판금·프레스 가공

핵심 정리

프레스가공은 금형으로 판재를 소성변형시키는 가공이다. 판금은 얇고 평평한 금속 조각을 자르거나 구부려 여러 모양으로 만드는 금속가공의 기본 형태이며, 두께가 일정해야 이상적인 결과를 얻는다. 프레스 가공은 판재를 대상으로 하므로 재료 두께의 균일성이 품질의 바탕이 된다.

프레스기는 압력을 가해 공작물의 모양을 바꾸는 공작기계이다. 기계는 동력 방식에 따라 유압식·기계식·공압식으로 나뉘고, 기능에 따라 단조 프레스, 스탬핑 프레스, 프레스 브레이크, 펀치 프레스 등으로 나뉜다. 구조에 따라서는 너클조인트프레스, 스크류프레스, 익스펠러프레스로 구분한다. 이 가운데 너클조인트 프레스는 링크 구조로 램을 움직인다. 이 기계는 기계식 구조의 동력 전달 원리도 알아야 한다.

가공 방식은 재료를 자르는 전단 계열과 재료를 변형시키는 성형 계열로 나눌 수 있다. 전단 계열은 외형을 잘라내거나 가장자리를 정리하고, 성형 계열은 굽힘과 드로잉처럼 재료의 모양을 바꾼다. 이 구분이 선지를 판단하는 출발점이다.

가공의 한계는 결함으로 드러난다. 전단과 성형에서 생기는 결함은 이름과 발생 위치를 짝지어 익혀야 한다. 결함의 원인은 금형 상태, 윤활, 재료에 힘이 작용하는 방향으로 나누어 기억할 수 있다.

자세히

전단 계열의 구분

블랭킹은 프레스로 소재에서 정해진 외형을 잘라내는 전단 가공이다. 전단은 프레스 기계와 금형으로 재료를 자르는 프레스 전단 가공이다. 블랭킹은 전단이라는 넓은 절단 개념에 포함된다. 트리밍은 성형된 제품의 불규칙한 가장자리를 자르는 프레스 전단 가공이다. 블랭킹과 트리밍은 모두 절단 가공이지만, 소재를 자르는지 이미 성형된 제품을 자르는지에 따라 구분한다. 리소그래피는 감광제와 빛으로 패턴을 형성하는 공정이므로 프레스 가공에 해당하지 않는다. 절단처럼 보여도 금형과 프레스를 사용하지 않으면 프레스 가공으로 분류하지 않는다.

너클조인트 프레스의 동력 전달

너클조인트 프레스는 링크의 회전을 램의 직선 왕복운동으로 바꾼다. 회전 운동을 직선 운동으로 바꾸는 링크 구조이므로, 램의 운동 방향과 힘이 발생하는 위치를 함께 묻는 문제가 나온다. 두 링크가 일직선에 놓이면 램은 하사점 부근에서 가압 말기에 큰 힘을 얻는다. 힘이 커지는 위치는 가압이 끝날 무렵이므로 가압을 시작할 무렵과 혼동하지 않아야 한다.