판금 부품의 가공 비용을 30% 정도 낮출 수 있는 설계 포인트

판금 부품의 비용 절감·납기를 단축할 수 있는 포인트는 부품 제작 시 사용하는 「금형」과 「지그」의 차이에 있습니다. 또한 금형이나 지그를 사용할 때 「설정 공정 수」도 비용과 가격에 영향을 미칩니다. 판금 부품의 단가를 낮추고 납기일을 단축하기 위한 설계 포인트를 금형과 지그의 두 파트로 나누어 사례와 함께 소개합니다.

금형의 종류에 따른 비용과 납기의 차이

판금 부품의 형상을 조금 변경하는 것만으로도 부품 제작 시 사용되는 「금형」의 종류가 바뀌고 「공정 수」를 줄일 수 있습니다. 「표준 금형」을 이용하여 「공정 수가 적은」 설계를 할 수 있으면 부품의 단가 및 납기를 줄일 수 있습니다.

사례 (1)　절곡 높이를 높게 한다

단 1mm 높였는데 표준 금형으로 제작 가능해지고 공정 수가 줄어 들어 가격과 납기를 잡을 수 있습니다. (이번 사례에서는 높이: 8.3mm 이상의 설계로 하여 금형·공정 수가 변화하지만 부품 사양에 따라 그 높이는 달라집니다.)

사례 (2)　절곡 각도를 넓힌다

30° 넓혔는데도 표준 금형으로 제작 가능해지고 공정 수가 줄어 들어 가격과 납기를 잡을 수 있습니다. (이번 사례에서는 각도: 110° 이상의 설계로 하여 금형과 공정 수가 변화하지만 부품 사양에 따라 그 각도는 달라집니다.)

보조 지그의 필요 여부에 따른 비용과 납기의 차이

판금 부품의 비용 절감·납기를 단축할 수 있는 포인트의 하나는 부품 제작 시 사용하는 「지그」와 「설정 공정 수」의 차이입니다. 지정된 위치에서 절곡 전의 설정으로 「지그」를 사용하여 소재(워크)를 고정시킵니다. 「지그」는 상설과 보조가 있어 고정 시 사용하는 지그가 「상설 지그」만이 되는 「설정 공정 수가 적은」 설계라면 부품의 단가 및 납기를 줄일 수 있습니다.

절곡 시 사용하는 지그에 대해 설명합니다.

【그림 1】금형으로 워크를 구부리는 모습을 옆에서 본 그림

가공기를 이용한 절곡은 워크를 지그로 단단히 고정하는 것이 중요 그림 1은 금형으로 워크(오렌지색 부분)를 구부리는 모습을 옆에서 본 그림입니다. 워크를 흑색 점선 부분에서 구부리기 위해서는 워크 안쪽에 있는 백 게이지라고 하는 「상설 지그」를 향해 화살표 방향으로 워크를 접촉해서 고정하여 흑색 점선 위(절곡선)에 금형을 눌러 구부립니다. 가공 시 워크가 이탈되면 구부리는 부분도 이탈되기 때문에 단단히 고정해야 합니다. 워크 고정이 제대로 되지 않아 불안정한 상태에서 절곡하면 절곡선이 기울어지거나 치수 불량 등 정밀도가 떨어지는 원인이 됩니다.

【그림 2】다른 워크의 절곡을 위에서 본 그림

워크의 고정을 「상설 지그」만으로 할 수 없을 때는 「보조 지그」가 필요 그림 2는 다른 워크의 절곡을 위에서 본 그림입니다. 그림 2와 같이 워크의 단면(적색 선)이 백 게이지에 잘 접촉되지 않는 형상이거나 접촉하는 면이 작은 경우는 「상설 지그」만으로 워크를 고정하기 어렵습니다. 그러한 경우는 「보조 지그(청색 부분)」도 사용하거나 그 외에는 구부리는 위치에 표시하는 등의 설정을 합니다. 「설정 필요＝공정 수 증가」이므로 고비용/장납기의 원인이 됩니다.

【그림 3】평행한 단면 만들기

절곡선에 평행한 단면을 만들면 「보조 지그」가 불필요해지고 「상설 지그」만으로 워크 고정 가능 그림 3과 같이 백 게이지와 접촉하는 워크의 단면(적색 선)을 절곡선(흑색 점선)에 평행한 직선으로 만들면 「보조 지그」가 불필요해져 「상설 지그」만으로 워크를 단단히 고정할 수 있고 절곡 자체도 특수 공정 없이 쉽게 할 수 있습니다.

【그림 4】돌기로 평행한 단면 만들기

그림 3과 같은 단면을 만들 수 없는 경우는 그림 4과 같이 절곡선(흑색 점선)에 대해 평행한 돌기를 만들면 「보조 지그」가 불필요해지고 「상설 지그」만으로 워크를 단단히 고정할 수 있습니다.

사례(3)　절곡선(흑색 점선)에 대해 평행한 단면 만들기

절곡선에 평행한 단면(백 게이지에 접촉하는 부분)을 만들면 「보조 지그」가 필요없습니다. 따라서 「상설 지그」만으로 워크를 고정할 수 있고 설정 공정 수가 줄어 단가 및 납기를 줄일 수 있습니다.

사례(4)　절곡선(흑색 점선)에 대해 평행한 돌기 만들기

절곡선에 평행한 단면(백 게이지에 접촉하는 부분)을 만들지 못하는 경우는 대신에 평행한 돌기를 만들면 「보조 지그」가 필요 없습니다. 따라서 「상설 지그」만으로 워크를 고정할 수 있고 설정 공정 수가 줄어 단가 및 납기를 줄일 수 있습니다.

meviy의 가공 가능 여부 자동 판정으로 약 1분 만에 비용 절감 포인트를 인지할 수 있습니다.

meviy FA 메카니컬 부품에서는 업로드 된 모델의 가공 가능 여부를 자동으로 판정하고 있습니다. 가공 판정이 불가능한 경우는 3D CAD 데이터를 업로드 후 「아래 메시지를 클릭하여 견적 조건을 확인해 주십시오」라는 메시지가 표시되고 메시지를 클릭하면 상세한 내용을 확인할 수 있습니다. 사실 이 에러 메시지의 내용이 단가 및 납기의 변수가 되는 포인트입니다.

＼　비용 절감으로 이어지는 단서가 될 에러 메시지　／

판금 부품의 에러는 특수 금형을 사용하는 난이도 높은 가공이나 보조 지그가 필요한 설정 공정 수가 많아지는 가공에 대해 표시됩니다. 에러 메시지 내용 확인 후 형상을 미세 조정하면 비용 절감·납기 단축으로 이어질 수 있습니다. ※meviy의 제작 범위 밖인 경우는 해당되지 않습니다. 에러가 표시되었지만 그 설계로 진행해야 하는 경우는 화면 오른쪽 아래에 있는 「meviy 서포트에 견적 의뢰」 버튼을 클릭. 추후 가공 가능 여부와 견적·납기 정보에 관해 안내해 드리겠습니다.