3D CAD에 의한 판금 부품 네스팅 방법

판금 부품 은, 전개 형상을 소재로부터 레이저 컷 등으로 자르고, 절곡선으로 접어서 제조 됩니다. 일반적인 기계 가공 부품과 다른 설계 노하우가 필요합니다. 판금 부품의 형태와 3D CAD에 의한 중첩 방법에 대해 설명합니다.

판금 부품의 두 가지 형태

일반 판금 부품은 절곡 가공에 의해 기계 부품으로서 이용되나 전개 형상에 대해서 절곡을 추가므로 그 제조 과정에서는 전개 형상과 제품 형상의 2개의 형태가 있습니다.

	전개 형상 제품 형상을 작성하는 소재로서 왼쪽 그림과 같은 전개 형상이 필요합니다. 전개 치수는 절곡 가공에 의한 소성 변형을 고려하여 계산할 필요가 있으며, 가공 가게의 노하우로서 벤드 테이블 등이 이용됩니다.
	제품 형상 설계 부문에서는 이 제품 형상으로 설계나 도면 준비를 하지만, 판금 부품의 형상이 전개 가능하다는 것을 검토하기 위해 전개 형상도 고려해야 합니다. 3D CAD를 이용하면 제품 형상과 전개 형상을 전환하면서 부품 설계를 할 수 있습니다.

중첩

중첩이란, 규정 사이즈의 판금 소재로부터 보다 많은 판금 부품의 전개 형상을 잘라낼 수 있도록, 레이아웃을 검토하는 것입니다. 판금 부품의 형상에 따라 많은 개수를 취하거나 취할 수 없습니다.

3D CAD에는 중첩 기능이 없지만 어셈블리의 기능을 활용하여 중첩 검토가 가능합니다.

판금 부품의 전개 형상을 어셈블리 내에서 배열하면, 규정 사이즈의 판금 소재로부터 취할 수 있는 개수를 알 수 있습니다. 이 경우 10개의 판금 부품을 사용할 수 있습니다.

설계 변경 및 중첩

숙련된 설계자는 판금 부품의 설계 변경을 고려하기 전에 제조 부서에서 중첩 다이어그램을 얻습니다. 판금 부품의 형상 변경에 따라서는 중첩으로 취할 수 있는 부품의 개수가 적어져 부품 비용의 상승에 직결되기 때문입니다.

	왼쪽 그림과 같이 설계 변경으로 절곡을 추가하는 것을 생각해 봅시다. 설계적으로는 간단한 변경이라고 생각되지만, 중첩에는 큰 영향이 나옵니다.
	3D CAD의 어셈블리 기능을 활용하여 중첩 레이아웃을 작성하면 부품의 설계 변경이 즉시 반영됩니다. 이 경우는 절곡을 추가한 것으로 규정 사이즈의 판금 소재로부터 10개의 부품을 잡을 수 없게 된 것을 확인할 수 있습니다. 설계자는 자신의 설계 변경안의 영향을 확인할 수 있으므로, 다른 설계 변경 방법을 검토할 수 있습니다.
위 그림과 같이 절곡에 사용한 설계 변경안으로 하면, 중첩에는 일체 영향을 주지 않는 것을 알 수 있습니다.

정리

3D CAD의 판금 기능을 활용하여 전개 형상을 포함한 판금 부품을 설계할 수 있습니다. 또한 어셈블리 기능을 이용하여 중첩 검토도 동시에 할 수 있으므로 비용 의식을 가진 설계가 가능합니다.