다이 롤 대 버 높이: 엣지 품질 관리를 위한 5가지 순위별 해결책

왜 다이 롤과 버 높이에 동등한 주의가 필요한가?

상상해 보세요. 검사 스테이션에 서서 막 스탬핑된 부품을 손에 들고, 절단면을 따라 손가락으로 더듬고 있습니다. 무언가 이상합니다. 한쪽 면에서는 버가 장갑을 걸리게 하고 있고, 반대쪽 엣지는 과도한 다이 롤을 나타내는 특징적인 둥근 구역이 보입니다. 이 부품은 곧바로 불량품 처리될 것을 알지만, 어느 파라미터를 먼저 조정해야 할지 확신이 서지 않으며, 다른 문제를 악화시킬 수도 있다는 걱정이 듭니다.

익숙한 상황이죠? 모든 숙련된 금형 설계 및 제작자는 이러한 순간을 겪어봤습니다. 대부분의 기술 자료들이 다이 롤과 버 높이를 별개의 문제로 다루기 때문에 엔지니어들은 이 두 요소 사이의 중요한 연관성을 스스로 파악해야 한다는 것이 바로 이런 실망스러운 현실입니다.

대부분의 엔지니어들이 놓치는 숨겨진 연결 고리

엣지 품질 관리가 어려운 이유는 다이 롤과 버 높이가 독립적인 변수가 아니기 때문입니다. 이 둘은 동일한 공정 조건에 의해 영향을 받는 밀접하게 연결된 현상이며, 종종 서로 반대 방향으로 작용합니다. 버 형성을 줄이기 위해 클리어런스를 좁히면 다이 롤을 유발하는 소성 변형력이 동시에 증가하게 됩니다. 이는 두 특성을 함께 이해해야만 가능한 섬세한 균형 조절이 필요합니다.

이를 시소에 비유해볼 수 있습니다. 한쪽 끝(버 감소)을 아래로 누르면, 반대쪽 끝(다이 롤)이 올라갑니다. 핵심은 두 요소가 모두 해당 응용 분야에서 허용 가능한 범위 내에 머무르는 균형점을 찾는 것입니다.

왜 엣지 품질이 부품 성능을 결정하는가

가공면 품질은 단지 외관상의 문제가 아니라 부품 기능성에 직접적인 영향을 미칩니다. 과도한 버 높이는 안전 위험을 유발하고 조립 공정에 방해가 되며, 후속 공정에서 점용접 품질을 저하시킬 수 있습니다. 한편으로 과도한 다이 롤은 치수 정확도에 영향을 주며, 항복강도 요구사항이 중요한 정밀 응용 분야에서 맞춤 불량을 일으킬 수 있습니다.

공구 및 금형 산업은 오랫동안 이러한 개별적인 영향을 이해해 왔습니다. 그러나 이들 간의 상충 관계를 종합적으로 관리할 수 있는 체계는 그동안 부족했습니다.

다이 롤과 버 높이의 상충 관계 이해하기

이 가이드는 바로 그러한 체계를 제공합니다. 우리는 다이 롤과 버 높이를 제어하기 위한 다섯 가지 입증된 접근 방법을 순위화했습니다 , 실제 적용 효과성과 구현 실용성을 기준으로 평가한 결과입니다. 클리어런스 조정이 두 특성 모두에 예측 가능한 변화를 어떻게 유도하는지, 특정 블레이드 형상이 왜 한 결과를 다른 결과보다 선호하게 되는지, 그리고 재료 특성이 성공과 불량품의 차이를 만드는 경우는 언제인지 알아보게 될 것입니다.

갑작스러운 품질 저하 문제 해결이든 처음부터 새로운 스탬핑 공정을 설계하든, 본 자료는 특정 응용 요구사항에 따라 두 엣지 특성을 균형 있게 조율하기 위한 의사결정 프레임워크를 제공합니다.

엣지 품질 솔루션 평가 방법론

특정 솔루션을 깊이 있게 살펴보기 전에, 각 접근 방식을 어떻게 평가했는지를 이해해야 합니다. 모든 해결책이 동일한 수준인 것은 아닙니다. 일부는 뛰어난 결과를 제공하지만 상당한 투자가 필요하고, 다른 일부는 제한된 범위 내에서 빠른 개선 효과를 제공합니다. 우리의 등급 평가 시스템은 이러한 상충 요소들을 반영하여, 귀하의 특정 운영 조건에 기반한 현명한 결정을 할 수 있도록 지원합니다.

엣지 품질 평가를 위한 다섯 가지 핵심 요소

우리는 금속 성형 산업의 표준과 오랜 현장 경험을 바탕으로 다이 롤 및 모서리 관리 방식을 다섯 가지 핵심 기준에 따라 평가했습니다. 다음은 우리가 측정한 항목들입니다:

• 클리어런스 비율 영향: 각 방식이 펀치와 다이 사이의 클리어런스를 최적의 엣지 특성으로 정밀하게 조정할 수 있는 정도는 어느 정도인가? 이 요소는 각 방법이 기본적인 기계적 관계에 대해 제공하는 제어의 정밀도와 범위를 평가합니다.
• 재질 호환성: 해당 솔루션이 다양한 강종, 알루미늄 합금, 고강도 첨단 강재에서도 일관되게 작동하는가? 일부 접근 방식은 특정 소재에서는 우수한 성능을 보이지만, 항복 강도 또는 응력 특성이 크게 달라질 경우 성능이 저하될 수 있습니다.
• 측정 신뢰성: 결과를 지속적으로 측정하고 검증할 수 있습니까? 해결책의 가치는 그것이 실제로 작동하는지 확인할 수 있는 능력에 달려 있습니다. 우리는 기존의 품질 시스템 및 경영 프로토콜과 잘 통합되는 접근 방식을 우선시했습니다.
• 경제성: 총 투자 대비 수익은 어떻게 됩니까? 여기에는 초기 도입 비용, 지속적인 유지보수, 교육 요구사항 및 생산성에 미칠 수 있는 영향이 포함됩니다.
• 생산 속도 고려 사항: 이 접근 방식을 도입하면 운영 속도가 느려지나요? 우리는 사이클 타임에 미치는 영향, 설정 요구사항 및 생산 런 동안의 유연성을 평가했습니다.

각 접근 방식을 평가한 방법

우리의 평가 방법은 이론적 효과성과 실제 적용 시 발생할 수 있는 어려움을 모두 고려했습니다. 완벽한 엣지 품질을 제공하지만 공구 교체에 두 주가 소요되는 방식은 대부분의 현장에서 실용적이지 않습니다. 이상적인 결과와 생산 현장에서 실제로 작동하는 방식 사이의 균형을 추구했습니다.

각 솔루션은 다섯 가지 평가 기준 전반에 걸쳐 점수를 받았으며, 이후 typical manufacturing priorities에 따라 가중치를 적용했습니다. 최종 순위는 자동차 스탬핑과 같은 다양한 응용 분야에서 꾸준히 우수한 성과를 보이는 접근 방식을 반영합니다. 정밀 전자 부품 .

분석에서의 재료별 고려사항

다양한 재료는 동일한 공정 조정에 대해 서로 다른 반응을 보입니다. 연강에서 우수한 결과를 내는 클리어런스 설정이라도, 경화된 강재에서는 과도한 버어를 발생시키거나, 부드러운 알루미늄에서는 납인정도 수용할 수 없는 다이 롤을 유발할 수 있습니다. 당사의 평가는 이러한 재료별 특성 차이를 반영하며, 특정 접근 방식이 특정 재료 계열에서 더 효과적인 경우를 명시합니다.

특정 적용 사례에 따라 이러한 요소들의 중요도가 다를 수 있음을 유념하십시오. 항공우주 제조업체는 측정 신뢰성을 최우선으로 고려할 수 있지만, 대량 생산 자동차 공정은 생산 속도를 중시할 수 있습니다. 당사의 순위를 시작점으로 활용한 후, 귀하의 산업 요구사항 및 품질 기준에 따라 조정하시기 바랍니다.

정밀 다이 간극 최적화가 1위를 차지했습니다

다이 롤과 버 높이를 관리할 때, 펀치와 다이 간극을 최적화하는 것보다 더 예측 가능하고 반복 가능한 결과를 제공하는 방법은 없습니다. 이 접근법은 두 가장자리 특성 간의 근본적인 기계적 관계를 해결하기 때문에 당사의 최상위 순위를 받았으며, 이를 통해 트레이드오프를 회피하는 것이 아니라 직접적으로 제어할 수 있게 해줍니다.

클리어런스 최적화가 왜 그렇게 효과적인지를 이해하려면 간단한 원리를 파악해야 합니다: 펀치와 다이 사이의 간격이 절단 중 재료가 분리되는 방식을 결정한다는 점입니다. 이 간격을 적절히 설정하면 가장자리 품질과 관련된 대부분의 문제를 아예 시작 전에 해결할 수 있습니다.

귀하의 재료를 위한 클리어런스 최적 범위

이해해야 할 핵심 관계는 다음과 같습니다: 클리어런스와 가장자리 품질은 반비례 관계를 따릅니다. 클리어런스를 좁힐수록(펀치와 다이 간격을 줄일수록) 재료가 더 깨끗하게 전단되어 절단면의 소성 변형이 줄어들기 때문에 버의 높이가 감소합니다. 그러나 동일한 좁은 클리어런스는 분리가 일어나기 전에 재료가 다이 캐비티로 유입되며 더 큰 굽힘 응력을 받기 때문에 다이 롤이 증가합니다.

반대로, 갭이 넓을수록 스트로크 사이클 초기에 소재가 더 일찍 분리되면서 다이 롤이 감소하지만, 깨끗하게 전단되는 대신 더 많은 소재가 찢어지기 때문에 버러가 커지는 문제가 발생합니다. 이상적인 균형점은 두 특성 모두가 허용 가능한 공차 범위 내에 머무는 지점에 존재합니다.

이를 복잡하게 만드는 것은 이상적인 갭의 위치가 소재 특성에 따라 달라진다는 점입니다. 가공물의 탄성 계수, 항복 응력 및 항복 강도 특성은 최적의 갭 조건이 어디에 위치하는지를 직접적으로 결정합니다. 탄성 계수가 높은 강철 계열 소재는 탄성 계수가 낮은 부드러운 알루미늄 합금과 다른 반응을 보입니다.

펀치와 다이 간격이 두 가지 현상을 제어하는 방식

절단 공정을 느린 동작으로 상상해 보세요. 펀치가 하강하면서 먼저 소재에 닿아 아래로 밀기 시작합니다. 절단이 일어나기 전에 소재는 휘게 되며, 이 휨 현상이 부품의 펀치 측면에서 다이 롤(die roll)을 생성합니다. 파손되기 전까지의 휨 정도는 클리어런스 비율에 크게 좌우됩니다.

클리어런스가 좁을수록 분리가 시작되기 전에 펀치가 재료를 다이 구멍 안으로 더 깊이 밀어넣어야 합니다. 이로 인해 연장된 휨 단계가 발생하여 다이 롤이 더욱 두드러지게 나타납니다. 그러나 마침내 파단이 발생할 경우 전단 영역은 더 좁고 깔끔해져 버러(burr) 형성이 최소화됩니다.

클리어런스가 넓을수록 지지되지 않은 부분에서 재료가 더 빨리 파손되므로 분리가 조기에 시작됩니다. 덜 휘기 때문에 다이 롤은 줄어들지만, 파손 영역은 거칠어지고 재료가 깨끗하게 전단되는 대신 찢어지는 양이 증가합니다. 이처럼 찢어진 재료가 바로 버러를 형성합니다.

재료 두께는 이러한 현상을 더욱 심화시킵니다. 이러한 효과는 두꺼운 재료일수록 더 크게 나타납니다. 유사한 엣지 품질을 얻기 위해서는 두꺼운 재료일수록 비례적으로 더 큰 클리어런스가 필요합니다. 동일한 등급의 1mm 재료에서는 완벽하게 작용하는 클리어런스 비율이라도 3mm 재료에서는 과도한 버(burr)를 발생시킬 가능성이 높습니다.

재료 종류별 클리어런스 비율 가이드라인

다음 표는 재료 종류에 기반한 클리어런스 설정 기준값을 제공합니다. 이 비율들은 재료 두께 대비 한쪽 면의 클리어런스 비율로 표시되며, 이는 해당 중요 파라미터를 표현하는 산업 표준 방식입니다.

재료 유형	권장 절단 간격 (% 두께 기준)	예상 다이 롤	예상 버 높이	주요 고려 사항
일반 탄소강 (CR/HR)	6-10%	중간	낮음~보통	8%에서 적절한 균형; 특정 등급에 따라 조정 필요
고급 고장력 강판 (AHSS)	10-14%	낮음~보통	중간	높은 클리어런스는 공구 마모를 줄이지만, 엣지 균열에 주의
알루미늄 합금	8-12%	중간 ~ 높음	낮은	부드러운 합금은 더 작은 클리어런스 필요; 갈림 현상(galling) 주의
스테인리스 스틸 (300/400 시리즈)	8-12%	중간	중간 ~ 높음	가공 경화가 결과에 영향을 미침; 코팅된 공구 사용 고려

이러한 권장 사항은 시작점을 제공합니다. 특정 응용 분야는 부품 형상, 허용 오차 요구 사항 및 하류 공정 필요성에 따라 조정이 필요할 수 있습니다. 특정 등급의 강재 탄성계수는 소재의 스프링백 및 분리 거동에 영향을 미치므로 정확한 기계적 특성 값은 소재 공급업체의 자료표를 참조하십시오.

최초 부품 제작 전 최적 설정 찾기

간격 최적화를 위한 전통적인 접근 방식은 시험 절단 후 결과 측정, 금형 조정을 반복하여 만족스러운 품질을 달성하는 것이었습니다. 이러한 시행착오 방식은 작동하지만 특히 고가의 소재나 엄격한 생산 일정 하에서는 시간과 비용이 많이 소요됩니다.

최신 CAE 시뮬레이션이 이 공식을 극적으로 변화시킨다. 고급 시뮬레이션 도구를 사용하면 단일 부품 절단 전에 다이 롤과 버 높이 결과를 예측할 수 있어 엔지니어가 클리어런스 설정을 가상으로 최적화할 수 있다. 이 기능은 과거의 경험 데이터가 직접 적용되지 않는 신소재나 복잡한 부품 형상 작업 시 특히 유용하다.

CAE 시뮬레이션을 활용하는 엔지니어들은 다양한 클리어런스 시나리오를 모델링하고 절단 사이클 전체에 걸친 응력 분포를 평가하며, 엣지 품질 결과를 놀랄 만큼 정확하게 예측할 수 있다. 이를 통해 반복적인 시행착오를 수십 차례에서 검증 테스트 몇 차례로 줄일 수 있다. IATF 16949 인증 다이 솔루션을 제공하는 전문 정밀 스탬핑 업체와 같은 선진 시뮬레이션 역량을 갖춘 기업들은 설계 단계부터 최적의 클리어런스 설정을 예측할 수 있어 양산 준비 기간을 단축시키고 초기 양산 적합률을 개선할 수 있다.

클리어런스 최적화의 장점

• 정확한 제어: 기본적인 기계적 관계를 직접적으로 다루어 예측 가능한 원인과 결과 조정을 제공합니다
• 예측 가능한 결과: 최적의 설정이 확립되면, 안정적인 소재를 사용하는 생산 라인 전반에 걸쳐 일관된 결과를 유지할 수 있습니다
• 범용 적용 가능: 모든 재료 유형, 두께 및 부품 형상에서 작동하며—재료 특성에 따른 제한이 없습니다
• 시뮬레이션 준비 완료: 최신 CAE 도구를 사용하여 생산 전에 최적의 클리어런스를 예측할 수 있으므로 개발 시간과 폐기물 감소가 가능합니다

클리어런스 최적화의 단점

• 정밀 공구 필요: 특정 클리어런스를 달성하려면 정확한 다이 설계와 유지보수가 필요하며—마모된 공구는 클리어런스를 예측할 수 없게 변화시킵니다
• 재료 배치 민감성: 입고되는 재료 특성(두께, 경도)의 변동으로 인해 배치 간 클리어런스 조정이 필요할 수 있습니다
• 설정 복잡성: 프레스에서 실제 클리어런스를 검증하려면 측정 전문성과 적절한 측정 장비가 필요합니다
• 공정 중 조정 제한: 속도 설정과 달리, 프레스 가동을 중단하지 않고는 생산 중에 클리어런스를 조정할 수 없습니다

이러한 제약에도 불구하고, 클리어런스 최적화는 다이 롤과 버 높이 간 균형을 관리하는 가장 효과적인 방법입니다. 이는 증상이 아닌 근본 원인을 해결하며, 적절한 공구 및 측정 역량에 대한 투자는 생산하는 모든 부품에 걸쳐 지속적인 이점을 제공합니다. 다음에 다룰 절단 각도 기하학 및 공구 유지보수 방법과 함께 적용할 경우, 클리어런스 최적화는 종합적인 엣지 품질 관리의 기반이 됩니다.

절단 각도 기하학은 엣지 제어에서 두 번째로 중요한 요소입니다

클리어런스 최적화가 다이 롤과 버 높이를 조절하는 가장 직접적인 방법이긴 하지만, 절단 각도의 기하학적 설계는 강력한 두 번째 선택지로 부각되는 설득력 있는 이유가 있습니다. 즉, 재료 분리 과정에서 응력이 분포하는 방식 자체를 근본적으로 변화시킨다는 점입니다. 펀치와 다이 사이의 간격을 조정하는 대신 절단 동작 자체의 형태를 재설계함으로써, 단순한 클리어런스 조정만으로는 달성할 수 없는 가능성을 열어줍니다.

종이를 가위로 자를 때, 가위를 평평하게 잡는 경우와 각도를 주어 잡는 경우의 차이를 생각해보세요. 각도를 준 접근 방식은 더 적은 힘으로도 더 깔끔한 절단이 가능합니다. 이와 같은 원리는 금속 스탬핑에도 적용되지만, 그 엔지니어링은 훨씬 더 복잡해집니다.

깔끔한 엣지를 위한 블레이드 기하학의 비밀

전통적인 평면 절단은 펀치 면이 전체 둘레에 걸쳐 동시에 재료에 접촉함으로써 충격 순간에 최대 절단력을 발생시킵니다. 이 급격한 하중은 버(burr) 형성과 다이 롤(die roll) 모두에 기여하는 응력 집중을 유발합니다. 재료는 절단 에지에서 강한 국부적인 변형 경화를 경험하게 되며, 이는 재료가 얼마나 깨끗하게 분리되는지를 좌우합니다.

테이퍼 절단 방식은 이러한 힘을 절단 스트로크 전반에 걸쳐 점진적으로 분산시킵니다. 전체 둘레가 한 번에 접촉하는 대신, 펀치가 하강함에 따라 접촉이 한 지점에서 시작되어 재료를 가로질러 휩쓸리듯 진행됩니다. 이러한 점진적인 접촉은 일반적인 적용 사례에서 피크 하중을 30~50% 감소시키며, 이러한 하중 감소는 직접적으로 에지 품질에 영향을 미칩니다.

이유는 다음과 같습니다: 과도한 절단력은 전단 영역 경계에서 가공경화를 가속화합니다. 절단 중 재료가 지나치게 빠르게 가공경화되면, 가장자리가 더 취성해지며 버(burr) 형성과 불규칙한 파손 패턴을 유리하게 만드는 조건을 만들어냅니다. 각도 절단을 통해 최대 절단력을 줄이면, 재료가 더 완만하게 분리되며 급격한 변형경화 효과를 줄일 수 있습니다.

절단날의 형상 또한 재료 분리 과정 중의 재료 흐름 패턴에 영향을 미칩니다. 날카롭고 잘 설계된 각도는 절단 영역에서 재료를 보다 효율적으로 유도하여, 버를 유발하는 찢어진 가장자리의 가능성을 줄입니다. 일부 공정에서는 각도 절단과 스핀 포밍 기술을 접목한 방법이 성공을 거두었는데, 단순히 강제 분리를 하는 것이 아니라 공구 형상을 이용해 재료의 흐름을 유도하는 방식입니다.

전단각이 가장자리 품질에 미치는 영향

전단각은 절단 날이 재료에 접촉하는 각도를 의미하며, 서로 다른 각도는 다이 롤과 버 형성에 영향을 미치는 매우 다른 응력 분포를 만들어냅니다. 이러한 관계를 이해하면 특정 용도에 맞는 최적의 엣지 품질을 제공하는 공구를 선택하는 데 도움이 됩니다.

낮은 전단각(일반적으로 2~5도)은 부품 외주위에서 비교적 균일한 엣지 특성을 유지하면서도 절단력을 약간 감소시켜 줍니다. 이 방법은 모든 측면에서 일관된 엣지 품질이 요구되고 절단부의 선행 및 후행 엣지 사이에서 품질 차이를 허용할 수 없는 경우에 적합합니다.

더 높은 전단 각도(6-12도)는 더 큰 힘 감소를 제공하지만 비대칭 절단 조건을 생성한다. 접촉이 시작되는 절단의 선행 엣지와 분리가 완료되는 후행 엣지는 서로 다른 응력 패턴을 경험한다. 이러한 비대칭성은 부품 주변부에서 다이 롤 및 버 높이에 눈에 띄는 차이를 유발할 수 있다.

응력 분포의 차이는 상당하다. 선행 엣지에서는 트레일링 엣지가 펀치에 접촉하기도 전에 재료가 굽힘과 변형을 시작한다. 이와 같은 점진적 작용으로 인해 선행 엣지에서는 최대 굽힘이 발생하기 전에 재료가 분리되므로 다이 롤이 감소한다. 그러나 후행 엣지는 스트로크 동안 축적된 전체 변형을 경험하므로 다이 롤이 더 커질 수 있다.

절대적인 품질 수준보다 엣지 품질의 일관성이 더 중요한 응용 분야에서는 낮은 전단 각도가 종종 더 바람직하다. 전체적인 품질이 최우선이며 주변부의 일부 변동이 허용될 수 있는 경우, 높은 각도가 보다 나은 종합 결과를 제공한다.

각도 절단과 평면 절단 중 선택 시기

모든 응용 분야가 각도 절단 구조에서 이득을 얻는 것은 아니다. 이 결정은 특정 부품 요구사항, 생산량 및 품질 우선순위에 따라 달라진다. 이러한 방식이 귀하의 공정에 적합한지 여부를 판단하는 방법은 다음과 같다.

절단력이 문제가 되는 두꺼운 재료를 다룰 때 각도 절단이 특히 효과적이다. 힘 감소 효과는 재료 두께가 증가함에 따라 더욱 커지며, 0.5mm 블랭크보다 3mm 블랭크가 경사 절단에서 상대적으로 더 큰 이점을 얻는다. 현재의 공정에서 공구 마모, 프레스 톤수 제한, 과도한 소음 및 진동 문제로 어려움을 겪고 있다면 각도 형상이 여러 문제를 동시에 해결할 수 있다.

전체 둘레를 따라 가장자리의 일관성이 중요한 경우에는 평면 절단이 여전히 더 바람직합니다. 모든 가장자리에서 다이 롤과 버 높이 특성이 동일해야 하는 정밀 부품의 경우, 전반적인 가공력 수준이 더 높더라도 동시 절단 방식이 성능상 이점을 제공할 수 있습니다. 또한 평면 절단은 공구 설계를 단순화하고 초기 비용을 줄여줍니다.

재료 특성은 이러한 결정에 상당한 영향을 미칩니다. 변형 경화 특성은 재료마다 다르며, 고강도 강재나 급속하게 가공 경화되는 스테인리스 합금 같은 경우 각도 절단으로 인한 저감된 절단력을 더 크게 활용할 수 있습니다. 반면 연강이나 일부 알루미늄 합금처럼 부드러운 소재는 가공 경화가 덜 활발하기 때문에 개선 효과가 비교적 작습니다.

절단 각도 최적화의 장점

• 절단력 감소: 적절하게 설계된 전단각을 적용하면 최대 절단력이 30~50% 감소하여 공구 및 프레스에 가해지는 응력을 줄일 수 있습니다
• 특정 재료에서의 개선된 가장자리 품질: 급격한 가공 경화에 취약한 재료는 점진적인 절단 작용을 통해 더 깨끗한 가장자리를 형성한다
• 금형 수명 연장: 낮은 힘은 절단 날에 가해지는 마모를 줄여 날을 갈거나 교체하는 사이의 간격을 늘린다
• 프레스 마모 감소: 낮은 최대 하중은 프레스 베어링과 프레임 수명을 연장시키며 소음과 진동을 줄인다

절단 각도 최적화의 단점

• 더 복잡한 공구 설계: 각도를 이룬 절단면은 정밀한 제조와 보다 정교한 다이 엔지니어링을 필요로 한다
• 재료별 최적화 필요: 최적의 전단 각도는 재료 종류, 두께 및 기계적 특성에 따라 달라진다
• 초기 공구 비용 증가: 복잡한 형상은 다이 제작 비용을 증가시키지만, 이는 종종 도구 수명의 개선을 통해 상환된다.
• 비대칭 엣지 특성: 더 높은 전단 각도는 절단 엣지의 선행부와 후행부 사이에서 측정 가능한 차이를 발생시킨다.

절단 각도 형상 최적화의 가장 적합한 활용 사례는 고속 생산 환경으로, 엣지 품질이 중요하며 초기 금형 투자 비용을 수백만 개의 부품 생산량에 걸쳐 분산할 수 있는 경우이다. 자동차 구조 부품, 가전제품 패널 및 정밀 브래킷은 모두 생산량이 엔지니어링 투자를 정당화할 때 이러한 접근 방식의 혜택을 받는다.

이미 각도 절단을 사용하고 있는 공정의 경우, 미세한 형상 개선만으로도 의미 있는 향상을 얻을 수 있습니다. 가끔은 전단각을 단지 2~3도 조정하는 것만으로도 다이 롤과 버 높이 간의 균형이 변화하여 이전에 한계적이었던 부품도 사양 범위 내로 들어올 수 있습니다. 가장 우선 순위가 높은 방법에서 설명한 클리어런스 최적화와 함께 블레이드 형상을 조정하면 절단 엣지 품질을 조절할 수 있는 또 하나의 강력한 수단이 됩니다. 두 요소를 동시에 최적화할 경우, 그 결과는 각각 따로 적용했을 때보다 종종 더 우수합니다.

공구 날카로움 유지 관리, 세 번째 순위

클리어런스 설정을 완벽히 조정하고 절단 형상을 최적화했지만, 많은 공정에서 예상치 못한 문제가 발생합니다. 바로 공구 마모로 인해 정밀하게 조정된 파라미터들이 시간이 지남에 따라 변한다는 점입니다. 공구 날카로움 유지 관리는 다이 롤과 버 높이를 관리하는 데 있어 자주 간과되지만, 동시에 모든 프레스 성형 공정이 비교적 쉽게 적용할 수 있는 가장 접근성 높은 해결책 중 하나이기 때문에 세 번째 순위로 선정되었습니다.

공구 마모가 특히 악영향을 미치는 이유는 다이 롤과 버 높이 사이의 일반적인 반비례 관계를 깨뜨린다는 점에 있습니다. 대부분의 공정 변수들이 이러한 특성들을 서로 반대 방향으로 밀어내는 반면, 마모된 공구는 두 요소를 동시에 악화시킵니다. 이러한 마모 패턴을 이해하고 이를 방지하기 위한 프로토콜을 수립함으로써 전체 생산 캠페인 동안 일관된 엣지 품질을 유지할 수 있습니다.

문제를 경고하는 마모 패턴

새로운 절단 엣지는 깔끔하고 예측 가능한 분리를 만들어냅니다. 펀치와 재료 사이의 날카로운 계면은 근처 절단 영역 외부에서의 소성 변형을 최소화하며 명확한 전단 구역을 형성합니다. 그러나 절단 엣지가 마모되면 이러한 깔끔한 분리가 점점 더 손상됩니다.

마모된 펀치 엣지는 절단하지 않고 밀고 찢습니다. 날카로운 절단면이 재료를 깨끗이 전단하는 대신, 둥글게 마모된 커팅 엣지는 분리가 일어나기 전에 재료가 측면으로 흐르도록 강제합니다. 이와 같은 측면 흐름은 파손이 시작되기 전에 재료가 더 크게 굴곡되기 때문에 펀치 측면의 다이 롤을 증가시킵니다. 동시에 분리 시 발생하는 찢김 현상은 다이 측면에서 더 크고 불규칙한 버를 생성합니다.

핵심적인 통찰은 다음과 같습니다: 날카로운 공구를 사용할 경우, 클리어런스를 줄이면 버는 감소하지만 다이 롤은 증가합니다(역비례 관계). 그러나 마모된 공구를 사용하면 클리어런스 설정과 무관하게 두 특성 모두 함께 저하됩니다. 예측 가능한 원인-결과 관계가 깨지는 이러한 현상은 유지보수가 시급하다는 신호입니다.

마모 패턴 자체가 하나의 이야기를 말해줍니다. 현미경을 통해 펀치 절단 에지를 확인해 보세요. 새것 같은 에지는 면과 측벽이 만나는 부분에 명확한 모서리가 형성되어 있습니다. 마모된 에지는 눈에 띄는 반경(라운드)이 생기며, 사용이 지속될수록 이 반경은 점점 더 커집니다. 이 마모 반경이 재료 두께에 도달하거나 초과하게 되면, 더 이상 양호한 엣지 품질을 확보할 수 없는 한계점을 이미 넘긴 것입니다.

엣지 품질을 보호하는 연마 주기

효과적인 연마 일정을 설정하려면 가동 중단과 품질 저하 사이에서 균형을 맞춰야 합니다. 너무 자주 연마하면 생산 능력을 낭비하고 공구 소모를 가속화하게 됩니다. 반대로 너무 오래 기다리면 불량 또는 불합격 부품이 발생할 뿐 아니라 다이 구성 부품들의 마모도 가속화됩니다.

재료의 경도는 주요 스케줄링 입력 조건입니다. 고강도 철강재나 가공 경화 스테인리스 합금과 같은 더 단단한 재료는 연강이나 알루미늄과 같은 부드러운 재료보다 공구 마모를 더 빠르게 유발합니다. 연강에서 50만 회 타공이 가능한 펀치라도 이중위상 고강도 강판(AHSS)에서는 단지 5만 회 후에 재연마가 필요할 수 있습니다.

생산량은 타격 횟수, 일정 기간 또는 품질 지표 중 어떤 기준으로 연마를 스케줄링할지를 결정합니다. 대량 생산 공정은 마모가 각 타격마다 예측 가능하게 누적되므로 타격 횟수 기반 스케줄링이 유리합니다. 소량 생산 공정의 경우 캘린더 기반 스케줄이 더 실용적이며, 필요한 경우 품질 점검을 통해 조기 개입을 수행할 수 있습니다.

다음 기준 연마 주기를 시작점으로 고려한 후, 실제 결과에 따라 조정하십시오:

• 연강 (40 HRB 미만): 재료 두께 및 부품 복잡성에 따라 10만~25만 회 타격
• 고강도 강철 (40-50 HRC): 30,000~80,000회; 범위의 하한선에서 더 높은 경도 등급
• AHSS 및 스테인리스: 15,000~50,000회; 이러한 소재는 변형 경화 효과를 유발하여 마모를 가속화함
• 알루미늄 합금: 150,000~400,000회; 부드러운 소재는 공구에 덜 손상적이지만 간섭 마모(갈링) 축적에 주의

실제 결과를 추적하여 이 간격을 정교하게 조정하세요. 특정 소재 등급의 가공 경화 및 변형 경화 특성은 마모율에 상당한 영향을 미칩니다. 동일한 경도 등급을 가지더라도 서로 다른 합금 조성을 가진 두 가지 강철이 매우 다른 공구 수명 결과를 낼 수 있습니다.

일관된 결과를 위한 공구 상태 모니터링

효과적인 모니터링은 품질 문제가 발생하기 전에 열화를 조기에 포착합니다. 불량 부품이 발생할 때까지 기다리는 대신, 선제적인 운영에서는 마모 경향을 식별하고 최적의 시점에 유지보수를 수행하는 점검 프로토콜을 시행합니다.

외관 검사는 여전히 첫 번째 방어선이다. 마모 패턴을 인식하도록 훈련된 운영자는 종종 엣지 품질에 영향을 주기 전에 발생하는 문제를 식별할 수 있다. 절단 에지의 가시적인 마모 영역, 깨짐 또는 미세 균열, 공작물이 경화된 재료가 공구 표면에 축적되는 현상 등을 점검하라.

측정 기반 모니터링은 프로그램에 객관성을 더한다. 버의 높이 측정, 다이 롤 깊이 측정, 엣지 거칠기 값과 같은 엣지 품질 지표는 시간이 지남에 따라 마모를 추적할 수 있는 정량적 데이터를 제공한다. 측정값이 사양 한계로 추세를 보일 때, 정비를 사전에 계획할 수 있는 경고 신호를 얻게 된다.

일부 작업에서는 절단력 모니터링을 조기경보 시스템으로 도입한다. 공구가 마모되면, 깨끗하게 전단하는 것보다 재료를 밀고 찢는 데 더 많은 에너지가 필요하므로 절단력이 증가한다. 프레스에 통합된 힘 센서는 엣지 품질이 눈에 띄게 저하되기 이전에 이러한 증가를 감지하여 진정한 예지정비를 가능하게 한다.

공구 날카로움 유지의 장점

• 상대적으로 낮은 비용: 기존 공구를 연마하는 비용은 교체 비용보다 훨씬 적으며, 유지보수 장비 역시 비교적 소규모의 자본 투자로 충분합니다
• 즉각적인 효과: 새롭게 연마된 공구는 즉시 날 모서리 품질을 회복시켜 주며, 시험과 오류를 반복하며 최적화할 필요가 없습니다
• 기존 공구에 적용 가능: 신규 공구 설계나 대규모 장비 투자 없이 현재 사용 중인 다이 및 펀치와 함께 사용할 수 있습니다
• 연쇄적 손상 방지: 적시에 유지보수를 실시하면 마모된 펀치가 다이 버튼 및 기타 부품을 손상시키는 것을 방지할 수 있습니다

공구 날카로움 유지의 단점

• 일관된 모니터링 필요: 효과적인 프로그램은 정기적인 점검과 측정을 요구합니다. 불충분한 관리는 품질 문제로 이어질 수 있습니다
• 생산 중단: 연마 작업을 위해서는 공구를 사용 중지해야 하며, 이는 대량 생산 환경에서 일정 조정의 어려움을 초래할 수 있습니다
• 작업자 숙련도 의존: 마모 감지와 연마 품질 모두 적절한 경험을 갖춘 숙련된 인력에 의존합니다
• 공구 수명의 제한: 모든 연마 사이클마다 공구 재료가 제거되며, 결국 유지보수 품질에 관계없이 공구를 교체해야 합니다

성공적인 공구 유지보수의 핵심은 명확한 절차를 수립하고 이를 일관되게 준수하는 데 있습니다. 연마 주기를 문서화하고, 계획 대비 실제 유지보수 이력을 추적하며, 공구 상태를 엣지 품질 지표와 상호 연관 지으십시오. 장기적으로 이러한 데이터를 통해 특정 재료와 생산 패턴에 맞춰 스케줄을 최적화할 수 있으며, 다이 롤과 모 Burr 높이의 균형에 영향을 미치기 전에 마모를 사전에 감지하면서도 불필요한 생산 중단을 최소화할 수 있습니다

소재 선정 전략, 네 번째 순위 차지

첫 번째 부품 절단 전에 단순히 소재의 기계적 특성을 아는 것만으로도 엣지 품질 결과를 예측할 수 있다면 어떨까요? 다이 롤과 버 높이 문제를 근본적으로 해결하기 때문에 소재 선정 및 준비가 네 번째 순위에 올랐습니다. 문제가 있는 엣지 거동을 공정 조정으로 보완하는 대신, 깨끗한 분리를 유리하게 만드는 고유 특성을 가진 소재에서 시작하는 접근 방식입니다.

문제는 무엇일까요? 종종 여러분이 소재를 선택할 수 없는 경우가 많습니다. 고객 사양, 비용 제약 및 공급망 현실은 자주 입고되는 소재를 결정합니다. 그러나 유연성이 있거나 지속적인 엣지 품질 문제 해결 중이라면 소재 특성이 엣지 거동에 어떤 영향을 미치는지를 이해하는 것이 매우 소중한 자산이 됩니다.

엣지 거동을 예측할 수 있는 소재 특성

세 가지 기계적 특성이 엣지 품질 결과를 좌우한다: 항복강도, 신율, 그리고 가공경화율. 각 특성이 다이 롤 및 버 형성에 어떤 영향을 미치는지 이해하면 부품에 문제가 나타나기 전에 이를 예측할 수 있다.

강재의 항복강도 소성 변형이 시작되기 전에 재료가 견딜 수 있는 응력의 크기를 결정한다. 항복강도가 높은 재료는 휨에 저항하므로 다이 롤 감소에 유리해 보인다. 그러나 이러한 재료는 변형이 시작된 후 더 갑작스럽게 파단되는 경향이 있으며, 이로 인해 불규칙한 파단 영역이 생기고 버가 발생한다. 인장강도 대 비례항복강도의 관계가 여기에서 중요하다: 두 값 사이의 차이가 좁은 재료일수록 취성 파단 경향이 커지고 버 발생 위험이 높아진다.

연장률 재료가 파열되기 전에 얼마나 늘어나는지를 측정한다. 신율이 높은 재료는 다이 캐비티에 분리 전에 재료가 맞춰지면서 더 쉽게 흐르고 굽혀지므로 일반적으로 다이 롤이 증가한다. 그러나 이러한 연성 덕분에 버러 형성이 줄어든 깨끗한 파열 부위를 만들기도 한다. 신율이 낮은 재료는 굽힘에 저항하므로(다이 롤 감소) 찢기고 불규칙한 가장자리가 생기기 쉽다.

가공 경화율 소성 변형 동안 재료가 얼마나 빠르게 강화되는지를 설명한다. 급격한 가공 경화는 절단 엣지에서 좁고 매우 응력이 집중된 영역을 생성한다. 이 영역이 너무 빨리 취성 상태가 되면 불규칙한 파열 패턴이 나타나며, 동시에 다이 롤과 더 큰 버러를 모두 유발한다.

절단 중 강재가 나타내는 항복 변형량도 결과에 영향을 미칩니다. 파손 시작 전에 높은 변형을 달성하는 재료는 분리가 발생하기 전까지 굽힘 과정이 더 오래 지속되기 때문에 일반적으로 더 두드러진 다이 롤(die roll)을 보입니다. 기대되는 항복 변형량에 맞춰 클리어런스 설정을 조정하면 분리 지점을 최적화하는 데 도움이 됩니다.

AHSS의 과제와 해결책

고급 고강도 강판(AHSS)은 기존의 방법으로는 해결하기 어려운 독특한 과제들을 가지고 있습니다. 이들 재료—이중상 강, TRIP 강, 마르텐사이트 계열 등—은 정교한 미세조직을 통해 높은 강도와 적절한 성형성을 결합합니다. 그러나 바로 이러한 미세조직이 예측하기 어려운 엣지 거동을 유발합니다.

근본적인 문제는 무엇인가? 고강도 강판(AHSS) 등급은 미세구조 수준에서 경도와 연성의 국부적 변동을 보이는 경우가 많다. 절단 날이 마르텐사이트 조직의 단단한 영역을 지나자마자 바로 페라이트 조직의 더 부드러운 영역을 만나면, 절단 중간에 분리 거동이 달라진다. 이로 인해 다이 롤 깊이가 일정하지 않게 되고, 버 형상이 불규칙해지며, 심지어 동일 부품 내에서도 이러한 현상이 달라질 수 있다.

AHSS 가공을 성공적으로 수행하려면 일반 탄소강보다 더 넓은 간격이 필요하다. 대개 연강에는 6~10%의 간격이 적합하지만, AHSS에는 종종 10~14%의 더 넓은 간격이 요구된다. 이렇게 간격을 넓히면 절단력이 감소하고 점진적인 분리가 가능해져, 미세구조의 차이를 극복하면서 응력 집중이 극단적으로 발생하는 것을 방지할 수 있다.

에지 크랙은 고급 고강도 강재(AHSS) 사용 시 추가적으로 우려되는 문제이다. 일부 고급 등급의 낮은 신율로 인해 금형 롤링이 구부린 엣지에서 균열을 유발할 수 있으며, 이러한 균열은 이후 성형 공정 중이나 실제 사용 중 하중이 가해질 때 확장될 수 있다. AHSS를 다룰 때는 버 높이가 다소 증가하더라도 금형 롤링 감소를 우선시해야 할 수 있다.

기존 철강보다 AHSS에서는 소재 준비가 더욱 중요하다. 도입된 코일의 두께, 경도, 표면 상태 등의 변동은 엣지 품질의 큰 차이를 초래한다. 수입 검사를 보다 엄격히 수행하고 로트별로 소재를 분리 관리하면 일관된 가공 결과를 유지하는 데 도움이 된다.

알루미늄과 철강의 엣지 품질 차이

철강에서 알루미늄으로 또는 그 반대로 전환할 경우, 이들 소재는 완전히 다른 메커니즘으로 절단되기 때문에 근본적인 공정 조정이 필요하다. 이러한 차이점을 이해함으로써 철강 기반의 가정을 알루미늄 가공에 잘못 적용하는 것을 방지할 수 있다.

알루미늄 합금은 일반적으로 동일한 두께의 강재보다 낮은 항복 응력과 높은 연신율을 나타냅니다. 이러한 특성 조합은 연약한 소재가 다이 캐비티로 쉽게 유동하기 때문에 다이 롤 현상을 더욱 두드러지게 만듭니다. 그러나 알루미늄의 연성 특성 덕분에 버러 없이 깨끗한 파단 영역을 형성하는 경향이 있으며, 이는 고강도 강재와 정반대의 특성입니다.

알루미늄의 탄성 계수는 대략 강재의 1/3 수준입니다. 이처럼 낮은 강성은 동일한 하중 조건에서 알루미늄이 더 쉽게 휘어지며, 이는 다이 롤 깊이를 직접적으로 증가시킵니다. 간격을 좁게 조정하여 보완할 수는 있지만, 너무 좁게 설정하면 알루미늄이 공구 표면에 달라붙어 스크래치나 부식(galling) 문제가 발생할 수 있습니다.

가공 경화 거동은 이 두 재료 군 사이에서 상당히 다르게 나타납니다. 알루미늄은 강철보다 가공 경화가 덜 활발하게 일어나므로 절단면이 더 연성 상태를 유지합니다. 이는 버러 형성을 줄여주지만, 펀치 주위로 감기 쉬운 길고 실 같은 칩을 생성하여 취급상의 문제를 일으킬 수 있습니다.

재료 두께는 이러한 차이를 더욱 크게 만듭니다. 알루미늄은 강철과 동일한 두께일 때보다 더 두꺼운 경우, 파열이 발생하기 전 분리력이 충분히 형성되기 전까지 더 많은 휨이 발생하는데, 이는 낮은 탄성계수로 인해 더 큰 굽힘이 가능하기 때문입니다. 3mm 이상의 알루미늄을 가공할 때는 동등한 강철 대비 다이 롤 값이 50~100% 더 높을 것으로 예상하고, 이에 맞춰 공차를 설정해야 합니다.

재료 선택 전략의 장점

• 근본 원인 해결: 문제가 되는 재료 특성에 단순히 보정하는 것이 아니라, 깨끗한 절단을 유리하게 만드는 물성부터 시작합니다
• 예측 가능한 결과: 입고되는 재료가 일관성 있을 경우, 생산 런 전체에서 가장자리 품질 결과가 신뢰성 있게 반복됩니다
• 공정 표준화 가능: 일관된 재료 특성을 통해 최적의 클리어런스, 속도 및 형상을 고정할 수 있습니다
• 문제 해결 감소: 재료 변동성을 변수로 제거함으로써 품질 문제가 발생했을 때 근본 원인 분석이 간소화됩니다

소재 선택 전략의 단점

• 제한된 유연성: 고객 사양, 산업 표준 및 기능적 요구 사항은 엣지 품질 고려 사항에 관계없이 소재 선택을 결정하는 경우가 많다
• 비용 관련 사항: 최적의 엣지 품질 특성을 가진 소재는 가격 프리미엄이 있거나 최소 주문 수량을 요구할 수 있다
• 공급망 고려 사항: 소재 물성 범위를 좁게 지정하면 공급업체 선택이 제한되고 리드타임이 늘어날 수 있다
• 배치 변동: 엄격한 사양을 적용하더라도 열처리 간 및 코일 간 변동이 발생하므로 소재 관리 노력을 기울여도 공정 유연성이 요구된다

이 접근 방식은 재료 사양의 유연성이 확보되어 있고, 엣지 품질 요구사항이 추가적인 조달 복잡성을 정당화할 수 있는 응용 분야에서 가장 효과적입니다. 정밀 부품, 안전에 중요한 부품 및 외관상 노출도가 높은 응용 제품의 경우 재료 최적화에 투자하는 것이 종종 타당합니다. 재료를 변경할 수 없는 상황에서도 이러한 분석을 통해 얻은 인사이트는 여전히 유용합니다. 재료 고유의 특성을 이해하면 클리어런스 선택, 형상 결정, 다이 롤과 버 높이를 생산 전반에 걸쳐 관리하기 위한 현실적인 공차 기대치 설정에 도움이 됩니다.

프레스 속도 최적화가 상위 다섯 가지 항목을 마무리합니다

많은 스탬핑 공정에서 간과하는 점이 하나 있습니다. 공구를 전혀 만지지 않고도 다이 롤과 버 높이 결과를 조정할 수 있다는 것입니다. 프레스 속도 및 스트로크 최적화는 도구 수정이 실현 가능하지 않은 문제 해결, 미세 조정, 프로토타입 작업에서 즉각적이고 실시간으로 엣지 품질을 제어할 수 있기 때문에 다섯 번째 순위로 선정되었습니다.

성형 속도가 중요한 이유는 무엇일까요? 재료는 가해지는 힘에 즉각 반응하지 않습니다. 하중을 가하는 속도는 재료의 흐름과 변형 방식, 그리고 절단 과정에서 최종적으로 분리되는 방식에 영향을 미칩니다. 이러한 변형률 속도 감수성(strain-rate sensitivity)은 프레스 제어 장치 내에 존재하는 조정 수단을 제공합니다.

가변 모서리 결함을 최소화하는 속도 설정

펀치가 더 빠르게 하강할수록 절단 구역에서 재료는 더 높은 변형률 속도를 경험하게 됩니다. 이러한 급격한 변형은 재료의 거동을 변화시키며, 이는 직접적으로 모서리 품질에 영향을 미칩니다. 이러한 영향을 이해함으로써 모서리 특성과 생산성 요구 사항 사이의 균형을 맞출 수 있는 속도 설정을 조정할 수 있습니다.

고속에서는 분리가 시작되기 전에 재료가 소성 흐름을 하는 데 더 적은 시간이 주어진다. 이러한 흐름 시간의 감소는 파단이 발생하기 전까지 굽힘 변형이 충분히 진행되지 않기 때문에 일반적으로 다이 롤을 감소시킨다. 그러나 빠른 분리는 재료가 깔끔하게 전단되는 대신 찢어지는 경우가 있어 더 심한 파단 패턴을 유발할 수 있으며, 때때로 버의 높이를 증가시킬 수 있다.

느린 속도에서는 재료의 흐름이 더 점진적으로 이루어진다. 변형 시간이 길어지면서 응력이 재분배될 기회를 가지게 되어 보통 버가 줄어든 더 깔끔한 파단 영역을 생성한다. 하지만 동일한 연장된 흐름 시간으로 인해 분리 전까지 더 많은 굽힘이 발생하여 다이 롤 깊이를 증가시킬 수 있다.

속도와 엣지 품질 간의 관계는 공학 역학에서의 항복(yield) 원리와 유사한 원칙을 따른다. 재료가 정적 하중과 동적 하중 조건에서 서로 다른 항복 거동을 나타내는 것처럼, 절단 엣지도 느린 펀치 이동과 빠른 펀치 이동에 따라 다르게 반응한다. 특히 특정 알루미늄 합금 및 일부 고급 고강도 강재와 같은 속도 민감성 재료는 속도 비민감 등급보다 더 두드러진 속도 효과를 나타낸다.

재료별 스트로크 최적화

다양한 재료는 속도 변화에 대해 서로 다른 정도로 반응한다. 스트로크 파라미터를 재료 특성에 맞춤으로써 이러한 조정 방식에서 얻을 수 있는 이점을 극대화할 수 있다.

저탄소강은 중간 정도의 속도 민감성을 보인다. 사용 가능한 속도 범위 내에서 측정 가능한 엣지 품질 차이를 확인할 수 있지만, 변화는 점진적이고 예측 가능하다. 따라서 최적 설정을 조정할 때 저탄소강은 관대하며, 작은 속도 조정만으로도 비례적인 엣지 품질 변화가 발생한다.

알루미늄 합금은 종종 더 높은 변형률 감도를 나타낸다. 많은 알루미늄 등급의 성형한계선도는 변형률에 따라 뚜렷하게 변화하며, 이는 속도 조정이 가장자리 품질에 더 큰 영향을 미친다는 것을 의미한다. 이러한 감도는 유리하게 작용할 수도 있지만 불리하게 작용할 수도 있다. 신중한 속도 최적화는 종종 상당한 개선을 가져오지만, 공정 변동을 보다 철저히 관리해야 한다.

AHSS 등급은 다양한 반응을 보인다. 일부 이중상 및 TRIP 강재는 복잡한 미세구조로 인해 뚜렷한 변형률 감도를 나타내는 반면, 마텐사이트계 강재는 기존의 고강도 강재와 유사하게 반응한다. AHSS를 다룰 때에는 보수적인 속도 설정으로 시작하여 가장자리 품질을 주의 깊게 모니징하면서 점진적으로 조정하는 것이 좋다.

재료 두께는 최적의 속도 선택에 영향을 미칩니다. 두꺼운 재료의 경우 변형되는 재료의 부피가 크기 때문에 응력이 흐르고 재분배되는 데 더 많은 시간이 필요하므로 약간 느린 속도가 일반적으로 유리합니다. 얇은 재료는 작은 변형 영역이 흐름 시간에 관계없이 빠르게 분리되기 때문에 종종 빠른 속도를 견딜 수 있으며 때때로 빠른 속도를 선호하기도 합니다.

프로세스 윈도우 찾기

최적의 속도 설정 값은 한쪽에서는 품질 요건에 의해, 다른 쪽에서는 생산성 요구에 의해 경계가 정해지는 프로세스 윈도우 내에 존재합니다. 이 윈도우를 찾기 위해서는 추측이 아닌 체계적인 테스트가 필요합니다.

현재 기준점을 설정하는 것으로 시작하세요. 표준 생산 속도에서 샘플을 가동하고 부품 외주 위의 여러 지점에서 다이 롤 깊이와 버 높이를 정밀하게 측정하세요. 이러한 값을 기준점으로 기록하세요.

다음으로, 기준 속도보다 20% 느리고 20% 빠른 속도에서 다른 모든 매개변수를 일정하게 유지한 상태로 샘플을 운전하십시오. 각 조건마다 엣지 품질을 측정하십시오. 이 간단한 테스트를 통해 어느 방향이 개선 가능성을 가지는지, 그리고 재료가 추가 최적화를 진행할 만큼 속도에 민감한지를 확인할 수 있습니다.

초기 테스트에서 긍정적인 결과가 나타난다면, 유망한 속도 범위에 집중하여 조사를 좁히십시오. 5% 또는 10% 간격과 같은 더 작은 단위로 테스트하여 최적의 설정 값을 찾아내십시오. 절대적으로 다이 롤이나 버 높이 중 어느 하나를 최소화하는 것이 아니라, 두 특성 사이의 가장 적절한 균형을 찾는 것이 목표임을 기억하십시오.

실제 생산 상황은 선택지를 제약합니다. 이론상 최적의 속도가 사이클 타임을 허용 가능한 수준 이하로 줄이거나 다른 공정 문제를 일으킬 수 있습니다. 최종 설정 값은 엣지 품질 향상과 더불어 생산량 요구사항, 부품 취급 여건 및 장비 능력 사이의 균형을 고려해야 합니다.

프레스 속도 최적화의 장점

• 금형 변경이 필요하지 않음: 다이를 프레스에서 제거하거나 공구 형상을 변경하지 않고도 엣지 품질 결과를 조정할 수 있습니다
• 실시간 조정 가능: 재료의 변동성이나 품질 변화에 대응하기 위해 생산 중에도 설정을 변경할 수 있습니다
• 문제 해결에 유리: 다른 원인을 조사하기 전에 속도가 엣지 품질 문제에 영향을 미치는지 빠르게 확인할 수 있습니다
• 추가 비용 없음: 신규 장비나 공구 구매 없이 기존 프레스 기능을 활용합니다
• 되돌릴 수 있음: 변경 후 개선 효과가 없을 경우, 즉시 원래 설정으로 되돌려 영구적인 영향 없이 작업할 수 있습니다

프레스 속도 최적화의 단점

• 생산성의 상충 관계: 가장자리 품질을 개선하는 느린 속도는 시간당 생산 부품 수를 줄여 생산 경제성에 직접적인 영향을 미칩니다
• 유효성 한계 범위: 속도 조정은 일반적으로 클리어런스나 기하학적 변경보다 가장자리 품질 향상 효과가 더 작습니다
• 재료 의존적 결과: 속도 변화에 민감하지 않은 재료는 거의 반응하지 않아 적용 가능성이 제한됩니다
• 장비 제약: 프레스 장비가 모든 용도에 최적의 설정에 도달할 만큼 충분한 속도 범위를 제공하지 못할 수 있습니다
• 상호작용 효과: 속도 변화는 가장자리 품질 외에도 다른 품질 특성에 영향을 줄 수 있으므로 포괄적인 평가가 필요합니다

속도 최적화의 가장 적절한 사용 사례는 사양에 거의 부합하지만 점진적인 개선이 필요한 기존 프로세스를 미세 조정하는 것입니다. 새로운 소재 배치나 계절적 온도 변화로 인해 갑작스럽게 품질이 변화했을 때 문제 해결을 위해 속도 조정은 빠른 진단 수단이 될 수 있습니다. 특히 시제품 생산에서는 공구 수정 없이도 다이 롤과 버의 높이 간의 상충 관계를 탐색할 수 있어 큰 이점을 제공합니다.

속도 최적화는 주된 해결책보다는 보조적인 접근 방식으로 사용할 때 가장 효과적입니다. 적절히 최적화된 클리어런스 설정과 잘 유지된 공구와 함께 활용하여 엣지 품질을 종합적으로 관리한 후, 마지막 마무리 조정과 프로세스 변동에 대한 실시간 대응을 위해 속도 조정을 적용하세요.

모든 다섯 가지 접근 방식에 대한 완전 비교 매트릭스

각각의 접근 방식을 개별적으로 살펴보았으니, 이제 모든 내용을 통합하여 실질적인 의사결정이 가능하도록 하는 통합 참고 자료를 만들어 보겠습니다. 다이 롤과 버 높이 감소 방식을 나란히 비교하면, 개별적으로 분석할 때는 명확하지 않았던 패턴들이 드러나며, 이러한 패턴은 더 현명한 실행 전략을 안내합니다.

최초의 개선 이니시어티브를 선택하든, 종합적인 엣지 품질 프로그램을 구축하든, 이러한 비교 매트릭스는 귀사의 특정 운영 환경에 맞는 솔루션을 매칭하는 데 도움이 됩니다.

나란히 놓은 효과성 비교

다음 표는 실제 현장 적용에서 가장 중요한 핵심 기준에 따라 평가한 다섯 가지 순위별 접근 방식에 대한 종합 평가를 정리한 것입니다. 옵션을 비교하거나 이해관계자에게 권장 사항을 제시할 때 이 기준을 활용하십시오.

접근법	다이 롤 감소	버 높이 감소	시행 비용	복잡성	최적의 적용 시나리오
1. 정밀 다이 클리어런스 최적화	높음 (클리어런스 백분율에 따라 조정 가능)	높음 (다이 롤과 반비례 관계)	중간 (공구 정밀도 필요)	중간	모든 재료 및 두께; 신규 다이 설계; 공정 표준화
3. 절단 각도 기하학	중간-높음 (굽힘 힘 감소)	중간-높음 (더 깨끗한 분리)	높음 (전문 도구 필요)	높은	대량 생산; 두꺼운 재료; AHSS 및 스테인리스강
3. 공구 날카로움 유지 관리	중간 (성능 저하 방지)	중간 (성능 저하 방지)	낮음 (교체 대비 유지 관리)	낮음-중간	모든 작업; 빠른 개선 효과; 기존 공구 성능 향상
4. 재료 선정 전략	중간 (재료 종류에 따라 다름)	중간 (재료 종류에 따라 다름)	변동 가능 (조달 방식에 따른 영향 존재)	중간	신규 프로그램; 사양 조정 가능성; 근본 원인 제거
5. 프레스 속도 최적화	낮음-중간 (속도에 민감한 재료)	낮음-중간 (속도에 민감한 재료)	없음 (기존 설비 활용 가능)	낮은	문제 해결; 미세 조정; 시제품 가동; 실시간 조정

재료의 항복강도와 인장강도 간 관계가 어떤 접근 방식이 가장 효과적인 결과를 내는지에 어떻게 영향을 주는지 주의 깊게 살펴보십시오. 두 값 사이의 차이가 좁은 재료—일반적으로 경도가 높고 연성이 낮은 등급—는 클리어런스 및 형상 최적화에 더 잘 반응합니다. 반면, 값의 차이가 넓은 부드러운 재료는 속도 조정에 더 민감하게 반응하는 경우가 많습니다.

절단 공정 중 각도 측정 방법을 이해하면 왜 형상 최적화가 그토록 중요한지 알 수 있습니다. 공구 설계 및 검증 단계에서 정밀한 각도 측정을 통해 생산 현장에서 실제로 힘 분포의 이점이 실현되도록 보장할 수 있습니다.

귀하의 애플리케이션에 적합한 접근 방식 선택

최적의 접근 방식은 현재의 엣지 품질 격차, 이용 가능한 자원, 생산량, 그리고 공구 및 재료 사양에서 얼마나 유연성을 가졌는지와 같은 여러 요인에 따라 달라집니다. 이러한 결정을 내리는 방법은 다음과 같습니다.

새로운 공구를 설계하는 경우: 기본 전략으로 클리어런스 최적화부터 시작하세요. 강철 또는 알루미늄 재질의 항복 응력에 기반하여 클리어런스를 명시하고, 생산량이 투자 비용을 정당화할 경우 추가로 형상 최적화를 적용하세요. 이러한 조합은 문제가 발생한 후 해결하는 것이 아니라 처음부터 두 가지 현상을 모두 해결합니다.

기존 공정의 문제를 해결해야 하는 경우: 공구 유지보수부터 시작하세요. 이는 가장 빠르고 비용이 적게 드는 대응책입니다. 새 공구를 사용해도 문제가 해결되지 않으면, 변형률 속도 효과가 원인인지 판단하기 위해 가속도 최적화를 활용하세요. 이러한 간단한 테스트를 통해 더 비싼 해결책을 시행하기 전에 조사 범위를 좁힐 수 있습니다.

도전적인 소재를 다룰 경우: AHSS 및 고강도 스테인리스 등급은 클리어런스 최적화와 더불어 절삭 형상 정밀화의 결합된 힘이 필요합니다. 이러한 등급에서 나타나는 인장 계수 강도는 단일 접근법으로는 종종 부족한 절단 조건을 만듭니다. 사양에서 유연성을 허용할 경우, 소재 선택이 세 번째 조정 수단이 됩니다.

특정 등급의 강재 탄성 계수는 분리 전 다이 롤이 얼마나 형성되는지에 영향을 미칩니다. 탄성 계수가 높은 소재일수록 휨에 저항하여 다이 롤을 줄일 수 있지만, 보다 급격한 분리를 유도할 수 있습니다. 이 특성을 클리어런스 계산 및 형상 결정에 반영해야 합니다.

가장 성공적인 스탬핑 공정은 거의 단일의 엣지 품질 접근법에만 의존하지 않습니다. 최적화된 클리어런스 설정과 적절한 절단 형상을 결합하고, 금형을 철저히 유지하며, 마이크로 튜닝을 위해 속도 조정을 활용함으로써, 각 접근법이 서로를 보완하는 다층적 시스템을 구축합니다.

산업별 허용 오차 요구 사항

금형 롤 및 버 높이의 허용 한계는 산업 분야에 따라 크게 달라집니다. 가전제품 패널 검사에서 통과할 수 있는 기준이 항공우주 응용 분야에서는 즉각적으로 불합격될 수 있습니다. 다음 표는 일반적인 허용 오차 범위를 제공합니다. 자체 사양을 수립할 때 이러한 기준을 참고하십시오.

산업	허용되는 다이 롤 (% 두께 기준)	허용되는 버 높이	주요 고려 사항	일반적인 접근 조합
자동차 구조 부문	15-25%	두께의 10% 이하	성형 시 에지 균열; 용접 품질	간극 + 형상 + 유지보수
자동차 외관/클래스 A	10-15%	두께의 ≤5%	표면 외관; 조립 정밀도	간극 + 형상 + 재료
항공우주	5-10%	절대값 ≤0.05mm	피로 수명; 응력 집중	모든 다섯 가지 접근 방식; 2차 공정
전자부품/커넥터	8-12%	절대값 ≤0.03mm	치수 정밀도; 조립 간섭	여유 공간 + 유지보수 + 속도
가전제품 제조	20-30%	두께의 ≤15%	취급 안전성; 코팅 접착력	여유 공간 + 유지보수

항공우주 분야의 허용오차는 피로 성능에 대한 산업의 중점을 반영합니다. 미세한 모서리 결함이라도 응력이 집중되어 부품 수명에 영향을 줄 수 있기 때문입니다. 전자 제품 응용 분야는 조립 공정을 위해 치수 일관성을 중요시합니다. 가전제품 제조는 기능상 허용되는 범위에서 품질과 대량 생산 경제성을 균형 있게 고려하여 더 넓은 허용오차를 수용합니다.

어떤 조합이 함께 사용할 때 가장 효과적인가

모든 접근 방식의 조합이 동일한 가치를 제공하는 것은 아닙니다. 일부 조합은 시너지를 내지만, 다른 조합은 동일한 문제를 중복적으로 해결할 수 있습니다. 다중 접근 전략을 수립할 때 참고할 수 있는 지침은 다음과 같습니다.

• 여유 공간 + 형상: 뛰어난 시너지 효과. 최적화된 여유 공간은 기본적인 분리 거동을 확립하고, 형상 개선은 힘을 줄이며 일관성을 향상시킵니다. 이러한 접근 방식은 서로 보완되며 중복되지 않습니다.
• 여유 공간 + 유지보수: 필수적인 조합. 공구 마모로 인해 정확한 클리어런스 규격이라도 시간이 지나면 변할 수 있습니다. 유지보수를 통해 생산 캠페인 전반에 걸쳐 교정된 설정을 유지할 수 있습니다.
• 형상 + 속도: 정밀 조정에 적합합니다. 형상 최적화 후에는 속도 조정을 통해 힘 감소 효과를 해치지 않으면서 재료의 변화에 실시간으로 대응할 수 있습니다.
• 재료 + 클리어런스: 기초가 되는 조합. 재료 특성이 최적의 클리어런스 설정을 결정하며, 두 요소 모두 지정 가능한 경우 자연스럽게 상호 보완적으로 작용합니다.
• 다섯 가지 모두 함께: 요구 조건이 높은 응용 분야를 위한 최대한의 제어. 항공우주 및 정밀 전자 제품 분야에서는 엣지 품질이 부품 기능이나 안전성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 종합적인 적용이 정당화되는 경우가 많습니다.

이러한 입증된 조합을 기반으로 엣지 품질 전략을 수립하고 각각의 접근법을 개별적으로 추구하는 것보다는, 개선 사항이 상충하지 않고 시너지 효과를 내는 일관된 시스템을 구축할 수 있습니다. 이 비교 프레임워크를 활용하면 현재의 과제에 맞춘 구체적인 실행 계획을 수립할 수 있습니다.

엣지 품질 관리 최종 권장 사항

다이 롤과 버 높이를 관리하기 위한 다섯 가지 입증된 접근법을 살펴보셨습니다. 각각 고유의 강점, 한계, 최적의 활용 사례를 가지고 있습니다. 그러나 '무엇이 작동하는지' 아는 것과 '무엇을 먼저 해야 할지' 아는 것은 다릅니다. 이 최종 섹션에서는 이러한 지식을 실행으로 전환하여, 귀하의 구체적인 상황에 맞는 해결책을 제시하는 의사결정 프레임워크를 제공합니다.

사실을 말씀드리면? 대부분의 엣지 품질 문제는 다섯 가지 접근법을 동시에 모두 적용할 필요가 없습니다. 현재의 과제는 특정한 시작점으로 이어집니다. 귀하의 시작점을 함께 찾아보겠습니다.

현재 과제에 기반한 귀하의 실행 계획

다양한 증상에는 각기 다른 대응이 필요합니다. 아무 조정도 하기 전에, 부품에서 실제로 관찰되는 현상을 진단하세요. 그런 다음 관찰 결과에 맞는 적절한 조치를 취하십시오.

• 버가 적절한 다이 롤보다 과도하게 발생하는 경우: 클리어런스 설정을 조이면서 시작하세요 — 클리어런스를 1~2%씩 단계적으로 줄이되 다이 롤을 지속적으로 모니터링하십시오. 버가 계속 발생하면 공구 날의 예각 상태를 점검하십시오. 마모된 절단면은 클리어런스와 무관하게 버를 생성할 수 있습니다. 현재 사용 중인 재료 배치가 이전 배치보다 경도가 다른지 여부도 고려해 보십시오.
• 다이 롤이 과도하게 발생하고 버는 허용 가능한 경우: 재료의 조기 분리를 위해 약간 클리어런스를 늘리세요. 절단 형상을 평가하십시오 — 각도를 두면 다이 롤을 유발하는 굽힘 응력을 줄일 수 있습니다. 강철의 영률이 높은 재료의 경우, 약간 더 빠른 프레스 속도가 파손 이전의 변형 시간을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
• 다이 롤과 버 높이 모두 문제가 있는 경우: 공구 유지보수부터 시작하세요. 두 특성이 동시에 열화될 경우, 가장 가능성 높은 원인은 마모된 공구입니다. 날카로운 절삭 낙이 이러한 현상들 사이의 예측 가능한 반비례 관계를 다시 회복시켜 줍니다. 공구의 날카로움을 확인한 후에야 클리어런스 최적화를 고려해야 합니다.
• 생산 런 내에서 에지 품질이 예측할 수 없이 변동하는 경우: 먼저 소재 일관성부터 조사하세요. 강철의 항복점이나 두께 공차에 대한 배치 간 변동은 어떤 파라미터 조정으로도 극복할 수 없는 공정 불안정을 초래합니다. 입고 검사 기준을 더욱 엄격하게 설정하세요.
• 품질은 적절하지만 여유 마진이 적은 경우: 속도 최적화는 공구 변경 없이도 미세 조정이 가능합니다. 소규모 조정만으로도 사양 여유를 충분히 확보할 만큼 결과를 개선할 수 있는 경우가 많습니다.

각 다이 제작업체는 고유한 제약 조건에 직면해 있습니다—이미 생산 중인 금형, 고객이 지정한 재료, 장비의 한계 등. 귀하의 실행 계획은 이러한 현실 속에서 작동하면서 동시에 증상이 아닌 근본 원인을 해결해야 합니다.

다이 롤(Die Roll)과 버 높이(Burr Height) 중 어느 것을 우선시해야 할 때

숙련된 엔지니어와 초보 엔지니어를 가르는 차이점은 바로 최적의 균형이 부품 기능에 따라 전적으로 달라진다는 점을 인식하는 능력입니다. 보편적으로 '올바른' 비율은 존재하지 않으며, 오직 특정 응용 분야에 적합한 비율만이 있을 뿐입니다.

다음과 같은 경우에는 다이 롤 감소를 우선시하세요:

• 후속 성형 공정이 있는 부품으로, 가장자리 굽힘 시 균열 발생 지점이 형성될 수 있는 경우
• 조립 핏이나 허용 치수 누적에 영향을 주는 가장자리 치수가 중요한 경우
• 절단면이 씰링 표면 또는 기능적 접촉면이 되는 경우
• 외관이 중요한 경우이며, 다이 롤로 인해 눈에 띄는 그림자나 불규칙성이 생기는 경우

다음과 같은 경우에는 버 높이 감소를 우선시하세요:

• 작업자가 수동으로 부품을 취급하며, 버로 인해 안전 위험이 발생하는 경우
• 하이드로포밍 또는 용접과 같은 하류 공정은 깨끗한 엣지 인터페이스를 요구합니다
• 버어로 인해 간섭 또는 손상이 발생하는 다른 부품과 조립되는 부품
• 코팅 또는 도금 공정은 스탬핑 후 이어지며, 버어가 부착력이나 커버리에 영향을 미칩니다

귀하의 응용 분야에서 항복점이 의미하는 바를 이해하면 우선순위를 명확히 할 수 있습니다. 고강도 응용 분야는 다이 롤이 통제된 상태라면 종종 더 많은 버어를 허용하는 반면, 정밀 조립은 버어 간섭을 제거하기 위해 보통의 다이 롤을 수용하는 경우가 많습니다. 기능에 맞는 목표를 설정하고 임의의 숫자에 얽매이지 하십시오.

포괄적인 엣지 품질 전략 수립

지속적인 엣지 품질 관리는 단지 오늘의 문제를 해결하는 것으로 충분하지 않습니다. 이는 내일의 문제를 예방할 수 있는 체계적인 접근이 필요합니다. 이러한 전략을 구축하는 과정에는 세 가지 층이 포함됩니다: 기반, 최적화, 그리고 지속적 개선

기반 층: 다이 설계 시 적절한 클리어런스 사양을 설정하십시오. 재료 종류와 두께별로 클리어런스 기준을 문서화하십시오. 생산량 및 재료 경도에 따라 엄격한 공구 유지보수 일정을 수립하십시오. 이러한 기본 조치들은 가장 많은 에지 품질 문제를 사전에 방지합니다.

최적화 레이어: 기본 사항이 확립되면, 대량 생산 또는 중요 응용 분야를 위해 형상 최적화를 추진하십시오. 여유가 있는 경우 에지 품질을 고려한 재료 사양을 개발하십시오. 품질과 생산성을 균형 있게 조율하는 공정 창을 마련하십시오.

지속적 개선 레이어: 시간 경과에 따른 에지 품질 지표를 모니터링하십시오. 점차 발생하는 문제를 나타내는 추세를 추적하십시오. 품질 데이터를 공정 변수와 상관관계 분석하여 개선 기회를 파악하십시오. 새로운 프로그램으로 이전 가능한 조직 내 지식을 구축하십시오.

양산 도구 제작에 착수하기 전 접근 방식을 검증함으로써 상당한 시간과 비용을 절약할 수 있습니다. 정밀 스탬핑 전문업체와 협력하여 신속한 프로토타이핑이 가능하도록 하는 경우, 일부 업체는 최소 5일 만에 프로토타입 금형을 제공할 수 있으며, 이를 통해 양산 다이 설계를 확정하기 전에 엣지 품질 결과를 시험해볼 수 있습니다. 이 검증 단계는 과거 사례가 직접적으로 적용되지 않는 새로운 소재나 까다로운 형상 작업 시 특히 유용합니다.

고도화된 CAE 시뮬레이션 역량을 갖춘 엔지니어링 팀은 설계 단계에서 다이 롤과 버 높이 결과를 예측할 수 있으며, 첫 번째 부품 가공 전 클리어런스와 형상을 최적화함으로써 종종 90% 이상의 일회 통과 승인률을 달성할 수 있습니다. 다이 설계 파트너를 선정할 때는 이러한 상호 연관성을 이해하고 있으며 고객의 특정 엣지 품질 요구사항에 맞춤화된 금형을 제공할 수 있는 업체를 우선적으로 고려해야 합니다.

을 위해 설계되었습니다. 금형 설계 및 제작 역량 iATF 16949 인증을 기반으로, 시뮬레이션 전문성과 대량 생산 경험을 결합한 전문가들과 협업하는 것을 고려해 보세요. 이러한 조합은 설계 의도를 생산 현장의 현실로 정확히 전환시켜 주는 엣지 품질 전략을 보장합니다.

기억하세요: 다이 롤과 버 높이의 균형을 잡는 것은 각 특성의 완벽성을 추구하는 것이 아닙니다. 두 요소 간의 상호작용을 이해하고 공정 변경이 양쪽에 어떤 영향을 미치는지 예측하며, 부품이 실제로 요구하는 수준에 맞는 엣지 품질 결과를 도출하는 것이 핵심입니다. 본 가이드에 제시된 프레임워크와 솔루션을 통해 일관성 있게 이를 실현할 수 있는 도구를 이미 갖추고 있습니다.

다이 롤과 버 높이에 관한 자주 묻는 질문

1. 스탬프 부품에서 허용 가능한 버 높이는 얼마인가요?

허용된 브르 높이의 산업 표준은 판금 두께의 10%이며, 정밀 응용 분야에서는 일반적으로 25-50 µm 범위 내에 속합니다. 그러나 허용오차는 산업 분야에 따라 달라지며, 항공우주 분야는 절대값으로 ≤0.05mm를 요구할 수 있는 반면, 가전제품 제조는 두께의 최대 15%까지 허용합니다. 자동차 구조 부품은 일반적으로 10% 규칙을 따르지만, 외관용 Class A 표면은 두께의 ≤5%로 더 엄격한 관리가 필요합니다.

2. 다이 간격이 브르 높이와 다이 롤에 어떤 영향을 미치는지

다이 간격은 브르 높이와 다이 롤 사이에 반비례 관계를 형성합니다. 간격이 좁을수록(펀치와 다이 사이의 간극이 작을수록) 재료가 더 깨끗하게 전단되기 때문에 브르 형성이 줄어들지만, 분리 전 재료의 휨이 더 커지기 때문에 다이 롤이 증가합니다. 반대로 간격이 넓으면 재료가 더 일찍 분리되어 다이 롤이 감소하지만, 깨끗한 전단이 아닌 찢김 현상이 발생하여 더 큰 브르가 형성됩니다. 최적의 설정은 재료 종류와 응용 요구 사항에 따라 두 특성을 균형 있게 조정한 값입니다.

3. 생산 런 중에 버의 높이가 증가하는 원인은 무엇입니까?

공구 마모는 생산 중 버 높이가 증가하는 주요 원인입니다. 공구가 마모됨에 따라 새 다이의 간극이 변하게 되며, 초기 0.15mm 간극의 다이가 10만 회 타격 후에는 0.25mm까지 도달할 수 있어 버 높이가 두 배로 증가할 수 있습니다. 마모된 펀치 엣지는 재료를 깨끗하게 절단하지 못하고 밀거나 찢어 더 큰 버를 생성합니다. 또한 마모된 공구는 다이 롤과 버 사이의 일반적인 반비례 관계를 깨뜨려 두 특성이 동시에 저하됩니다.

4. AHSS 스탬핑에 어떤 간극 비율을 사용해야 합니까?

고강도 고효율 강재는 일반적으로 측면당 10~14%의 클리어런스를 필요로 하며, 이는 연강에 사용되는 6~10%보다 높습니다. 이러한 증가된 클리어런스는 절단력을 감소시키고 듀얼페이즈 및 TRIP 등급의 미세구조적 변동을 수용하며 공구 마모를 최소화합니다. AHSS는 국부적인 경도 차이를 나타내므로 더 좁은 클리어런스 조건에서 예측할 수 없는 가장자리 거동이 발생할 수 있습니다. 가장자리 균열 발생에 주의해야 하며, 약간의 버 높이 증가를 감수하더라도 다이 롤 감소를 우선시해야 할 수 있습니다.

5. 다이 롤과 버 높이를 동시에 줄이는 방법은 무엇인가요?

도구 유지보수부터 시작하십시오. 마모된 공구는 두 특성 모두를 저하시키기 때문입니다. 공구 날이 날카로워지면, 정밀한 클리어런스 최적화와 절단 각도의 기하학적 설계를 함께 적용하십시오. 클리어런스는 기본적인 분리 거동을 결정하며, 각도를 가진 절단은 절단력을 감소시키고 일관성을 향상시킵니다. AHSS와 같은 까다로운 소재의 경우, 사양이 허용하면 소재 선택 제어를 추가하십시오. 미세 조정에는 프레스 속도 조절을 활용하십시오. CAE 시뮬레이션을 제공하는 다이 전문가와 협업하면 양산 전 최적의 설정을 예측할 수 있으며, 93% 이상의 초회 통과 승인률을 달성할 수 있습니다.