절곡 근접 홀 위치를 유지하고, 홀 변형을 방지하는 판금 부품의 설계 포인트

「절곡 근접 홀」에 대해

절곡 근접 홀이 변형하기 쉬운 이유와 절곡 근접 홀 위치를 유지할 수 있는 포인트를 해설합니다.

【실제로 변형된 ‘절곡 근접 홀’】     

절곡 가공시, 워크의 내외에는 힘이 발생하고 있다

그림 1_A와 B는 금형으로 판 모양의 워크(회색 부분)를 절곡 모습을 옆에서 본 그림입니다. 판금의 절곡 가공은 그림 1_A와 같이 위에서 검은 화살표 방향으로 금형을 밀어 힘을 가해 변형시키고 있습니다. 그 때에 판 형상의 워크에 가해지는 힘은, 안쪽은 압축 방향으로, 외측은 인장 방향으로 발생하고 있습니다(그림 1_B). 이 힘은 위치가 절곡에 가까울수록 강해집니다 .

절곡 근접 홀일수록, 절곡 가공시에 발생하는 힘의 영향으로 홀의 형상이 변형되기 쉽다

절곡과 홀이 있는 형상의 경우, 홀을 뚫고 나서 절곡 가공을 실시합니다. 그러므로 홀이 절곡에 가까울수록 절곡 가공 시 발생하는 힘의 영향을 받아 모양이 변형될 수 있습니다 . (절곡 가공 후에 홀을 뚫는 순서도 있습니다만, 물리적으로 어려운 형상의 경우나 가공 공수·높은 기술을 필요로 하기 때문에 고비용, 납기가 길어지는 요인이 됩니다)

우선, 워크의 외측(인장 방향)에 걸리는 힘의 흐름을 설명합니다(그림 2). 절곡 가공시, 워크의 외측은 (1)의 방향으로 인장되지만, 홀 부근에서는 (1)에서 구멍의 양측 (2)의 방향으로 힘이 작용합니다.

다음으로 공작물의 내부(압축 방향)입니다(그림 3). 절곡 가공시, 워크의 안쪽에서는 (3)의 방향으로 압축되지만, 홀 부근에서 (3)에서 홀 중심 방향 (4)으로 힘이 작용합니다.

「절곡 근접 홀」은 이상과 같은 힘의 영향으로, 외측은 인장되는 방향으로 변형, 홀의 내측으로부터 외측 방향으로 넘어져 변형할 가능성이 있습니다.

변형 예방 방법은 “릴리프 홀”을 만드는 것! 절곡 가공시에 발생하는 힘을 놓치는 역할이 된다

절곡 근접 홀이 있는 형상으로 제작하고 싶은 경우는, 절곡선상에 「릴리프 홀」을 만드는 방법이 있습니다.

「릴리프 홀」을 만들어 절곡 가공시에 워크에 가해지는 힘이 어떻게 변화하는지, 우선은 워크의 외측(인장 방향)으로부터 설명합니다(그림 4). 「릴리프 홀」이 있는 것으로, 원래의 홀의 변형 요인이 되는 (5)의 힘이 없어져, (1)의 힘만이 됩니다.

다음으로 공작물의 내부(압축 방향)의 힘입니다(그림 5). 이쪽도, 원래의 홀의 변형 요인이 되는(6)의 힘이, 「릴리프 홀」이 있는(7)의 방향으로 릴리프 되어, 변형을 막을 수 있습니다.

형상이나 홀 종류에 따라서는, 「릴리프 홀」대책을 하지 않을 때의 「절곡과 홀의 거리」에 비해, 대책하면 그 절반 가까이 거리를 줄인 위치에서, 홀의 변형을 막아 가공할 수 있도록 됩니다 .

「절곡 근접 홀」의 변형을 막기 위해서는, 변형의 요인이 되는 힘을 놓치는 것이 중요.
「릴리프 홀」을 만드는 구체적인 방법을 소개!

「릴리프 홀」을 만들어, 홀의 변형을 예방!

절곡선 위에 「릴리프 홀」을 만들어 홀의 변형을 예방할 수 있습니다. 「변형을 예방하고 싶은 홀」에 걸리는, 절곡 가공시의 힘을 「릴리프 홀」로 예방할 수 있기 때문입니다.

「릴리프 홀」을 만드는 포인트와 권장 조건

그림 1과 같이 「변형을 예방하고 싶은 구멍」을 중심축으로 하여 근처의 굽힘부(필렛)에 따른 개구부 「도출 구멍」을 만들어 주십시오. 또 「도망구멍」은, 이하의 치수로 만드는 것을 추천하고 있습니다.

「릴리프 홀」을 만들어 변형을 예방한 경우와 하지 않았을 경우의 「절곡 근접 홀」의 비교

「릴리프 홀」으로 예방하지 않고 「절곡 근접 홀」이 있는 형상의 절곡 가공을 실시한 경우, 절곡의 외측은 그림 3과 같이 화살표 방향으로 인장되어 변형되어 버립니다. 절곡 안쪽은 그림 4와 같이 홀 안쪽에서 바깥쪽으로 넘어진 형태가 됩니다.

【그림 3】굽힘의 외측

【그림 4】굽힘의 안쪽