단순한 소형 스탬핑 부품, 내장 부품 등이든 관계없이, 공정 간 제품 품질 관리를 위해 특수 검사 도구가 주요 검사 수단으로 자주 사용됩니다.
게이지 검출은 신속성, 정확성, 직관성, 편의성 등의 장점을 가지고 있어 특히 대량 생산에 적합합니다.
계측기는 대개 세 부분으로 구성됩니다.
① 골격 및 기본 부분
② 신체 부위
③ 기능 부품 (기능 부품에는 퀵척, 위치 결정 핀, 검출 핀, 이동식 간격 슬라이더, 측정 테이블, 프로파일 클램핑 플레이트 등이 포함됩니다.)
자동차 제조 공정에서 스탬핑 공정에 대해 알아야 할 모든 것은 여기까지입니다. 정시는 전문가입니다.유압 프레스 제조업체전문적인 스탬핑 장비를 제공합니다. 예를 들어,심가공 유압 프레스또한, 저희는 다음과 같은 제품을 공급합니다.자동차 내장 부품용 유압 프레스필요한 사항이 있으시면 언제든지 연락주세요.
게시 시간: 2023년 7월 6일
