TL;DR

올바른 프레스 스트로크를 선택하는 것은 생산성(SPM) 그리고 공정 실현 가능성 . 블랭킹, 펀칭 및 고속 작동 , 도장 속도를 최소화하고 공구 수명을 연장하며 분당 스트로크 수를 극대화하기 위해 가능한 가장 짧은 스트로크(일반적으로 0.5~1.5인치)를 선택하십시오. 스트로크를 짧게 하면 램이 이동하는 거리가 줄어들어 슬라이드의 충격 지점 속도를 높이지 않고도 사이클 시간을 단축할 수 있습니다.

~에 딥 드로잉 및 복잡한 성형 , 스트로크 길이는 부품의 간섭 방지를 위해 필요한 여유 공간에 의해 결정됩니다. 업계 표준은 완성된 부품의 높이 대비 최소한 2.5배 이상의 스트로크 길이 를 확보하여 부품 탈형 및 소재 공급에 충분한 공간을 확보하는 것입니다. 이러한 여유 공간이 확보되지 않으면 충돌 위험과 자동 공급 실패가 발생할 수 있습니다. 엔지니어는 피더가 스트립을 전진시킬 수 있는 주기 내에서의 유효 시간인 "피딩 윈도우(feed window)"를 계산해야 하며, 이는 스트로크 길이와 SPM이 증가함에 따라 매우 짧아질 수 있습니다.

기초 개념: 스트로크 vs. 셧 하이트 및 크랭크 운동

사양을 선택하기 전에 구분하는 것이 매우 중요합니다. 프레스 스트로크 그리고 셧 하이트 이 용어들은 장비 사양 작성 시 자주 혼동됩니다. 프레스 스트로크 는 슬라이드가 상사점(TDC)에서 하사점(BDC)까지 이동하는 총 수직 거리입니다. 이는 기계식 프레스의 경우 크랭크샤프트 형상에 의해 결정되는 고정된 특성이며, 서보/유압 프레스의 경우 프로그래밍 가능한 변수입니다.

셧 하이트 반대로, 스트로크가 BDC일 때 슬라이드 하단에서 볼스터 플레이트 상단까지의 거리를 의미합니다. 닫힘 높이(Shut height)는 프레스가 수용할 수 있는 최대 다이 높이를 결정하며, 스트로크 길이는 성형 공정 중의 동적 움직임을 결정합니다.

이해 기계식 프레스의 정현파 운동(sinusoidal motion) 은 스트로크 선택에 있어 필수적입니다. 표준 크랭크 프레스에서 슬라이드는 일정한 속도로 움직이지 않습니다. 상사점(TDC)에서 정지 상태에서 가속되어 90도 위치(스트로크 중간)에서 최대 속도에 도달한 후 하사점(BDC)에서 다시 속도가 0이 되며 감속합니다. 이러한 물리적 특성으로 인해 스트로크 길이는 직접적으로 충격 속도를 결정합니다 . 더 긴 스트로크는 램이 동일한 시간 내에 더 긴 거리를 이동해야 하므로 중간 지점에서 더 빠른 속도로 움직이며, 접촉 시 도구에 전달되는 운동 에너지를 크게 증가시킵니다.

짧은 스트로크의 장점: 블랭킹 및 고속 생산성

평면 부품, 프로그레시브 다이 또는 단순 블랭킹 공정을 포함하는 작업의 경우, 엔지니어링 컨센서스는 명확합니다. 가능한 최소한의 스트로크 길이 를 사용하십시오. 스트로크 길이를 최소화하면 투자수익률(ROI)과 설비종합효율(OEE)에 직접적인 영향을 미치는 세 가지 핵심적인 엔지니어링 이점을 얻을 수 있습니다.

1. 충격 속도 및 도구 마모 감소

공구 수명은 펀치가 재료에 충돌하는 속도에 따라 결정되는 경우가 많습니다. 높은 충격 속도는 과도한 열과 충격파를 발생시켜 조기 파편 발생 및 펀치 피로를 유발합니다. 스트로크 길이를 줄임으로써 접촉 지점에서 슬라이드의 속도를 효과적으로 낮출 수 있습니다.

데이터에 따르면 스토크 길이를 절반으로 줄이면 충격 속도를 약 28%. 예를 들어, 40mm 스토크로 작동하는 프레스는 분당 25mm/초의 속도로 재료에 충격을 가할 수 있는 반면, 동일한 SPM에서 20mm 스토크는 단지 18mm/초로만 충격을 가한다. 이러한 감소는 펀치에 가해지는 충격 부하를 크게 줄여 날카롭게 하는 사이의 간격을 현저히 늘린다.

2. 생산 속도 증가 (SPM)

더 짧은 스토크는 공구나 피드 장비의 한계 속도를 초과하지 않으면서도 분당 스토크 수(SPM)를 높일 수 있게 해준다. 램 스토크를 1.0인치에서 0.5인치로 줄인다면, 슬라이드 속도 프로파일을 유사하게 유지하면서 이론적으로 프레스의 SPM을 두 배로 높일 수 있다. 이것은 전기 단자 및 모터 적층판의 고속 스탬핑 작업에서 주된 원동력이다.

3. 최적화된 피드 윈도우

고속 스탬핑에서 제한적 인 요소는 종종 기기 가 아니라 공급 장치입니다. 스트립은 펀치가 물질에서 깨끗할 때만 앞으로 나아갈 수 있습니다 ("보급 창"). 짧은 스트로크는 먹이를 위해 사용할 수 있는 크 사이클의 부분을 최대화합니다. 짧은 스트로크로, 펀치는 상향 스트로크에서 재료를 더 빨리 제거하고 하향 스트로크에서 나중에 참여하여, 소재를 지표하는 서버 피더에 더 넓은 캔크 각 창 (예를 들어, 270 °에서 90 °) 을 제공합니다.

긴 도형 의 장점: 깊이 있는 그림 과 복잡한 모양

짧은 스트로크는 속도를 제공하지만, 그들은 물리적으로 깊은 그림 응용 프로그램에 불가능합니다. 여기서, 스트록 길이는 협상 할 수 없으며 부품의 물리적 차원과 형성 과정의 열역학에 의해 지배됩니다.

2.5x 클리어런스 규칙

깊은 곳에 끌리는 부품 (컵, 캔, 하우징) 에서, 주요 제한은 부분 제거입니다. 완성된 부품을 도어에서 꺼내서 전송 시스템을 정화할 수 있는 충분한 수직 공간이 필요합니다. 일반적인 엄지손가락 규칙은

스코트 길이는 ≥ 2.5 × 완성된 부품 높이

예를 들어, 여러분이 4인치 높이의 음료 캔을 그리는다면, 일반적으로 최소 10인치의 스트로크가 필요합니다. 이것은 부품 자체의 4 인치, 추출 리프트, 그리고 전송 팔 또는 피더가 충돌없이 부분을 이동하는 데 필요한 공백을 설명합니다.

에너지 및 토크 가용성

깊은 도는 슬라이드가 BDC에 도달하기 훨씬 전에 스트로크에서 더 높은 지속된 톤량을 필요로합니다. 기계 압축기는 바닥 근처 (보통 BDC 상 30°) 에서만 전체 톤에 지정됩니다. 더 긴 스트로크는 토크 곡선을 변화시키고 초기 접촉 지점에서 사용 가능한 톤매지를 감소시킬 수 있습니다. 그리기용 장타크 프랜스를 선택할 때 엔지니어들은 토크 레이팅 곡선 압축기가 BDC 위에서 몇 인치 이상으로 당기를 시작하기 위해 충분한 에너지 (비주기 용량) 와 토크를 가지고 있는지 확인합니다.

최적의 스트로크 길이를 계산함

정확한 스트로크를 선택하려면, 입력 시간, 부품 기하학, 압력 속도를 고려한 계산 행렬이 필요합니다. 다음 논리 흐름으로 사양을 결정합니다.

• 단계 1: 최소 공백을 결정합니다. 평면 부품의 경우, 이것은 조종사를 통과시키는 데 필요한 스트립 리프트입니다. 형성된 부품에 대해서는 2.5x 높이 규칙을 적용합니다.
• 단계 2: 공급창의 요구 사항을 계산합니다. 크 사이클의 몇도 정도가 재료에 접속하는 도구에 의해 차단되는지를 결정한다.
  화학식: 차단 각 = 2 × 아크신 ( (수출 깊이 + 공백) / (스트로크 / 2) ).
• 단계 3: 먹이 속도를 평가합니다. 나머지 "열린"각이 원하는 SPM에서 피치 길이를 인덱스하는 데 충분하지 않으면 스트로크를 증가시켜야 합니다 (창문을 넓히기 위해) 또는 더 빠른 세르보 피더로 업그레이드해야합니다.
• 단계 4: 속도 제한을 확인합니다. 제안된 스트로크와 SPM에서 충돌 속도를 계산합니다. 도구 강철의 권장 한도를 초과하면 (일반적으로 재료 종류와 두께에 따라) 도중 또는 SPM을 줄여야합니다.

극심한 유연성을 요구하는 제조업체들단위 1차 자동차 공급업체들 평면 브래킷과 심부름 하우징을 모두 생산하는 업체들 서보 프레스 또는 수압 압축기는 종종 우수한 선택입니다. 이 기계들은 프로그래밍 가능한 스트록 프로파일을 허용하며, 같은 장비에 "단기 스트록" 모드를 사용해서 을 칠하고 "장기 스트록" 모드를 사용해서 도출할 수 있습니다.

운영적 타협: 속도, 에너지 및 유지보수

프레스 스트록 길이의 결정은 유지 보수 및 운영 비용에 장기적인 영향을 미칩니다. 단시간 작업에 대한 장트랙 프레스 (예를 들어, 10인치 스트록 프레스에서 평면 세척기를 비어) 를 실행하는 것은 일반적인 그러나 비용이 많이 드는 실수입니다. 과도한 슬라이드 이동은 불필요한 마찰을 발생시키고, 플라이휠 에너지를 낭비하고, 기계를 잠재력보다 느리게 움직이게 합니다.

또한 스토크 길이가 증가함에 따라 프레스 정렬 상태를 유지하는 것이 중요해진다. 특히 하중이 중심에서 벗어난 경우, 장거리 스토크 작동 시 지브(gibs)에 가해지는 측면 추진력(side-thrust forces)이 증폭된다. 장거리 스토크 기계의 경우 지브와 윤활 시스템의 정기적인 유지보수가 필수적이다.

이러한 복잡한 트레이드오프를 고려해야 하는 자동차 제조업체의 경우, 전문 제작 업체와 협력하면 장비 불일치 위험을 줄일 수 있다. 소이 메탈 테크놀로지 과 같은 기업들은 최대 600톤급 첨단 프레스 성능을 활용하여 다양한 스토크 요구사항을 관리하고, 장거리 스토크 전용 기계에 대한 내부 설비 투자 없이도 IATF 16949 인증 부품인 컨트롤 암 및 서브프레임 등을 공급한다.

자주 묻는 질문

1. 우리는 생산성과 유지보수 중 어느 것을 기준으로 프레스 속도를 선택해야 하는가?

생산성(SPM)이 목표이긴 하지만, 유지보수가 한계를 결정해야 합니다. 금형이나 피드 시스템이 감당할 수 있는 이상으로 프레스를 빠르게 운전하면 미세 정지, 피딩 실패, 금형 파손 등의 문제가 발생하여 OEE를 저하시킵니다. 자주 계획되지 않은 다운타임이 발생하며 100% 속도로 운전하는 것보다는 차라리 최대 속도의 80%에서 일정하게 운전하는 것이 더 낫습니다.

2. 프레스 스트로크와 셧 하이트(shut height)의 차이는 무엇입니까?

프레스 스트로크는 램(ram)이 상단에서 하단까지(TDC에서 BDC까지) 이동하는 동적 거리를 의미합니다. 셧 하이트는 램이 가장 낮은 위치(BDC)에 있을 때 다이(die)를 설치하기 위해 확보된 정적 공간을 의미합니다. 스트로크 길이를 늘려도 셧 하이트는 변하지 않지만, 슬라이드 조절 나사를 조정하면 스트로크 길이를 변경하지 않고도 셧 하이트를 변경할 수 있습니다.

3. 왜 더 짧은 프레스 스트로크가 금형 수명에 더 좋은가요?

짧은 스트로크는 펀치가 소재에 접촉할 때의 충격 속도를 감소시킨다. 램이 동일한 시간 내에 더 짧은 거리를 이동해야 하므로, 충돌 지점에서 더 느린 속도로 움직인다. 이러한 운동 에너지 전달의 감소는 절단 날 가장자리에서의 충격, 열 발생 및 마모를 최소화한다.