펀칭

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펀칭은 펀치 프레스를 이용해 펀치라고 불리는 공구를 공작물 사이로 밀어 넣어 칼집을 통해 구멍을 내는 성형 과정이다. 펀칭은 판금, 종이, 경화 섬유, 플라스틱 시트 등 시트 형태로 제공되는 다양한 재료에 적용된다. 펀치는 종종 작품을 통해 주사위로 들어간다. 그 과정에서 구멍에서 나온 고철덩어리가 주사위 안으로 침전된다. 펀칭되는 재료에 따라 이 슬러그는 재활용되고 재사용되거나 폐기될 수 있다.

펀칭은 보통 중간에서 높은 생산량에서 시트 소재에 구멍을 내는 가장 저렴한 방법이다. 특수 모양의 펀치를 사용하여 재료 시트에서 여러 개의 사용 가능한 부품을 만들 때 이 공정을 블랭킹이라고 한다. 금속 단조 어플리케이션에서 그 작업은 종종 뜨거워질 때 펀칭되는데, 이것을 핫 펀칭이라고 한다. 장타란 금속 골절이 완료되는 즉시 펀치를 멈추고 금속을 제거하지 않고 구멍에 고정하는 펀칭 작업이다.

과정

펀치 툴링(펀치 및 다이)은 경화된 강철 또는 텅스텐 카바이드로 만들어지는 경우가 많다. 다이(die)는 공작물의 반대편에 위치하며, 구멍 둘레에 있는 재료를 지지하고 더 깨끗한 가장자리를 위해 깎는 힘의 국소화를 돕는다. 펀치와 다이 사이에는 펀치가 다이(Die)에 붙지 않도록 약간의 간격이 있어 구멍을 만드는 데 필요한 힘이 적다. 필요한 간극의 양은 두께에 따라 달라지는데, 두꺼운 재료는 간극이 더 많이 필요하지만 간극은 항상 공작물의 두께보다 크다. 간극도 공작물의 경도에 따라 달라진다. 펀치는 펀치를 억지로 공작물을 통과시켜 펀치에 해당하는 직경이 있거나 펀치를 제거한 후 약간 더 작은 구멍을 만들어낸다. 모든 연성 재료는 펀칭 중에 어느 정도 늘어나므로 펀치가 공작물에 고착되는 경우가 많다. 이 경우 펀치 측에서 작업을 지원하는 동안 펀치를 물리적으로 구멍에서 다시 빼내야 하는데, 이 과정을 박토라고 한다. 구멍 벽은 불에 탄 부위, 전복, 다이 브레이크 등을 보여주며, 종종 더 많은 처리를 해야 한다. 구멍에서 나온 민달팽이는 다이를 통해 어떤 종류의 용기에 떨어져 민달팽이를 버리거나 재활용한다.

펀칭 특성

펀칭의 특징은 다음과 같다.

• 이것은 평균적으로 높은 제작을 위해 스트립이나 판금속에 구멍을 내는 가장 비용 효과적인 과정이다.
• 여러 모양의 구멍을 만들 수 있다.
• 펀치와 다이는 보통 기존의 공구강이나 탄화물로 제작된다.
• 그것은 그 결과로 생긴 구멍의 옆벽에 번진 지역 롤오버와 다이 브레이크가 생성된다.^[1]
• 그것은 빠른 과정이다.

기하학

공작물은 시트나 롤 형태로 되어 있는 경우가 많다. 공작물의 재료는 다양할 수 있는데, 일반적으로 금속과 플라스틱이다. 펀치와 다이 자체가 다양한 형태를 가질 수 있어 공작물에 여러 가지 모양의 구멍을 만들 수 있다. 한 번에 부품을 만들기 위해 여러 펀치를 함께 사용할 수 있다.

보통 펀치와 다이(die)는 같은 차원에 가까우므로 만날 때 가느다란 가장자리가 생긴다. 주사위보다 훨씬 작은 펀치를 사용하면 펀치가 펀치된 재료를 옆으로 치우고 펀치된 시트에 수직으로 튜브를 형성하는 돌출된 구멍을 만들 수 있다.^[2][3]

장비

펀치 프레스는 대부분 기계적으로 작동하지만 간단한 펀치는 손으로 작동하는 경우가 많다. 이 기계압력의 주요 구성 요소는 프레임, 모터, 램, 다이 포스트, 받침대, 침대 등이다. 펀치는 숫양에, 다이에는 볼스터 판에 장착된다. 다음 홀을 위해 공작물이 전진하면서 고철 자재가 떨어진다. 업계에서 가장 흔한 것은 CNC라고 불리는 대형 컴퓨터 제어 펀치 프레스다. 이것들은 흔히 '터릿' 또는 '레일' 품종이다. 터렛 펀치 프레스에는 펀치를 넣고 회전형 인덱스 터렛에 해당 다이스를 넣고 레일형 펀치는 공작물을 벗어난 뒤 레일에 툴링을 저장한다. 이 기계들은 공압력뿐만 아니라 유압력을 사용하여 금속을 전단할 수 있는 충분한 힘으로 형상을 누른다.

• 

  가죽, 천 또는 얇은 플라스틱을 위한 단일 구멍 펀치

• 

  판금용 싱글홀 펀치

• 

  금속 작업을 위한 산업 펀치

폭력

판금 조각을 펀칭하는 데 필요한 펀치 힘은 다음 방정식을 통해 추정할 수 있다.^[4]

${\displaystyle F=0.7tL(UTS)}$

여기서 t는 판금 두께, L은 깎은 총 길이(형상의 1미터), UTS는 재료의 궁극적인 인장 강도.

주사위 모양과 펀치 모양은 펀칭 과정에서 힘에 영향을 미친다. 공정 중 펀치력은 재료의 전체 두께를 한 번에 깎을 때 증가한다. 베이딩 펀치는 스트로크 시작 시 힘을 줄임으로써 두꺼운 소재를 깎는 데 도움을 준다. 그러나 펀치를 날리면 발달하는 측면의 힘 때문에 모양이 흐트러진다. 복합 다이(complex die)는 다중 형상을 발생시킬 수 있다. 복합 다이를 사용하면 일반적으로 프로세스가 느려지고 일반적으로 다른 다이에 비해 비용이 더 많이 든다. 높은 생산 작업에서 프로그레시브 다이스를 사용할 수 있다. 동일한 기계에서 다른 작업 단계에서 다른 펀칭 작업과 다이(die)를 사용할 수 있다.

관련 프로세스

스탬프, 블랭킹, 천공, 이별, 드로잉, 노칭, 랜싱, 벤딩 작업 등의 다른 프로세스는 모두 펀칭과 관련이 있다.

플라스틱

플라스틱 제작에서 펀칭은 보통 원하는 물건에서 고철 플라스틱을 제거하는 것을 말한다. 예를 들어 압출 블로우 몰딩에서는 펀칭 다이(funching day)를 사용하여 꼬리를 제거하고, 플래시를 성형하며(스크랩 플라스틱), 병이나 기타 성형 용기에서 슬러그를 처리하는 것이 일반적이다.

셔틀 기계에서는 보통 컨테이너를 기계에서 다듬고, 완성된 컨테이너는 블로우 몰딩 기계를 떠난다. 로터리 휠 기계와 같은 다른 블로우 몰딩 장비에는 다운스트림 트리밍을 사용해야 한다. 다운스트림 트리밍 장비의 종류로는 꼬리 제거용 디터버, 로터리 또는 왕복 펀치 트리머, 스핀 트리머 등이 있다.

참고 항목

• 녹아웃 펀치

참조