TL;DR

스탬프 가공된 자동차 부품의 트리밍은 과잉 재료(이를 부록 또는 오팔(offal) 이라고 함)를 성형된 부품에서 제거하여 최종 치수 프로파일을 얻는 중요한 2차 공정이다. 일반적으로 딥 드로잉 공정 이후에 이루어지며, 바인더로 고정된 거친 형태를 조립 가능한 정밀 부품으로 변환한다. 제조업체들은 주로 두 가지 방법을 사용한다: 기계식 트림 다이 (캠 구동 또는 핀치 작동 방식)는 대량 생산 시 효율성을 위해 사용되며, 5축 레이저 절단 은 프로토타입, 소량 생산 또는 경화 붕소 강재에 적합하다. 이 공정 단계를 최적화하는 것은 버(burr)나 철 filings(철가루)과 같은 결함을 방지하고 스크랩 비용을 관리하는 데 필수적이다.

자동차 스탬핑 공정 흐름에서 트리밍의 역할

자동차 금속 스탬핑의 공정 순서에서 트리밍은 형상 생성과 최종 마감 사이의 결정적인 연결 고리 역할을 한다. 그 기능을 이해하기 위해서는 먼저 도면 과정입니다. 평면 (공평한) 잎이 문 패널이나 펜더와 같은 3D 모양으로 그려지면 둘레 주위에 추가 재료가 필요합니다. 이 물질 은 결합 고리 에 붙어 있어, 주름 과 균열 을 방지 하기 위해 도형 구덩이 에 들어오는 금속 을 조절 합니다. 이 그림이 완성되면, 이 유지 물질은 부록 또는 오팔(offal) 그리고 더 이상 기능적인 용도로 사용되지 않습니다.

자르는 것은 이 과잉을 제거하여 부품의 직물 모양을 드러냅니다. 그것은 거의 독립적인 과정이 아니라 더 큰 과정에 통합됩니다. 트랜스퍼 다이(Transfer Die) 또는 진보적 다이 순서 일반적으로, 작업 흐름은 다음과 같습니다:

1. 블랭킹(blanking): 초기 레이아웃을 잘라내고 있습니다.
2. 도면: 복잡한 3D 기하학을 형성하는 것 (다음 부록을 만드는 것)
3. 다듬기: 추가 사항의 정밀 제거
4. /구멍: 조립을 위한 타브를 구부리거나 구멍을 뚫는 방법

정밀하게 잘라내는 것이 가장 중요합니다. 몇 미크론의 차이는 다음과 같은 후속 작업에 영향을 미칠 수 있습니다 이거나 이 , 모자나 문 같은 부품에 안전하고 부드러운 마무리 만들기 위해 가장자리가 접혀집니다. 엔지니어들 입장에서는, 정리 방법의 선택은 부품의 용도뿐만 아니라 도구 예산과 생산 확장성을 결정합니다.

방법 1: 기계적 다이 트림 (고량 표준)

연간 10만대 이상의 대량 생산 시 기계적 정형화는 산업 표준입니다. 이 방법 은 단단 한 도구 철 또는 탄화화물 으로 만든 단단 한 도구 를 사용 하여 하나의 프레스 스트로크 로 금속 을 깎는다. 기계는 가리는 동작을 포함합니다. 움직이는 펀치가 금속을 고정된 다이 버튼을 지나가게 하여 제어된 클리어런스 영역 내에서 물질을 분해합니다.

엔지니어들은 일반적으로 부품의 기하학과 가장자리 품질 요구 사항에 따라 두 가지 기계적 접근 방식을 선택합니다.

• 핑치 트림: 이 방법은 종종 모양이나 컵 모양의 부품에 사용됩니다. 가공은 직선 벽에 재료를 "찌르는" 방식으로 수행됩니다. 비용 효율적이고 유지 관리가 더 간단하지만, 찌르는 절단법은 찌는 선에 약간의 단계 또는 얇게 만들 수 있으며, 이는 A 클래스 외면에는 허용되지 않을 수 있습니다.
• 미 (Cam) 트림: 고정밀 자동차 부품의 경우, 캄 드라이브 트리밍이 선호됩니다. 여기, 드라이버 블록은 프레스의 수직 움직임을 수평 또는 각도 절단 스트로크로 변환합니다. 이렇게 하면 도형이 금속 표면에 직각으로 복잡한 윤곽을 깎을 수 있게 되고, 최소한의 빗자루로 가장자리가 깨끗해진다. 에 따르면 제작자 , 올바른 절단 클리렌스를 달성하는 것은 - 일반적으로 재료 두께의 10% - 이 조기에 도구의 노화를 방지하는 데 중요합니다.

장점: 비교할 수 없는 사이클 시간 (부품당 초), 매우 일관된 크기, 단위 변수 비용
단점: 도구에 대한 높은 자본 지출 (CapEx); 설계 변경이 발생하면 비싸고 수정하는 것이 느립니다.

방법 2: 5 축 레이저 트림 (유연성 및 프로토타입 제작)

자동차 설계가 고강도 가벼운 재료를 선호함에 따라 기계적 정비에는 한계가 있습니다. 초고강도 강철 (UHSS) 과 열차로 철 부품은 종종 전통적인 매트로 경제적으로 정비하기가 너무 어렵기 때문에 도구의 빠른 고장을 유발합니다. 입력 5축 레이저 정리 .

레이저 절단은 집중된 빛의 빔을 사용하여 물질을 녹이고 분리합니다. 다자리 로봇 팔은 신체 접촉 없이 복잡한 3차원 윤곽을 가로지르는 절단 머리를 안내합니다. 이 방법은 하드 툴링의 필요성을 제거하고, CNC 프로그램을 업데이트하는 것만으로 엔지니어링 변경 (ECO) 을 즉각적으로 구현할 수 있습니다.

이 기술은 두 가지 특정 시나리오에 필수적입니다.

1. 빠른 프로토타이핑: 비싼 하드 마이트를 만들기 전에 엔지니어들은 레이저를 사용하여 부품 기하학과 부착을 검증합니다.
2. 핫 스탬핑: 높은 온도에서 형성된 B 기둥과 같은 안전에 중요한 부품의 경우, 재료는 즉시 단단해집니다. 레이저 절단은 전통적인 절단 도장을 깨뜨리지 않고 이러한 단단한 구성 요소를 절단하는 유일한 실행 가능한 옵션입니다.

레이저 트림은 도구 비용을 0%로 제공하지만, 느린 주기 시간으로 인해 훨씬 높은 운영 비용 (OpEx) 을 가지고 있습니다. 기계적 프레스로 4초 안에 을 잘라낼 수 있고 레이저로 90초가 걸릴 수도 있습니다. 그러나 프로토타입과 생산 사이의 격차를 줄이는 제조업체에게는 이러한 유연성이 귀중합니다. 파트너와 같은 소이 메탈 테크놀로지 이 이중성을 활용하여 50개의 프로토타입 라인 (유연한 절단) 에서 600톤의 프레스 라인을 사용하여 IATF 16949 인증 대량 생산 된 수백만 개의 부품까지 확장 가능한 솔루션을 제공합니다.

일반적인 트림 결함 및 문제 해결

가공 모서리 품질 관리는 가장 큰 문제인 가장자리 결함을 방지하는 데 중점을 둡니다. 미세한 결함이라도 조립 불량이나 라인 작업자의 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 이러한 문제의 원인은 일반적으로 다음과 같은 세 가지 주요 요소에 집중됩니다: 버(burr), 철 filings(잔재), 그리고 변형입니다.

1. 버와 롤오버

A 버프(Burr) 는 날카롭고 돌출된 가장자리를 의미하며, 롤오버 는 반대쪽에 위치한 둥근 가장자리를 말합니다. 이들은 전단 공정에서 자연스럽게 발생하는 부산물이지만 허용 범위 내로 유지되어야 합니다. 과도한 버의 높이는 거의 항상 절단 클리어런스 불량 때문에 발생합니다. 펀치와 다이 사이의 간격이 너무 크면 금속이 전단되지 않고 찢어지며 큰 버가 생성됩니다. 간격이 너무 좁으면 공구 수명이 단축됩니다. 정기적인 연마 및 셈 조정이 표준적인 해결 방법입니다.

2. 철 filings (슬라이버)

가공 중 분리된 금속 파편 또는 '슬라이버(slivers)'가 가공장비 내부에 떨어질 수 있습니다. 이러한 잔해가 다음 부품의 성형 공정 중에 표면에 떨어지면 외관상 치명적인 문제인 돌기나 움푹 들어간 자국을 만들 수 있습니다. 클래스-A 패널 . 솔루션으로는 다이 설계에 진공 스크랩 제거 장치를 포함시키고, 재료가 부스러지는 것을 방지하기 위해 트림 스틸을 날카롭게 유지하는 방법이 있다.

3. 왜형 및 스프링백

트리밍 중 성형된 부품의 긴장을 해제하면 금속이 튕겨 오르거나 비틀릴 수 있으며, 이로 인해 치수 정확도가 떨어질 수 있다. 이는 고장력 강재에서 특히 흔하다. 이를 보완하기 위해 엔지니어들은 프레스 패드 절단 중 부품을 단단히 고정하는 장치를 사용하며, 스프링백 효과를 보상하기 위해 계산된 양만큼 일부러 의도적으로 트림 라인을 어긋나게 설계할 수도 있다.

스크랩 관리 및 공정 경제성

트리밍의 비즈니스 측면은 부산물 관리 에 중심을 두고 있다. 트림된 재료는 스크랩이므로 가치 손실을 의미한다. 그러나 지능적인 공정 엔지니어링을 통해 이러한 손실을 최소화할 수 있다. 배치 최적화 블랭킹 단계에서 소프트웨어를 사용하여 코일 스트립 위의 부품 배치를 최적화함으로써 여분의 재료(addendum) 사용을 최소화하고, 결과적으로 후속 공정에서 절단 제거해야 할 재료의 양을 효과적으로 줄인다.

스크랩의 물리적 제거 또한 물류상의 과제이다. 고속 프로그레시브 다이의 경우, 스크랩 슈트와 셰이커 컨베이어가 폐기물(오팔)을 신속하게 제거하여 '더블 히트'를 방지해야 한다. '더블 히트'란 스크랩이 다이를 막아 치명적인 공구 손상을 일으키는 현상을 말한다. 자동차 성형 부품의 경우, 트림 다이의 비용은 단지 부품 품질뿐 아니라 스크랩 배출 시스템의 신뢰성에도 정당성을 부여받는 경우가 많으며, 이는 무중단 가동 시간을 보장하기 때문이다.

결론

트리밍은 단순한 절단 작업을 넘어서며, 금속 시트가 정확한 치수를 가진 자동차 부품으로 완성되는 결정적인 공정입니다. 대량 생산용 바디 패널에 기계식 트림 다이를 사용하여 강력하고 빠르게 가공하든, 경화된 안전 구조물에 5축 레이저로 정밀한 절단을 하든 목표는 동일합니다. 바로 엄격한 허용오차 내에서 깔끔하고 버가 없는 가장자리를 만드는 것입니다. 자동차 소재가 더 단단하고 가벼운 합금으로 진화함에 따라 트리밍 기술 또한 발전하고 있으며, 전통적인 기계 원리와 현대의 디지털 유연성이 결합되고 있습니다.

자주 묻는 질문

1. 스탬핑 방법의 7 단계는 무엇입니까?

다양한 방식이 존재하지만, 일반적인 7단계 스탬핑 공정은 보통 다음을 포함합니다. 블랭킹 (초기 형상 절단), 퍼싱 (구멍 펀칭), 도면 (3D 형태 성형), 굽는 (각도 형성), 공기 구부림 (바닥까지 눌러내지 않고 성형), 보텀잉/코닝(bottoming/coining) (정밀도와 강도를 위한 스탬핑), 그리고 마지막으로 핀치 트리밍(pinch trimming) (성형된 부품에서 불필요한 재료 제거).

2. 전단(shearing)과 트리밍(trimming)의 차이점은 무엇인가요?

양털 깎기 는 코일로부터 초기 블랭크를 만들 때처럼 직선을 따라 금속을 절단하는 일반적인 용어입니다. 정리 3D 성형 부품의 불규칙한 가장자리(첨가부, addendum)를 제거하고 최종 외주 라인을 얻기 위해 수행되는 특수한 절단 공정이다. 트리밍은 일반적으로 직선형 블레이드가 아닌 복잡하고 곡면 형태의 다이(die)를 필요로 한다.

3. 자르는 과정에서 제거된다면 왜 "첨가부(addendum)" 재료가 필요한가?

그 부록 드로잉 공정 중에 바인더 링이 잡고 당길 수 있도록 '손잡이' 역할을 한다. 이 여분의 재료가 없다면 금속이 다이 캐비티 내부로 통제되지 않게 유입되어 심각한 주름, 파열 및 두께 감소가 발생하게 된다. 첨가부는 펀치 위에서 금속이 균일하게 늘어나도록 보장하며, 최종 제품의 품질을 위해 스스로는 폐기된다.