다이 하이트와 셧 하이트

왜 배우는가: 프레스 사양표에서 가장 먼저 확인하는 높이 치수가 셧 하이트와 다이 하이트이기 때문이다. 금형을 설계하거나 기계를 선정할 때 설치 가능 여부를 판단하는 기준이 되어 실무에서 자주 쓰인다. 이 개념은 기출에서 5개 회차에 걸쳐 출제되었으므로 두 치수를 구분하고 설명하는 능력이 필요하다.

출제 이력: 제135회 1교시 5번, 제121회 3교시 3번, 제118회 1교시 12번, 제108회 1교시 1번, 제97회 1교시 11번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

다이 하이트는 금형을 닫은 상태의 높이이고, 셧 하이트는 슬라이드가 하사점에 있을 때 볼스터 상면에서 슬라이드 하면까지의 거리이다.

답안 첫 줄에는 이 정의를 그대로 쓰고, 이어서 두 치수가 프레스와 금형 중 어느 쪽에 속하는지 구분해 적는다. 셧 하이트는 프레스 기계가 가진 치수이고, 다이 하이트는 금형이 가진 치수이다. 두 값을 나란히 놓으면 금형이 프레스에 설치되는지, 설치 후 펀치가 하형에 올바르게 닿는지를 판단할 수 있다.

• 다이 하이트는 상형 상면에서 하형 하면까지의 금형 전체 높이이다. 금형 설계 단계에서 다이세트의 상하 슈, 펀치, 다이의 높이를 합산하여 정한다.
• 셧 하이트는 하사점에서 볼스터와 슬라이드 사이의 거리이다. 프레스 기계의 사양이며, 금형이 들어갈 수 있는 닫힘 공간을 뜻한다.
• 하사점은 슬라이드가 가장 아래로 내려간 위치이다. 두 치수를 비교하는 기준 위치가 모두 이 하사점이다.
• 스트로크는 상사점과 하사점 사이의 슬라이드 행정 거리이다. 소재를 금형에 넣고 빼는 동작의 길이를 정한다.
• 슬라이드 조정량은 조정 장치로 슬라이드 위치를 상하로 바꿀 수 있는 범위이다. 금형 높이 차이를 흡수하는 수단이다.
• 볼스터는 프레스 베드 위에 고정되어 하형을 설치하는 판이다.
• 다이세트는 상형과 하형을 가이드 포스트와 부시로 정렬하는 금형의 골격이다.

2. 개념 풀이

다이 하이트는 금형을 프레스에 설치하는 상태에서 상형과 하형을 닫은 전체 높이이다. 금형의 설계 치수이므로 상형 상면에서 하형 하면까지를 기준으로 재며, 다이세트 상하 슈와 펀치, 다이 블록의 높이가 합산되어 결정된다. 따라서 펀치를 교체하거나 다이세트의 높이를 바꾸면 금형 구성 부품에 따라 다이 하이트가 달라진다.

셧 하이트는 프레스 기계가 가진 닫힘 공간의 치수이다. 슬라이드가 하사점에 있을 때 볼스터 상면에서 슬라이드 하면까지의 거리이다. 셧 하이트가 크면 높은 금형을 설치할 수 있고, 작으면 낮은 금형만 설치할 수 있다. 두 치수는 측정 대상이 달라서, 한쪽 값만으로 설치 가능 여부를 판단할 수 없다.

원리는 다음과 같다. 하형은 볼스터 위에 놓이고, 상형은 슬라이드 아래에 장착된다. 슬라이드가 하사점에 도달하면 펀치가 소재를 가공하면서 금형이 닫히므로, 이 시점의 상하 간격이 금형 높이와 맞아야 한다. 기계의 닫힘 공간보다 금형이 높으면 금형이 설치되지 않는다. 반대로 금형이 낮으면 슬라이드 조정량으로 셧 하이트를 줄여 금형에 맞춰야 펀치가 소재에 필요한 깊이까지 닿는다.

핵심 용어는 다음과 같이 풀이한다.

• 슬라이드 조정량은 조정 장치로 슬라이드를 상하로 움직일 수 있는 범위이다. 금형 높이가 기계의 셧 하이트와 정확히 같지 않을 때 이 범위 안에서 셧 하이트를 조절하여 차이를 흡수한다. 조정량이 큰 기계일수록 다양한 높이의 금형을 설치할 수 있다.
• 스트로크는 상사점과 하사점 사이를 슬라이드가 움직이는 거리이다. 셧 하이트와 별개의 기계 치수이지만, 상사점에서 금형이 열리는 높이를 함께 정하므로 금형 설치 여유를 검토할 때 같이 본다.
• 하사점은 슬라이드가 가장 아래로 내려간 위치이다. 셧 하이트는 이 위치에서 재며, 다이 하이트와 비교하는 기준도 하사점이다.

정리하면, 다이 하이트는 금형 쪽 치수이고 셧 하이트는 프레스 쪽 치수이다. 두 값을 하사점 기준으로 맞추는 것이 금형 설치의 출발점이며, 슬라이드 조정량과 스트로크는 그 맞춤을 돕는 여유 치수이다.

3. 등장 배경과 필요성

프레스 기계는 용량, 구조, 슬라이드 가이드 방식이 기종마다 다르다. 같은 금형을 모든 프레스에 쓸 수 없으므로, 금형과 프레스를 연결하는 공통 치수가 필요해졌다. 셧 하이트와 다이 하이트가 그 공통 기준이며, 금형 설계자는 이 두 치수를 맞춰 금형이 설치 가능한지 미리 검토한다.