가공업체에서 홀 위치 변경을 상담 받고 사양 변경한 경험은 없습니까? 실은 벤딩 근처에 홀이 있으면 가공 방법에 따라 홀 변형이 일어나기 쉬워지기 때문입니다. 그래서 이번에는 왜 변형의 우려가 있는지 또 변형을 예방하기 위한 설계 포인트에 대해 상세하게 소개합니다. 비용은 적어지고 납기는 빨라질 수 있습니다. 향후 설계 시 꼭 참고해주세요.
목차
알아 두면 좋은 「벤딩 근처 홀」에 대하여
벤딩 근처에 있는 홀이 변형되기 쉬운 이유와 벤딩 근처의 홀 위치를 유지하고 싶은 경우의 포인트를 알아보세요.
【실제 변형된 「벤딩 근처 홀」】
벤딩 가공 시 워크 안팎에는 힘이 발생하고 있다
그림 1_A와 B는 금형으로 판 모양의 워크(회색 부분)를 구부리는 모습을 옆에서 본 그림입니다. 판금의 벤딩 가공은 그림 1_A와 같이 위에서 검은 화살표 방향으로 금형을 눌러 힘을 가해 변형시켰습니다. 이 때 판 모양의 워크에 가해진 힘은 안쪽은 압축 방향으로, 바깥쪽은 인장 방향으로 발생합니다(그림 1_B). 이 힘은 위치가 벤딩에 가까울수록 강해집니다.
벤딩 근처에 있는 홀일수록 벤딩 가공 시 발생하는 힘의 영향으로 홀 형상이 변형되기 쉽다
벤딩과 홀이 있는 형상인 경우 홀을 가공한 뒤 벤딩 가공합니다. 따라서 홀이 벤딩 근처일수록 벤딩 가공시 발생하는 힘의 영향을 받아 형상이 변형될 수 있습니다. (벤딩 가공 후 홀을 가공하는 순서도 있지만 물리적으로 어려운 형상인 경우나 가공 공정 수·높은 기술이 필요하므로 고비용, 납기가 길어지는 요인이 됩니다.) 우선 워크의 바깥쪽(인장 방향)에 걸리는 힘의 흐름을 설명합니다(그림 2). 벤딩 가공 시 워크의 바깥쪽은 (1)의 방향으로 당겨지지만 홀 부근에서는 (1)에서 홀 양쪽 (2)의 방향으로 힘이 작용합니다. 다음으로 워크의 안쪽(압축 방향)입니다(그림 3). 벤딩 가공 시 워크 안쪽에서는 (3)의 방향으로 압축되지만 홀 근처에서 (3)에서 홀 중심 방향 (4)로 힘이 작용합니다. 「벤딩 근처 홀」은 이상과 같은 힘의 영향으로 바깥쪽은 당겨지는 방향으로 변형, 홀 안쪽에서 바깥쪽 방향으로 뒤집혀 변형될 수 있습니다.
변형 예방 방법은 「릴리프 홀」을 만들 것! 벤딩 가공 시 발생하는 힘을 빼는 역할이 된다
벤딩 근처에 홀이 있는 형상으로 제작하려는 경우는 벤딩 선상에 개구부「릴리프 홀」을 만드는 방법이 있습니다. 「릴리프 홀」을 만들어 벤딩 가공 시 워크에 가해지는 힘이 어떻게 변화하는지 먼저 워크의 바깥쪽(인장 방향)부터 설명합니다(그림 4). 「릴리프 홀」이 있어 원래 홀의 변형 요인이 되는 (5)의 힘이 사라지고 (1)의 힘만 남게 됩니다. 다음으로 워크 안쪽(압축 방향)의 힘입니다(그림 5). 이쪽도 원래 홀의 변형 요인이 되는 (6)의 힘이 「릴리프 홀」이 있는 (7)의 방향으로 빠져나가게 되어 변형을 방지할 수 있습니다. 형상이나 홀 종류에 따라 「릴리프 홀」 대책을 하지 않을 때의 「벤딩과 홀의 거리」에 비해 대책을 세우면 그 절반에 가깝게 거리를 줄인 위치에서 홀의 변형을 방지하고 가공할 수 있게 됩니다.
「벤딩 근처 홀」의 변형을 방지하려면 변형의 요인이 되는 힘을 빼는 것이 중요. 「릴리프 홀」을 만드는 구체적 방법 소개!
개구부「릴리프 홀」을 만들어 홀의 변형 예방!
벤딩 선상에 개구부「릴리프 홀」을 만들어 홀의 변형을 예방할 수 있습니다. 「변형을 예방하고 싶은 홀」에 가해지는 벤딩 가공 시의 힘을 「릴리프 홀」로 뺄 수 있기 때문입니다.
「릴리프 홀」을 만드는 포인트와 권장 조건
그림 1과 같이 「변형을 예방하고 싶은 홀」을 중심 축으로 해서 가까운 벤딩부(필릿)를 따른 개구부 「릴리프 홀」을 만들어 주십시오. 또한 「릴리프 홀」은 아래 치수로 만들도록 권장하고 있습니다.
< 권장 조건 >
- 개구 폭: 대상의 홀 폭에 대해 좌우 모두 판 두께 이상으로 할 것(그림 1) 개구 폭 ≧ 홀 폭 ＋ 판 두께×2 예를 들어 홀 폭 7㎜, 판 두께 3㎜인 경우의 개구 폭은 Φ7 + 판 두께 3mm x 2＝13㎜ 이상 이 권장 치수가 됩니다.
- 개구 높이·안길이: 판 두께의 1.5배 이상으로 할 것(그림 2) 개구 높이·안길이 ≧ 1.5 × 판 두께
- 개구 높이: 모델링하고 있는 벤딩 R 이상으로 할 것
「릴리프 홀」을 만들어 변형을 예방한 경우와 하지 않은 경우의 「벤딩 근처 홀」
「릴리프 홀」로 예방하지 않고 「벤딩 근처 홀」이 있는 형상의 벤딩 가공을 한 경우 벤딩 바깥쪽은 그림 3과 같이 화살표 방향으로 당겨져 변형되어 버립니다. 벤딩 안쪽은 그림 4와 같이 홀 안쪽에서 바깥쪽 방향으로 뒤집힌 형태가 됩니다.
【그림 3】벤딩의 바깥쪽
【그림 4】벤딩의 안쪽
meviy에서도 「벤딩 근처 홀」에 「릴리프 홀」을 만들면 즉시 자동 견적 가능합니다.
