운영자를 위한 프레스 브레이크 안전 지침(규정)
프레스 브레이크 작업자는 우리 주변의 세계를 형성하는 데 중요한 역할을 하지만, 그들의 작업에는 위험이 없는 것은 아닙니다. 이 기사에서는 업계의 필수 안전 팁을 살펴봅니다...
금속 구부러짐이 항상 완벽하지 않은 이유가 궁금한 적이 있나요? 그 비밀은 금속 제작의 정밀도와 품질을 보장하는 기술인 프레스 브레이크 크라우닝에 있습니다. 이 글에서는 다양한 크라우닝 방법이 어떻게 벤딩 결과를 변화시켜 정확성과 일관성을 향상시킬 수 있는지 살펴봅니다. 완벽한 금속 가공의 비결을 알아보세요!
프레스 브레이크 크라우닝은 구부러진 공작물의 정밀도와 직진성을 보장하는 금속 제조의 중요한 공정입니다. 이 기술은 굽힘 공정 중에 발생하는 자연스러운 처짐을 보정하여 최종 제품의 품질과 일관성을 크게 향상시킵니다.
프레스 브레이크에서 금속판에 굽힘력이 가해질 때 가해지는 압력은 공작물의 중앙에 집중됩니다. 이러한 집중은 소재뿐만 아니라 램, 작업대, 상부 및 하부 다이를 포함한 기계 구성품에도 처짐을 유발합니다. 그 결과 굽힘 라인을 따라 압력 분포가 고르지 않게 되어 굽힘 각도가 일정하지 않고 부품 품질이 저하될 수 있습니다.
이러한 내재된 처짐에 대응하기 위해 엔지니어들은 다양한 처짐 보정 장치를 개발했으며, 프레스 브레이크 크라우닝은 가장 효과적인 솔루션 중 하나입니다. 크라우닝의 원리는 작동 중 예상되는 처짐을 정밀하게 상쇄하는 계산된 곡률을 굽힘 구성 요소에 도입하는 것입니다. 이러한 사전 조정을 통해 굽힘력이 가해질 때 다이 가장자리가 전체 길이에 걸쳐 직선적이고 균일하게 유지되어 일관되게 정확한 굽힘이 이루어집니다.
프레스 브레이크 크라운에는 세 가지 주요 방법이 있습니다:
각 크라운 방식에는 고유한 장점과 한계가 있습니다. 프레스 브레이크의 크기, 일반적인 작업량, 필요한 정밀도, 예산 등의 요소는 모두 특정 제조 환경에 가장 적합한 크라운 솔루션을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.
고품질의 정밀 벤딩 부품 생산을 목표로 하는 제작업체는 적절한 크라운 기술을 이해하고 구현하는 것이 필수적입니다. 이는 벤딩의 정확성을 향상시킬 뿐만 아니라 툴링의 수명을 연장하고 불일치로 인한 재료 낭비를 줄여줍니다.
금속 제조 공정을 최적화하려는 경우 프레스 브레이크 크라우닝 방법과 그 응용 분야를 심층적으로 탐구하면 제품 품질, 운영 효율성 및 전반적인 제조 역량을 크게 개선할 수 있습니다.
크라우닝은 절곡 작업 중 프레스 브레이크의 고유한 변형에 대응하도록 설계된 정교한 보정 시스템입니다. 일반적인 3미터 프레스 브레이크의 경우, 기계의 탄성 구조로 인해 램 중앙의 Y축을 따라 최대 0.15mm의 편차가 발생할 수 있습니다.
이러한 변형을 완화하기 위해 크라우닝은 구부리는 동안 금속판의 전체 길이에 걸쳐 균일한 압력 분포를 보장하는 반대 힘을 생성합니다. 이러한 정밀한 제어는 곡선형 프로파일 및 일관되지 않은 각도와 같은 일반적인 벤딩 문제를 방지합니다.
프레스 브레이크의 램은 양 끝에 위치한 두 개의 작동 실린더에 의해 작동됩니다. 따라서 굽힘력이 중앙에 집중되어 램과 작업대가 상부 및 하부 다이와 함께 휘어지게 됩니다. 이러한 편향은 다이 가장자리를 따라 균일하지 않은 압력 분포를 초래하여 구부러진 공작물의 정확도와 선형성에 직접적인 영향을 미칩니다.
크라운 시스템 또는 변형 보정 장치는 이러한 변형에 대응하도록 설계되었습니다. 램, 상부 다이, 작업대, 하부 다이에서 힘에 의한 변형과 반대되는 변형을 유도하도록 사전 보정되어 있습니다. 이 보상 변형의 크기는 실제 작업 조건과 정확하게 일치하여 원치 않는 처짐을 효과적으로 중화합니다.
크라우닝을 구현하면 램과 작업대 사이의 상대적 변형이 최소화되어 금형 전체에 보다 균일한 압력 분포가 이루어집니다. 이러한 개선으로 판금 부품의 벤딩 품질과 치수 정확도가 크게 향상되었습니다.
최신 프레스 브레이크는 종종 고급 자동 크라운 시스템을 갖추고 있습니다. 여기에는 다음이 포함될 수 있습니다:
액티브 크라우닝 시스템에서는 센서가 압력 변동을 지속적으로 모니터링하고 즉각적으로 보정을 조정하여 절곡 공정 전반에 걸쳐 최적의 변형 제어를 유지합니다. 이러한 실시간 조정은 다양한 재료 두께와 길이에 걸쳐 일관된 절곡 품질을 보장하여 프레스 브레이크 작업의 전반적인 정밀도와 효율성을 크게 향상시킵니다.
프레스 브레이크 작업에서 크라우닝의 주요 목적은 기계 처짐을 보정하고 전체 공작물 길이에 걸쳐 정확하고 일관된 절곡을 보장하는 것입니다. 크라우닝은 베드 또는 램에 계산된 곡률을 제공함으로써 절곡 공정 전반에 걸쳐 균일한 힘 분포를 유지하여 기계가 하중을 받으면 자연스럽게 휘어지는 경향을 상쇄합니다.
크라우닝은 프레스 브레이크 작동에서 다음과 같은 방식으로 중요한 역할을 합니다:
크라우닝 방법은 기계 시스템(예: 웨지 또는 쉬밍)을 사용한 수동 조정부터 정교한 CNC 제어 유압 또는 전자 기계 시스템까지 다양합니다. 고급 크라운 기술이 제공합니다:
프레스 브레이크 작업자가 최적의 절곡 정확도, 일관성 및 효율성을 달성하려면 효과적인 크라우닝 시스템을 구현하는 것이 필수적입니다. 특히 고정밀 애플리케이션이나 까다로운 재료로 작업할 때 설정 시간을 단축하고 불량률을 최소화하여 부품 품질을 개선할 뿐만 아니라 생산성을 향상시킵니다.
현대 판금 제조에서 프레스 브레이크 크라우닝은 기계 처짐을 보정하고 공작물의 전체 길이를 따라 균일한 굽힘을 보장하는 데 사용되는 중요한 기술입니다. 현재 업계에서 사용되는 프레스 브레이크 크라우닝 시스템에는 크게 세 가지 유형이 있습니다:
프레스 브레이크 제조업체는 일반적으로 크라운 가공의 한계로 인해 이 방법을 사용하지 않습니다. 이 기술은 굽힘 작업 시 발생하는 처짐을 방지하기 위해 작업 테이블을 볼록한 호 모양으로 가공하고 중앙에 약간의 높이를 두어 가공합니다.
이를 보완하기 위해 상부 다이를 정밀 연마하여 중간 부분에 미묘한 곡률을 적용했습니다. 이 설계는 램이 위로 휘어질 때 다이 모서리를 일직선으로 유지하여 이론적으로 전체 굽힘선을 따라 균일한 굽힘력 분포를 보장하는 것을 목표로 합니다.
기하학적 크라운은 비용 효율성과 제조의 상대적 용이성 등의 장점을 제공하지만, 상당한 단점이 있습니다:
가장 큰 문제는 이 방법이 다양한 재료 특성, 두께 변화, 다양한 굽힘 시나리오에 유연하게 적응하지 못한다는 점입니다. 현대 제조업에서는 실시간 굽힘 조건에 맞게 조정할 수 있는 보다 동적인 보정 기술이 필요합니다.
어느 정도의 편향 보정을 달성할 수 있음에도 불구하고 오늘날의 정밀 금속 가공 산업에서 기하학적 크라우닝의 실제 구현은 매우 까다로운 것으로 입증되었습니다. 그 결과, 최신 프레스 브레이크 설계에서는 보다 진보된 적응형 크라우닝 방법이 각광받고 있습니다.
유압 크라우닝은 정밀한 보정 제어가 필수인 전기 유압식 동기식 CNC 프레스 브레이크에 주로 사용됩니다. 이 방식은 DA52S, DA66T 등의 고급 컨트롤러와 호환되어 벤딩 프로세스 중에 동적이고 정확한 조정이 가능하기 때문에 선호됩니다.
이 시스템은 일반적으로 프레스 브레이크 프레임의 양쪽에 위치한 2개의 기본 실린더와 중앙에 위치한 2개의 보조 실린더 등 4개의 유압 실린더로 구성됩니다. 작동 중에 보조 실린더는 유압 유체로 가압되어 하중을 받는 빔의 자연스러운 굽힘을 보정하는 제어된 하향 처짐을 생성합니다.
이 시스템의 고급 변형은 작업대 아래에 보조 유압 실린더를 통합합니다. 이 구성은 상승력을 생성하여 다양한 재료 특성과 굽힘 요구 사항에 실시간으로 적응할 수 있는 자동 크라운 시스템을 효과적으로 생성합니다.
압력 보상 메커니즘은 여러 개의 소형 오일 실린더, 마더보드, 보조 플레이트, 핀 샤프트, 작업대에 통합된 보정 실린더로 구성된 정교한 어셈블리입니다. 비례식 릴리프 밸브가 시스템을 조절하여 정밀한 압력 제어를 보장합니다. 작동 중에 보조 플레이트는 오일 실린더를 지지하고, 이는 다시 마더보드에 충분한 상향 힘을 가해 램과 작업대의 결합된 변형을 상쇄합니다.
크라우닝 장치는 재료 두께, 다이 개구 폭, 공작물의 인장 강도 등 중요한 파라미터를 기반으로 최적의 예압을 계산하는 수치 제어 시스템에 의해 관리됩니다. 이를 통해 다양한 판재와 굽힘 시나리오에서 적응형 보정이 가능합니다.
유압 크라우닝은 특히 높은 유연성으로 지속적인 가변 변형 보정을 제공할 수 있다는 점에서 상당한 이점을 제공합니다. 따라서 복잡한 벤딩 작업과 다양한 재료 두께에 이상적입니다. 하지만 시스템의 복잡성과 상대적으로 높은 초기 비용이 일부 애플리케이션에 제한적인 요소가 될 수 있다는 점에 유의해야 합니다.
유압 크라운 사용을 최적화하려면 제조업체는 다음 사항을 고려해야 합니다:
메카니컬 크라우닝은 기존 프레스 브레이크에 널리 채택된 매우 효과적이고 비용 효율적인 편향 보정 방법입니다. 작동이 간편하고 사용자 친화적인 특성으로 인해 실제 제조 환경에서 프레스 브레이크 작업자에게 매우 유용한 도구로 인기를 얻고 있습니다.
이 혁신적인 보정 기술은 일반적으로 삼각형 비스듬한 웨지 메커니즘을 사용합니다. 핵심 원리는 각각 특정 각도 α를 갖는 두 개의 삼각형 웨지 블록을 사용하는 것입니다. 상단 웨지는 X 방향으로 제한되지만 Y 축을 따라 자유롭게 움직일 수 있습니다. 하단 웨지가 X축을 따라 △x만큼 변위되면 하단 웨지의 반작용으로 인해 상단 웨지가 높이 H만큼 위로 밀려 올라갑니다.
최신 기계식 보정 시스템에서는 두 개의 전체 길이 볼스터 플레이트가 프레스 브레이크 작업대에 전략적으로 배치됩니다. 이 플레이트는 디스크 스프링과 정밀 볼트를 사용하여 서로 연결되어 상대적인 움직임을 제어할 수 있습니다. 상판과 하판 모두 다양한 경사를 가진 일련의 비스듬한 웨지가 통합되어 있습니다. 이 설계를 통해 모터 구동 시스템이 플레이트 사이의 상대적인 움직임을 유도하여 브레이크 길이에 따라 여러 개의 볼록한 위치로 구성된 이상적인 곡선 프로파일을 생성할 수 있습니다.
이 시스템의 정밀도 덕분에 굽힘력 분포를 미세하게 조정할 수 있어 하중에 따라 프레스 브레이크 빔이 자연스럽게 휘어지는 경향에 효과적으로 대응할 수 있습니다. 웨지의 상대적 위치를 조정함으로써 작업자는 일반적으로 빔 편향으로 인해 문제가 될 수 있는 길거나 두꺼운 소재를 작업할 때도 전체 공작물에서 일관된 굽힘 각도를 얻을 수 있습니다.
크라우닝은 프레스 브레이크 작업에서 중요한 공정으로, 절곡 중 기계 처짐을 보정하여 전체 공작물 길이에 걸쳐 일정한 절곡 각도를 보장합니다. 크라우닝 시스템을 설정하기 위해 작업자는 판재 두께, 소재 길이, 다이 개구부, 소재 인장 강도 등 주요 파라미터를 기계의 제어 시스템에 입력합니다. 고급 제어 시스템은 유한 요소 분석(FEA)을 활용하여 테이블과 램의 정확한 처짐을 계산하여 각 굽힘에 필요한 최적의 예압을 결정합니다.
최신 프레스 브레이크에는 세 가지 주요 크라운 방식이 사용됩니다:
수동 및 반자동 방법에는 종종 베드에서 다이를 쉬밍하거나 기계식 웨지를 조정하여 정렬을 수정하고 굽힘 정확도를 유지하는 작업이 포함됩니다. 이러한 방법은 비용 효율적이지만 시간이 많이 걸리고 작업자의 실수가 발생할 수 있습니다. 프로그래밍 가능한 CNC 크라운 시스템은 계산된 편향에 따라 베드 또는 램 곡률을 자동으로 조정하여 설정 시간을 크게 줄이고 반복성을 향상시킴으로써 탁월한 정밀도와 효율성을 제공합니다.
최적의 절곡 결과를 얻으려면 적절한 공작물 취급과 정렬이 중요합니다. 판금은 프레스 브레이크에 조심스럽게 배치하여 금형과 직각이 되고 절곡 길이를 따라 중앙에 위치하도록 해야 합니다. 많은 최신 프레스 브레이크에는 레이저 포지셔닝 시스템 또는 CNC 백 게이지가 통합되어 있어 정밀한 공작물 정렬을 지원합니다.
벤딩 사이클을 시작하기 전에 작업자는 크라우닝 시스템이 특정 작업에 맞게 올바르게 조정되었는지 확인해야 합니다. 여기에는 스크랩 재료에 테스트 절곡을 실행하고 절곡 길이를 따라 결과 각도를 측정하여 균일성을 확인하는 작업이 포함될 수 있습니다.
벤딩 공정 중에 램이 하강하여 공작물에 힘을 가합니다. 크라우닝 시스템은 베드 또는 램 곡률을 조정하여 기계의 처짐을 동적으로 보정합니다. 이러한 보정을 통해 굽힘력이 공작물의 전체 길이에 걸쳐 균일하게 분산되어 굽힘 각도가 일정하게 유지되고 스프링백 변화가 최소화됩니다.
복잡한 부품이나 고정밀 요구 사항을 위해 일부 고급 프레스 브레이크에는 실시간 힘 모니터링 및 적응형 제어 시스템이 통합되어 있습니다. 이러한 시스템은 벤딩 사이클 중에 크라운 프로파일을 미세하게 조정하여 재료 변화 또는 열팽창 효과를 보정할 수 있습니다.
요약하면 프레스 브레이크 작업의 크라운 공정은 기계 설정, 재료 특성 및 동적 보정 간의 정교한 상호 작용입니다. 제조업체는 고급 크라우닝 시스템과 적절한 공작물 처리 기술을 활용하여 우수한 벤딩 품질을 달성하고 불량률을 줄이며 판금 성형 작업의 전반적인 생산성을 향상시킬 수 있습니다.
언론 브레이크 머신 이 작동 중이면 주로 기계의 양쪽 끝에 힘이 가해져 변형이 발생합니다. 굽힘 과정에서 발생하는 이 힘은 램과 작업대에 변형을 일으켜 공작물의 양쪽 끝과 중심 각도 사이에 불일치를 초래합니다.
프레스 브레이크 기계를 해석하는 데는 유한 요소법이 속도와 정확성 때문에 널리 사용됩니다.
유한 요소법으로 얻은 100톤 3미터 프레스 브레이크 기계의 볼록 곡선:
편향 변형을 보정하는 방법에는 여러 가지가 있습니다:
작업대는 3단 부목 디자인으로 되어 있으며, 구조물 전체에 보정 오일 실린더가 배치되어 있습니다.
시스템이 보정 실린더에 압력을 가하면 3중 부목의 중간 부목을 밀어 올려 변형을 보정합니다.
위치를 제어하기 위해 굽힘 중 해당 지점에서 보정을 제공하여 기계의 탄성 편향 변형에 대응합니다.
기계적 보정은 경사면이 있는 웨지 그룹을 통해 이루어지며, 이는 역보정을 제공할 수 있습니다.
벤딩 로딩 전, 사전 볼록 상태
굽힘이 로드된 후 실제 보정 상태가 변경됩니다.
볼록 워크테이블의 시뮬레이션 애니메이션 로드하기
주행 모드
공작물을 구부릴 때 정확도를 결정하는 두 가지 핵심 요소가 있습니다:
그림 1 Tx 및 Ty 회로도
프레스 브레이크의 상부 다이의 깊이가 클수록 낮은 주사위를 입력할수록 굽힘 각도가 작아집니다.
그림 2에 따르면 2mm 카본을 구부릴 때 다음과 같이 계산할 수 있습니다. 강판 를 135°로 설정하면 높이 방향 편차가 0.045mm일 경우 1.5°의 각도 편차가 발생할 수 있습니다.
그림 2 높이 방향 편차가 각도 편차에 미치는 영향
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프레스 브레이크를 사용하여 공작물을 구부릴 때 상부 및 하부 빔은 구조적 특성으로 인해 처짐 및 변형이 발생할 수 있습니다. 굽힘 힘 를 적용합니다.
그림 3 상부 및 하부 빔의 처짐 및 변형 다이어그램
현재 공작물의 전체 길이 방향을 따라 하단 다이의 개구부로 들어가는 상단 다이의 깊이에 불일치가 있습니다. 이러한 불일치로 인해 공작물의 길이 방향에 따라 굽힘 각도 의 전체 길이 방향을 따라 공작물의 길이를 측정합니다.
이러한 불일치로 인해 일반적으로 그림 4에 표시된 것처럼 중간 각도가 크고 양쪽 끝의 각도가 작은 공작물이 생성됩니다.
그림 4 굽힘 각도의 개략도
따라서 공작물의 전체 길이에 걸쳐 굽힘 각도의 일관성을 보장하려면 프레스 브레이크에 크라우닝 시스템을 도입해야 합니다.
위에서 언급했듯이 프레스 브레이크가 공작물을 구부릴 때 구조적 특성으로 인해 상부 및 하부 빔은 구부리는 힘에 의해 처짐 변형을 겪게 됩니다. 이로 인해 공작물의 굽힘 각도가 전체 길이 방향으로 과도하게 편차가 발생할 수 있습니다.
그러나 크라우닝 시스템은 프레스 브레이크의 처짐 변형을 효과적으로 보정할 수 있습니다. 상부 또는 하부 빔에 크라우닝 시스템을 사용하면 공작물의 길이 전체에 걸쳐 굽힘 각도의 일관성을 보장할 수 있습니다.
크라운 시스템은 두 가지 카테고리로 나뉩니다:
유압 크라운 시스템은 여러 개의 크라운을 내장하는 원리로 작동합니다. 유압 실린더 프레스 브레이크의 하부 빔에 위치합니다. 각 유압 실린더를 개별적으로 제어하여 그림 1과 같이 하부 빔이 일정한 돌출부를 형성하도록 할 수 있습니다.
이론적으로 더 많은 유압 실린더를 사용하면 보정 포인트 수가 증가하여 보정 정확도가 높아집니다.
유압 크라우닝은 기본으로 제공되는 개별 보정 방법입니다.
고해상도 보정 효과와 높은 굽힘 정확도를 달성하려면 유압 실린더의 수와 유압 제어 시스템이 더 높은 요구 사항을 충족해야 하므로 전체 구조가 더 복잡해지고 프레스 브레이크의 비용이 높아집니다.
유압 크라운 시스템을 기존 고객 프레스 브레이크에 개조할 수 없습니다.
그림 1 유압 크라운 시스템의 개략도
기계식 크라운 시스템은 충진 방법을 사용하여 하부 빔/하부 다이를 보정합니다. 주요 원리는 그림 2에 표시된 것처럼 한 쌍의 처짐 보정 웨지의 상호 이동을 통해 다양한 보정 곡선을 생성하는 것입니다.
그림 2 기계식 크라운 시스템의 개략도
시중에는 다양한 유형의 기계식 크라운 시스템이 있습니다.
Wila의 기계적 보상 워크벤치를 예로 들어보겠습니다. 이 시스템은 비교적 연속적인 외부 보정 범주에 속합니다. 이 시스템은 프레스 브레이크의 하부 빔에 직접 설치할 수 있으며 신형 및 구형 프레스 브레이크 모두에 적합합니다.
이 시스템의 보정 곡선은 그림 3에서 볼 수 있듯이 다양한 애플리케이션에 맞게 지속적으로 조정할 수 있습니다.
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판금 굽힘의 길이는 굽힘 정확도에 큰 영향을 미칩니다. 판금이 길수록 더 큰 굽힘 힘이 필요하므로 장비 경사 및 램 변형이 커져 정확도를 보장하기가 더 어려워집니다. 전체 굽힘 길이를 포함한 이러한 굽힘 정확도를 "직선 정확도"라고 합니다.
효과적인 조치를 취하지 않으면 굽힘 상부 다이의 전체 길이 방향으로 들어가는 오목한 다이의 양이 일정하지 않으면 굽힘 부분에 "보트 벨" 효과가 발생할 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 유한 요소 시뮬레이션 방법을 사용하여 램의 힘과 변형 변위를 분석했습니다. 휨 보정 곡선을 추출 및 수정하고 경험적 데이터와 결합하여 새로운 기계적 휨 보정 장치를 설계 및 제작했습니다.
대형 사이즈의 선형 정확도 프레스 브레이크 기계 구동 모터를 사용하거나 길이의 전체 또는 일부의 처짐을 보정하기 위해 수동 조정을 통해 개선할 수 있습니다.
모델링
그리고 브레이크 누르기 숫양은 다양한 모양의 철판으로 만들어집니다. 모델링 과정에서 램의 주요 구조만 고려하고 결과에 거의 영향을 미치지 않는 세부 사항은 무시합니다. 본체 치수는 8000mm x 2500mm x 120mm입니다.
탄성 계수는 2 x 10으로 설정됩니다.5 MPa, 푸아송 비율 0.27, 밀도 7.8 x 103 kg/m3. 램의 구조적 특성을 고려하여 20개의 노드로 정의된 솔리드95 요소가 분석을 위해 선택되었습니다.
이 요소는 임의의 3D 방향을 가지므로 곡선형 경계 모델에 적응하고 램의 탄성 변형을 정확하게 분석할 수 있습니다.
(1) C제약 조건
실제 조건에서 숫양은 항상 움직입니다. 그러나 램의 정적 분석을 수행하려면 램의 제약 조건을 단순화하고 근사치를 구해야 합니다. 이를 위해 램의 중간 대칭 평면에 위치한 노드에 대칭 제약 조건이 적용됩니다.
램은 프레임의 가이드 레일을 뒷면에 연결하여 고정하고 전체 컨스트레인트를 적용합니다. 이렇게 하면 분석 중에 램이 고정된 위치를 유지할 수 있습니다.
(2) LOAD 조건
표면 하중은 유압 실린더의 바닥과 램 블록 사이의 접촉 영역에 적용됩니다. 램 블록의 수직 변형은 전체 길이에 비해 작기 때문에 탄성 변형이 작은 것으로 간주됩니다. 결과적으로 모델에서 램 블록 하단의 응력 표면에 균일한 하중이 적용됩니다.
램 블록에서 상부 다이로 힘이 고르게 전달되도록 하기 위해 램 블록의 하단은 연결 블록으로 상부 다이에 연결됩니다. 이렇게 하면 하중이 고르게 분산되어 시스템에 불균형이 발생하지 않습니다.
시뮬레이션 결과 추출 및 분석
하중을 받는 램 블록의 변위 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 경로는 결과 처리를 위해 ANSYS에서 설정하고 변형은 편향 곡선 의 응력 표면을 추출하여 그림 2에 표시합니다.
그림에서 볼 수 있듯이 최대 변위는 램의 중앙에 나타나고 포물선 모양으로 양쪽을 향해 점차 감소합니다. 동시에 모든 위치에서 변형 변위는 굽힘 길이 방향을 얻을 수 있어 편향 곡선을 형성하기 위해 다양한 배열 각도를 가진 웨지를 설계하는 데 필요한 데이터를 지원합니다.
분석 결과에 따르면 브레이크 머신 에 하중이 가해지면 램의 응력 표면이 자체 구조로 인해 포물선형 편향 변형을 일으켜 전체 길이에 걸쳐 공작물의 굽힘 각도가 일정하지 않게 됩니다. 또한, 램의 국부적인 마모로 인해 벤딩 다이 는 구부러진 공작물의 직진도에도 영향을 줍니다.
현재 이 문제를 해결하는 일반적인 방법은 두 가지가 있습니다. 첫 번째 방법은 유압식 상단 실린더 를 벤딩 머신의 상부 램 또는 하부 작업대의 적절한 위치에 설치하고 각 상단 실린더의 배출 높이를 제어하여 변형을 보정합니다. 두 번째 방법은 하부 작업대에 기계적 변형 보정 장치를 사용하여 웨지 블록을 다른 각도로 조정하여 변형을 보정하는 것입니다.
유압 상단 실린더 방법은 작동하기 쉽고 벤딩 생산의 일반적인 정확도 요구 사항을 충족합니다. 그러나 대형 및 고정밀 벤딩 부품의 경우 주로 기계적 편향 보정 방법이 사용됩니다.
기존의 기계식 크라운 방식은 보정 블록을 수동으로 조정하거나 마모된 부위에 개스킷을 추가하는 방식으로 시간이 많이 걸리고 노동 집약적이며 효율적이지 않아 정확성을 보장하기 어렵습니다.
반면 고급 프레스 브레이크 기계에는 일반적으로 사용되는 쐐기형 및 풀로드형 보정 장치와 같은 자동 또는 반자동 편향 보정 메커니즘이 있습니다. 쐐기형 장치는 일정한 각도를 보장하고 굽힘 정확도를 향상시킬 수 있지만 수작업이 많이 필요하고 효율성이 떨어집니다. 반면 풀로드형 장치는 전체 길이에 걸쳐 휨을 쉽게 보정할 수 있지만 국부적인 마모 문제를 해결하지 못합니다.
그림 3 (a)와 (b)는 두 가지 유형의 편향 보정 장치를 보여줍니다.
그림 3 일반적인 기계적 편향 보정 장치
국부적인 마모 문제를 해결하기 위해 금형 회사는 4피스 웨지 편향 보정 장치를 설계했습니다. 이 장치는 공작물의 전체 처짐을 자동으로 보정할 뿐만 아니라 수동으로 조정하여 다이의 국부 마모를 보정할 수 있습니다.
그림 4는 장치의 2차원 단면도이며, 작동 원리는 다음과 같이 설명되어 있습니다:
그림 4 4피스 쐐기형 편향 보정 장치
(1) 베이스의 길이 방향(즉, 세로 방향)을 따라 직사각형 홈이 설정됩니다. 이 홈에는 홀수 그룹의 웨지 메커니즘이 세로 방향으로 균등하게 분포되어 있습니다. 각 그룹은 웨지 I, 웨지 II, 웨지 III, 웨지 IV 등 4개의 웨지가 아래에서 위로 쌓인 두 쌍으로 구성됩니다.
(2) 각 웨지 그룹에서 아래쪽 쌍인 웨지 I과 웨지 II는 로컬 조정 메커니즘을 형성합니다. 각 쌍의 경사면은 그에 따라 일치하고 가로 방향으로 배열됩니다.
웨지 I의 큰 쪽 끝에 해당하는 베이스의 앞뒤 좌석 벽 중앙에 나사 구멍이 있습니다. 조정 볼트는 베이스 벽 바깥쪽에 설치되며 각 볼트는 웨지 I과 연결하기 위해 베이스 안으로 연장됩니다.
국소 보정을 위해 볼트를 수동으로 조정하여 웨지 I을 앞뒤(가로)로 움직여 상부 커버 플레이트를 조정하고 작업대를 위아래로 움직일 수 있습니다.
(3) 상단 쌍인 웨지 III 및 웨지 IV는 일체형 조정 메커니즘을 형성합니다. 이들은 각 그룹에서 세로로 설정되어 일체형 조정 경사 웨지 장치를 형성합니다.
웨지 III의 각 쌍은 웨지 IV의 경사면과 일치하며, 가장 큰 경사는 베이스의 직사각형 홈 중앙에 위치합니다. 경사는 홈의 왼쪽과 오른쪽으로 갈수록 점차 감소합니다. 웨지 III가 길이 방향을 따라 등거리로 움직일 때 중간 리프트가 상당하여 웨지의 움직임에 따라 처짐을 조정하는 곡선을 형성합니다. 이를 통해 전체적인 처짐 보정을 실현합니다.
각 웨지 IV의 단축 축은 전면 및 후면 측벽에 대칭으로 배열되어 있습니다. 베이스의 직사각형 홈의 전면 및 후면 측벽 상부에는 단축 축에 해당하는 수직 노치 홈이 배치되어 있습니다. 각 웨지 IV의 단축 축은 각 노치 홈에서 미끄러져 위아래로만 움직일 수 있으며 웨지 IV의 리프팅 효과를 보장합니다.
(4) 세로 나사 구멍은 오른쪽 끝의 웨지 III에, 나사 구멍과 중심선이 같은 세로 관통 구멍은 다른 웨지 III에 설정되어 있습니다. 인접한 웨지 III의 각 쌍 사이에 중공 스페이서 슬리브가 설치됩니다. 각 웨지 III와 중공 스페이서 슬리브에는 풀로드가 설치됩니다. 풀로드의 오른쪽 끝은 오른쪽 끝의 웨지 III에 나사산이 있습니다. 조정 나사는 오른쪽 끝에있는 Wedge III의 나사 구멍 오른쪽 부분에 설치되고 조정 나사 끝에 모터가 설치되어 모터를 시동하여 자동 전체 편향 보정을 달성 할 수 있습니다.
그림 5는 더블 풀 로드 4피스 웨지 처짐 보정을 위한 8미터 길이의 장치를 보여줍니다.
그림 5 8m 더블 스트럿 쐐기형 처짐 보정 장치
이 게시물에서는 프레스 브레이크 기계에서 램의 작은 탄성 변형을 시뮬레이션하고 분석하여 램 바닥의 응력 표면의 처짐 변형 데이터를 추출합니다.
경험 데이터를 기반으로 4피스 웨지 편향 보정 장치를 설계했습니다. 이 장치는 가공 부품의 전체 편향 보정을 자동으로 조정할 뿐만 아니라 국부적인 금형 마모 보정을 수동으로 조정할 수도 있습니다.
이 장치는 잘 설계된 구조를 가지고 있으며 사용하기 편리하고 신뢰할 수 있으며 품질과 생산 효율성을 향상시킵니다. 판금 굽힘 부품을 굽히고, 대형 정밀 굽힘 보정을 위한 새로운 솔루션을 제공합니다.
MachineMFG의 창립자인 저는 10년 넘게 금속 가공 산업에 종사해 왔습니다. 폭넓은 경험을 통해 판금 제조, 기계 가공, 기계 공학 및 금속용 공작 기계 분야의 전문가가 될 수 있었습니다. 저는 이러한 주제에 대해 끊임없이 생각하고, 읽고, 글을 쓰면서 제 분야에서 선두를 유지하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 저의 지식과 전문성을 귀사의 비즈니스에 자산으로 활용하세요.
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