I. 서론

프레스 브레이크 금속 제조에서 필수적인 장비입니다. 프레스 브레이크의 절곡 정확도는 프레스 브레이크가 판금 부품에서 원하는 각도, 치수 및 형태를 얼마나 정밀하게 구현할 수 있는지를 의미합니다.

이는 제품 품질과 생산 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다. 절곡 정확도는 제품 외관과 조립 정밀도뿐만 아니라 기업의 브랜드 이미지와 시장 경쟁력에도 영향을 미칩니다.

재질 특성, 공구 품질 및 정렬, 기계 교정, 작업자의 숙련도, 환경 요인 등 여러 요소가 절곡 부정확성에 기여합니다. 이러한 요소의 변동은 의도한 각도에서 벗어나게 하여 조립 및 전체 제품 품질에 영향을 줄 수 있습니다.

정기적인 유지보수, 올바른 기계 설정, 재질 특성 이해가 프레스 브레이크 절곡 정확도 문제를 해결하는 핵심입니다.

먼저, 프레스 브레이크의 정확도를 향상시키기 위해 기계 정확도 문제 해결에 대한 간단한 이해를 돕는 영상을 시청해 봅시다.

II. 일반적인 프레스 브레이크 절곡 정확도 문제

프레스 브레이크 절곡은 금속 제조에서 중요한 공정이지만, 다양한 문제로 인해 일관된 정확도를 달성하기 어려울 수 있습니다. 이 섹션에서는 프레스 브레이크 절곡에서 흔히 발생하는 문제, 그 원인과 영향, 그리고 실행 가능한 문제 해결 단계를 살펴봅니다.

A. 불균일 절곡

• 원인:
  • 공구의 정렬 불량: 상부 펀치와 하부 다이 사이의 미세한 정렬 불량도 압력 분포의 불균형을 초래할 수 있습니다.
  • 힘 분포 불균형: 유압 시스템의 고장이나 크라우닝 조정 불량은 절곡선 전체에 걸쳐 힘의 불균형을 유발할 수 있습니다.
  • 재질 불균일: 재질 두께나 경도 차이는 절곡이 사양에서 벗어나게 만들 수 있습니다.
• 영향:
  • 작업물 전체에서 각도나 곡선이 일관되지 않음.
  • 스크랩률 증가와 재작업으로 인한 생산 비효율성.
• 문제 해결:
  • 레이저 유도 시스템이나 정렬 보조 장치를 사용하여 공구 정렬을 확인합니다.
  • 유압 시스템에서 램의 불균일한 움직임을 유발할 수 있는 공기 주머니나 누수를 점검합니다.
  • 절곡 전에 재질 두께와 경도가 균일한지 검사합니다.

B. 스프링백

• 원인:
  • 재료 탄성: 알루미늄과 스테인리스강과 같은 금속은 탄성 특성 때문에 굽힘 힘이 해제된 후 다시 원래 형태로 돌아가려는 경향이 있습니다.
  • 잘못된 파라미터 설정: 과도한 굽힘 부족 또는 잘못된 다이 개구 크기는 스프링백 현상을 악화시킬 수 있습니다.
• 영향:
  • 원하는 각도에서 벗어나 부품이 허용 오차를 초과하는 경우.
• 문제 해결:
  • 스프링백을 보상하기 위해 과도 굽힘 기법을 적용합니다.
  • 탄성 변형을 줄이기 위해 더 작은 다이 개구나 바닥 맞춤 방식을 사용합니다.
  • 재료별 스프링백 특성에 따라 CNC 파라미터를 조정합니다.
  • 고품질 공구를 사용하고 프레스 브레이크 설정을 조정하는 것도 스프링백 감소에 도움이 됩니다.

C. 균열 및 파손

• 원인:
  • 과도한 응력: 굽힘 과정에서 고강도 강이나 알루미늄과 같은 취성 재료를 과부하하는 경우.
  • 잘못된 공구 파라미터: 재료 두께에 비해 너무 좁은 다이 개구를 사용하면 굽힘선에 응력 집중이 증가합니다.
• 영향:
  • 굽힌 부품의 구조적 결함으로 인해 기능과 안전성이 저하됨.
• 문제 해결:
  • 응력을 더 고르게 분산시키기 위해 반경이 큰 적절한 공구를 선택합니다.
  • 재료 두께에 비례하여 다이 개구 크기를 늘려 굽힘 힘을 줄입니다.
  • 취성 재료를 예열하여 연성을 향상시키고 균열 위험을 줄입니다.

D. 불균일한 굽힘 각도

• 원인:
  • 공구 마모: 마모된 펀치나 다이는 굽힘 시 불균일한 접촉점을 형성합니다.
  • 재료 두께 변동: 판금 두께의 작은 불균일도 각도 편차를 유발합니다.
  • 잘못된 기계 설정: 백 게이지나 램 정렬 불량은 정밀도를 저해합니다.
• 영향:
  • 부품이 치수 사양을 충족하지 못해 재작업 또는 폐기 필요.
• 문제 해결:
  • 예방 유지보수 일정의 일부로 마모된 공구를 정기적으로 점검하고 교체합니다.
  • 재료 두께 감지 기능이 있는 CNC 시스템을 사용하여 실시간으로 조정합니다.
  • 일관된 위치를 보장하기 위해 백 게이지와 램 정렬을 주기적으로 교정합니다.

E. 표면 손상

• 원인:
  • 부적절한 클램핑: 과도한 클램핑 압력은 작업물 표면을 손상시키거나 긁을 수 있습니다.
  • 과도한 공구 압력: 절곡 시 높은 힘은 부드러운 재료에 자국을 남길 수 있습니다.
• 영향:
  • 제품의 외관과 기능을 저해하는 심미적 결함.
• 문제 해결:
  • 작업 중 표면 손상을 방지하기 위해 더 부드러운 클램핑 패드나 보호 필름을 사용합니다.
  • 재료 특성에 따라 공구 압력 설정을 조정합니다 (예: 부드러운 금속은 더 낮은 압력이 필요).
  • 마찰로 인한 손상을 줄이기 위해 공구 표면을 적절히 윤활합니다.

III. 프레스 브레이크 절곡 정확도 향상 솔루션

프레스 브레이크로 정밀하고 일관된 절곡을 달성하려면 적절한 기계 유지보수, 최적화된 공구 선택, 재료별 조정, 첨단 기술, 숙련된 작업자의 조합이 필요합니다.

이 섹션에서는 금속 가공에서 높은 품질의 결과를 보장하기 위해 절곡 정확도 문제를 해결하는 효과적인 솔루션을 설명합니다.

A. 기계 교정 및 유지보수

적절한 교정과 유지보수는 프레스 브레이크 작업의 정확성과 신뢰성을 보장하는 기본입니다.

• 정기 점검:
  • 램, 백 게이지, 가이드 레일과 같은 주요 부품의 마모, 손상 또는 정렬 불량 여부를 점검합니다.
  • 성능에 영향을 줄 수 있는 먼지, 이물질, 오염물을 제거하기 위해 기계를 철저히 청소합니다.
  • 일관된 압력 분포를 유지하기 위해 유압 시스템의 누출이나 공기 유입 여부를 확인합니다.
• 동적 크라우닝 시스템:
  • 센서로부터의 실시간 피드백을 기반으로 절곡 라인 전체의 압력을 자동으로 조정하는 동적 크라우닝 메커니즘을 활용합니다.
  • 이 시스템들은 작업물 전체에 고르게 힘을 분배하여 설치 시간을 줄이고 프레스 브레이크의 정확성을 향상시킵니다.
• 정기적인 교정:
  • 다이얼 인디케이터와 테스트 로드 같은 정밀 도구를 사용하여 램 위치, 백 게이지 정렬, 공구 각도를 주기적으로 교정합니다.
  • 교정 설정을 유지보수 로그에 기록하여 추적 가능성과 향후 참조를 확보합니다.

B. 공구 선택 및 최적화

공구는 정확한 절곡을 달성하는 데 중요한 역할을 합니다. 펀치와 다이를 적절히 선택하고 유지보수하는 것이 필수적입니다.

• 고정밀 공구:
  • 재질 종류, 두께, 절곡 반경, 각도 요구사항에 따라 특정 작업에 맞춘 펀치와 다이를 선택합니다.
  • 니트라이딩과 같은 고급 코팅을 사용하여 공구의 내구성을 높이고 절곡 시 마찰을 줄입니다.
• 보호 조치:
  • 부드러운 재질의 표면 손상을 방지하기 위해 더 부드러운 클램핑 패드나 보호 필름을 적용합니다.
  • 불균일한 접촉점으로 인한 불일치 절곡을 방지하기 위해 공구를 정기적으로 점검하여 마모나 손상을 확인합니다.
• 유연한 공구 시스템:
  • 정렬이나 정밀성을 저해하지 않으면서 작업 간 빠른 교체가 가능한 모듈식 공구 구성을 도입합니다.

C. 재질 특성에 따른 조정

탄성, 두께, 결 방향의 변화를 보정하기 위해 재질별 조정이 중요합니다.

• 스프링백 보정:
  • 스프링백 효과를 보정하기 위해 절곡 각도를 약간 증가시킵니다.
  • 재질 종류와 절곡 형상에 따라 스프링백을 계산하는 예측 소프트웨어가 포함된 CNC 시스템을 사용합니다.
• 재질별 설정:
  • 재질 두께와 인장 강도에 따라 다이 개구와 가압 설정을 조정합니다.
  • 곡물 방향을 굽힘선에 수직으로 맞춰 연성을 향상시키고 균열 위험을 줄입니다.
• 굽힘 전 준비:
  • 고강도 강철과 같은 취성 재료를 예열하여 굽힘 작업 중 연성을 향상시킵니다.

D. 정확도 향상을 위한 신기술

첨단 기술은 작업자의 개입을 줄이면서 굽힘 정확도를 향상시키는 혁신적인 솔루션을 제공합니다.

• 레이저 유도 정렬 기능이 있는 CNC 시스템:
  • 레이저 유도 도구를 갖춘 CNC 제어 프레스 브레이크를 통합하여 굽힘 각도와 정렬에 대한 실시간 피드백을 제공합니다.
  • 이러한 시스템은 작업 중 정밀한 조정을 가능하게 하여 시행착오식 설정을 줄입니다.
• AI 기반 적응형 제어 시스템:
  • 재료 특성을 실시간으로 분석하여 매개변수를 동적으로 조정하는 AI 기반 알고리즘을 사용합니다.
  • 머신러닝 모델은 오류가 발생하기 전에 이를 예측하여 정확성과 효율성을 모두 향상시킬 수 있습니다.
• IoT 기반 예측 유지보수:
  • 프레스 브레이크를 IoT 네트워크에 연결하여 기계 상태를 지속적으로 모니터링합니다.
  • 예측 유지보수 시스템은 생산에 영향을 주기 전에 잠재적인 고장에 대해 작업자에게 경고합니다.

E. 작업자 교육 프로그램

숙련된 작업자는 기계를 정확하게 설정하고 문제를 효과적으로 해결하며 프레스 브레이크의 성능을 최대화하는 데 필수적입니다.

• 종합 교육 프로그램:
  • 이론 지식(예: 프레스 브레이크 메커니즘)과 매개변수 설정, 금형 교체, 품질 관리와 같은 실무 기술을 함께 포함합니다.
  • 첨단 제어 시스템이 장착된 최신 프레스 브레이크를 위한 CNC 프로그래밍 숙련도에 중점을 둡니다.
• 안전 인식:
  • 운영자들에게 끼임 위험 지점 식별, 개인 보호 장비(PPE)의 올바른 사용, 비상 절차 등 안전 프로토콜에 대한 교육을 실시합니다.
  • OSHA 규정과 같은 산업 안전 기준 준수를 강조합니다.
• 인증 기회:
  • 프레스 브레이크 작업에 대한 운영자 전문성을 검증하는 인증 프로그램(예: 정밀 프레스 브레이크 인증서)에 접근할 수 있도록 제공합니다.
  • 인증을 받은 운영자는 오류를 최소화하면서 일관된 결과를 달성할 가능성이 높습니다.

IV. 프레스 브레이크 절곡 과정에서 주의할 문제

프레스 브레이크 평행도

프레스 브레이크 기계를 사용하여 판금을 절곡할 때, 절곡 반경의 부정확성, 절곡력 부족, 금형 간격 부적절, 백 게이지 위치 오류, 절곡 계산 오류 등 다양한 문제가 발생할 수 있습니다.

프레스 브레이크가 수평이 아니거나 CNC 크라우닝 메커니즘이 제대로 작동하지 않으면, 작업물의 각도가 계산된 각도에서 벗어날 수 있습니다.

시간이 지남에 따라 프레스 브레이크의 램과 작업대가 변형되어 절곡이 고르지 않게 되고 절곡 정확도가 떨어질 수 있습니다.

이를 보완하기 위해 크라우닝 메커니즘은 램과 작업대의 변형을 보정해야 합니다. 프레스 브레이크에는 유압 크라우닝과 기계식 크라우닝의 두 가지 유형이 있습니다.

전기-유압식 프레스 브레이크에 사용되는 유압 크라우닝 메커니즘은 빔과 작업대 아래에 있는 유압 실린더를 사용하여 각각 하향 및 상향 힘을 발생시켜 변형을 보정합니다.

보정력은 판금 두께, 인장 강도, 금형 개구 크기에 따라 조정할 수 있으며, 수치 제어 시스템에 의해 제어됩니다.

기계식 크라우닝은 삼각 웨지 구조를 사용하며, 여러 개의 웨지로 구성된 두 개의 베이스 플레이트를 작업대 위와 아래에 배치해야 합니다.

베이스 플레이트는 디스크 스프링과 볼트로 연결되며, 모터를 사용하여 웨지를 베이스 플레이트에 대해 이동시켜 원래의 볼록함을 상쇄하는 곡선을 형성합니다.

웨지 스타일 시스템에서는 필요한 톤수에 따라 테이블이 일정 하중을 견디도록 설계됩니다. 일부 크라우닝 시스템은 ±0.01 mm의 프로그래밍 정확도와 ±0.005 mm의 위치 반복성을 제공합니다.

이 중요한 초기 설정에 대한 안내를 위해 학습할 수 있습니다 프레스 브레이크 수평 조정 방법.

적절한 판금 절곡 방법

판금 절곡 정확도는 사용되는 절곡 방법에도 영향을 받습니다. 일반적인 절곡 방법은 에어 벤딩, 바텀 벤딩, 코이닝의 세 가지입니다.

이 방법들은 최종 금형 위치와 판금 두께의 관계에 따라 구분됩니다. 에어 벤딩 방법은 금형과 작업물 간의 완전한 접촉이 필요하지 않습니다.

이 방법은 비교적 낮은 굽힘 힘을 필요로 하며, 펀치가 다이 숄더의 두 지점을 사용하여 판금을 U자 또는 V자 모양의 다이에 눌러 넣습니다.

프레스 브레이크에서의 에어 벤딩 각도는 펀치와 다이의 형태와 스트로크에 의해 결정되며, 적절한 스트로크 깊이는 보다 정확한 굽힘을 가능하게 합니다.

그러나 에어 벤딩 각도는 하중 해제 후 스프링백에 의해 변할 수 있으며, 이는 재료의 압축 강도에 따라 달라집니다.

각도를 수정하기 위해서는 조정할 수 있도록 약간의 압력을 가해야 합니다. 에어 벤딩의 굽힘 각도 오차는 일반적으로 약 0.5도입니다. 바텀 방식에서는 작업물을 펀치와 V자 모양 다이의 개구부에 위치시킵니다.

V자 모양 다이 개구부의 크기는 판금 두께의 6~10배이며, 개구부 크기는 원하는 굽힘 각도와 재료 두께에 따라 달라집니다. 하중 해제 후 판금의 스프링백이 적어 정확도가 더 높습니다.

마지막으로 코이닝 방식에서는 펀치가 재료를 하부 다이에 완전히 눌러 넣습니다. 이 방법은 높은 굽힘 힘이 필요하며, 재료를 영구적으로 성형할 수 있습니다. 코이닝 후 스프링백이 거의 없어 굽힘 정확도가 매우 높습니다.

판금 굽힘 파라미터

적절한 굽힘 방법을 선택하는 것 외에도, 작업물의 굽힘 공정 파라미터를 결정하는 것이 중요합니다. 정확한 프레스 브레이크 굽힘 과정에서 금속의 내부 표면은 압축되고 외부 표면은 늘어납니다.

굽힘의 정확성을 보장하기 위해서는 재료의 인장 값을 알고 최소 플랜지 허용 길이를 계산해야 합니다. 관련 파라미터에는 프레스 브레이크 굽힘 반경, K-팩터, 절곡 공제, 굽힘 여유, 판금 세트백, 등등.

재질 특성

재료 특성이 일정하지 않으면 에어 벤딩을 사용할 때 작업물의 각도가 달라질 수 있습니다. 이는 서로 다른 재료 특성이 굽힘 과정에서 작업물의 응력 상태에 영향을 주기 때문입니다.

기계적 관점에서 보면, 굽힘 과정은 본질적으로 작업물의 내부 표면에 압축 응력을, 외부 표면에 인장 응력을 발생시켜 작업물의 소성 변형을 유발합니다. 항복 강도, 탄성 계수, 연신율과 같은 재료 성능 파라미터는 모두 이 응력 과정에 영향을 미칩니다.

일반적으로 항복 강도가 높을수록 재료의 변형 저항 능력이 강합니다. 동일한 굽힘 힘에서 굽힘 각도는 더 작아지고, 반대로 항복 강도가 낮을수록 재료가 더 쉽게 변형되어 굽힘 각도가 더 커집니다.

탄성 계수는 굽힘 후 스프링백의 양에 영향을 줍니다. 탄성 계수가 클수록 스프링백이 더 뚜렷해져 실제 굽힘 각도가 다이 각도보다 작아집니다.

또한 판 두께가 동일하더라도 다이 개구부가 좁아지면 작업물의 굽힘 각도는 더욱 변하게 됩니다. 이는 다이 개구부를 좁히는 것이 굽힘 반경을 줄이는 것과 같아 굽힘 영역에서 재료가 더 큰 변형을 겪게 되고 응력이 더 집중되어 재료 특성에 더 민감해지기 때문입니다.

재료의 특성이 일정하지 않더라도, 두께와 강도 허용 오차 범위 내에 있을 수 있습니다. 이는 많은 재료의 인장 강도가 일정 허용 범위 내에 속하기 때문입니다.

또 다른 고려 요소는 판금의 외부 표면입니다. 자연적인 결 방향이 다르면 필요한 굽힘 압력도 달라집니다. 이러한 값들이 가장 정확하지 않을 수 있으므로, 굽힘 과정에서 각도와 길이를 조정해야 할 수도 있습니다.

프레스 브레이크 균형 작동

부드럽고 정밀한 절곡을 위해서는 정밀 프레스 브레이크의 균형을 맞추는 것이 필요합니다. 구체적인 작업 과정은 다음과 같습니다:

1. 절곡기의 중간 프레임은 견고한 지지면 위에 올려놓고 한쪽 끝은 클램프로 고정하며 다른 쪽 끝은 지지해야 합니다.
2. 절곡 작업 중에는 프레스 브레이크의 하부 두 개 지지 클로가 작업물의 지지면에 고르게 닿도록 한 후 고정해야 합니다.
3. 그 다음 상부 덮개를 조이고, 상부 지지 클로의 위치를 적절히 고정될 때까지 조정해야 합니다.
4. 작업 과정 전반에 걸쳐 중간 프레임의 모든 지지 클로가 고르게 적용되도록 하는 것이 중요합니다.
5. 작업물 표면의 마모를 방지하기 위해 각 지지 클로와 중간 프레임의 지지면 사이에 순동판이나 고운 사포천을 한 겹 깔아야 합니다.

현대 프레스 브레이크는 절곡 정확도를 보장하도록 설계되어 있습니다. 이러한 단계를 따르면 판금 기계를 균형 있게 유지하고 부드럽게 운전할 수 있습니다.

V. 자주 묻는 질문(FAQs)

1. 프레스 브레이크 작업에서 절곡이 고르지 않은 주요 원인은 무엇입니까?

프레스 브레이크 작업에서 절곡이 고르지 않은 원인은 재질 특성의 차이, 펀치와 다이의 정렬 불량, 마모된 공구 때문입니다.

올바른 기계 설정, 정기적인 교정, 크라우닝 조정이 중요합니다. 유압 시스템 문제와 작업자의 숙련도도 절곡 정확도에 영향을 미치므로 교육과 유지보수가 필요합니다.

2. 절곡 과정에서 스프링백을 줄이려면 어떻게 해야 합니까?

절곡 시 스프링백을 줄이기 위해 과절곡, 더 좁은 다이 간극 사용, 낮은 프레스 속도 등의 전략을 사용합니다. 장력을 가하거나 재가공을 하면 정확도가 향상됩니다.

스프링백이 적은 재료를 선택하고 특정 부위의 변형을 증가시키도록 공구를 설계합니다. CNC 제어와 같은 첨단 기술을 사용하면 정밀도를 높이고 스프링백을 최소화하여 프레스 브레이크 작업에서 더 정확한 절곡을 구현할 수 있습니다.

3. 프레스 브레이크에서 절곡 각도 오차의 가장 흔한 원인은 무엇입니까?

환경적 영향: 온도 변화나 기계 진동과 같은 외부 요인은 기계 성능에 미묘하게 영향을 주어 절곡 정확도에 변화를 일으킬 수 있습니다.

스프링백 변동: 절곡 후 내부 응력이 방출되면서 일부 형태가 되돌아오는 스프링백은 재질의 인장 강도와 탄성 등 특성 차이에 의해 악화됩니다. 불규칙한 스프링백은 절곡 각도를 크게 벗어나게 할 수 있습니다.

공구 정렬 불량: 펀치와 다이의 정확한 정렬은 정밀 절곡에 필수적입니다. 작은 정렬 불량도 힘의 분포를 불균형하게 하여 각도가 일정하지 않게 만들 수 있습니다.

불충분한 공구 유지보수: 마모된 펀치와 다이는 날카로움을 잃어 정밀하지 않은 절곡을 유발합니다. 표면 손상이나 오일, 이물질과 같은 오염물은 금속 변형의 정확성에 영향을 줄 수 있습니다.

부적절한 절곡 압력: 잘못된 압력 설정은 각도의 균일성에 영향을 줍니다. 과도한 힘은 소재를 변형시키고, 부족한 힘은 절곡이 덜 이루어지게 합니다.

백게이지 오배치: 백게이지 위치 오류는 소재 정렬을 방해하여 각도 불일치를 초래합니다.

소재 두께 변동: 판금 두께의 변동은 각도 편차를 유발합니다. 자동 보정 기능이 있는 고급 절곡기는 도움이 되지만, 수동 설정은 오류가 발생하기 쉽습니다.

작업자 관련 문제: 잘못된 절곡 순서, 각도, 톤수와 같은 프로그래밍 오류는 잘못된 결과를 초래합니다. 경험이 부족한 작업자는 소재 특성 확인이나 공구 조정과 같은 설정 변경을 놓칠 수 있습니다.

교정 문제: 절곡기는 램, 백게이지, 유압 시스템의 정기적인 교정이 필요합니다. 이를 하지 않으면 기계의 정확성이 떨어져 절곡 각도와 치수에 영향을 줍니다.

VI. 결론

이 글은 금속 성형 및 제작 산업의 절곡기 제조업체를 위해 절곡 정확도 문제를 해결하는 다양한 방법을 제시합니다. 이러한 방법에는 절곡 방식 선택, 기계의 평탄화 및 보정 메커니즘, 절곡 소재 선택, 정밀 절곡 매개변수 등이 포함됩니다.

ADH Machine Tool은 유압 절곡기, CNC 절곡기, 절단기, 파이버 레이저 절단기 등 절곡기 가공을 위한 판금 가공 기계 제조업체입니다. ADH 절곡기는 첨단 유압 서보 시스템과 전기 비례 밸브 기술을 채택하여 절곡 힘과 속도를 정밀하게 제어하고 절곡 각도의 일관성을 보장합니다.

기계에는 고정밀 격자자와 각도 센서가 장착되어 있어 상형 위치와 절곡 각도를 실시간으로 감지할 수 있으며, 위치 반복 정밀도 ±0.01mm, 각도 반복 정밀도 ±0.1°를 보장합니다.

당사 절곡기에 대해 더 알아보려면 제품 페이지를 둘러보세요 또는 제품 전문가에게 문의하세요.