금형교환장치(QDC) LY타입 오토클램프

프레스 QDC 시스템의 유니트, 클램프, 다이리프터, 가이드로라 선택 방법 

(급속금형교환장치 사양별 선택법) 

 

※ QDC클램프의 선정 

 

금형틀을 잡아주는 유압클램프는 용도에 따라 SLY, SSY, STM형 중에서 선택하시면 됩니다.

 

SLY형

스프링 복귀식(단동)으로 유압실린더로 레버가 작동, 강력한 클램프 힘을 발생시킵니다. 일체형으로 제작돼 금형틀을 고정하는 T홈에 전체적으로 클램프힘이 분산되고 충격에 강한 소재로 제작됐습니다.

프레스 장착예

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SSY형

체결면적이 넓어 금형클램프면에 흠집이 나는 것을 방지했습니다. 상부 금형의 추락 방지에 탁월한 효과가 있고 금형 플레이트에 U홈을 만들어 슬라이드와 같이 유압력으로 클램프되고 복귀는 스프링으로 작동됩니다.

프레스 장착예

 

STM형

강력한 클램프력으로 유압이 발생하지 않아도 스프링 탄력으로 압력이 유지돼 금형을 단단하게 고정을 할 수 있습니다.

 

 

 

 

※ 다이리프터의 선정 

일반적으로 볼스타 투입방향, 금형의 중량, 볼스타의 크기 등에 의해 결정하시면 됩니다. 소형프레스에는 SDR형 다이리프터를 많이 사용하고 중,대형프레스는 유압식 SDL형 다이리프터가 적합합니다. 세진기계 다이리프터를 이용하시면 실제 금형 중량의 1/100의 힘으로 리프트 위에서 금형의 이동이 가능합니다.

 

SDR형

SDL형

 

 

 

 

※ 가이드로라의 선정 

 가이드로라는 금형의 중량과 크기에 의해 결정됩니다. 아래의 표를 참조하시면 됩니다.

 

 

[출처] 프레스 QDC 시스템(급속금형교환장치) 사양별 선택방법(QDC유니트, 유압오토클램프, 다이리프터, 가이드로라)|작성자 세진하이드로

금형교환장치(QDC) LY타입 오토클램프

금형체결장치​

 

 

 

-금형교환장치 작동 동영상-

 

 

- LY타입 오토클램프 개요 -

금형교환장치(금형체결장치)인 LY타입 오토클램프는

​

​단동스프링 복귀식으로

​

유압실린더에 의해 레버가 작동해 강력한 체결력을 발휘합니다.​(200kg/㎠ 유압 제공시 2~25톤)

​

세진하이드로 LY타입 오토클램프는 일체형으로 제작되어

 

분리형에 비해 T홈에 고루 힘이 분산돼 T홈 보호에 탁월하며,

​

분리형에 비해 충격에도 강한 심플한 스타일의 오토클램프 입니다.

​

프레스, 사출기, 다이캐스팅, 컨베이어라인, 밴딩머신 등

 

대부분의 공작기계에 적용이 가능합니다.

​

레바 형태 및 T홈은 주문 제작 방식으로

 

레바는 기계와 금형(체결대상물)에 가장 적합한 형상으로 가공되며,

​

T홈은 맞춤 제작 방식입니다.

[출처] 금형교환장치(금형체결장치)-세진하이드로 오토클램프 LY타입 유압식 오토클램프|작성자 세진하이드로

프레스 가공법 종류와 그에 대한 설명

 프레스 금형설계

가공방법의 결정은 연간 생산수량, 보유중인 프레스의 종류, 제품의 요구정도 등에 따라서 달라진다. 어떤 방법을 선택하든 간에 프레스

금형을 제작하기 위해서는 프레스 금형설계가 수반되고 이를 수행하기 위해서는 금형설계의 기본 요령이 필요하게 된다. 이번 호에는

이러한 요건을 충족키 위해 필요최소한의 기본원리를 설명하고자 한다.

 

1. 금형계획

금형을 설계하기에 앞서 금형의 품질수준과 경제성을 어느 정도로 유지하는 것이 좋은지, 금형설계와 제작의 플로우 차트(flow chart),

생산조건 등에 대해 미리 연구하지 않으면 고객의 품질수준을 만족하지 못하거나, 품질은 만족하지만 경제성이 없는 금형을 만들 가능

성이 높기 때문에 이에 대해서 먼저 서술하고자 한다.

(1) 금형의 품질과 경제성

금형은 필요로 하는 제품을 얻기 위한 수단으로서 사용되어지며, 필히 이를 인식할 필요가 있기 때문에 금형을 준비하는 기본적 요건을

서술하면 다음과 같다.

① 제품의 품질 만족을 만족 시켜야 한다.

② 필요한 생산 수량을 생산해 낼 수 있어야 한다.

③ 제품가격에 걸 맞는 비용으로 금형을 만들 수 있어야 한다.

이상의 개념을 기본으로 하여 금형설계를 하지 않으면 안되며 실제 금형설계에 있어서는 제품의 형상 및 품질을 만족하기 위해 가공방

법의 검토, 가공방법을 만족하기 위한 클리어런스 등의 조건설정, 펀치·다이 등의 보수 유지 방법, 금형부품의 재질, 피가공재의 안내 방

법, 금형의 구조 등을 검토하여 최적 조건을 선정할 필요가 있다.

조건의 결정에 있어서 금형구조, 금형부품의 재질 및 금형부품의 제작 방법 등이 과잉 품질을 내지 않도록 주의하여야 한다. 물론 고품

질의 재료를 사용한다면, 품질을 만족하는데 무리가 없겠지만 제작비용이 많이 투입되어 경제성이 나빠지게 된다. 따라서 금형에 대한

과잉 투자를 최소화하고 다분히 적은 비용으로 금형을 만들 필요가 있다.

프레스 가공 제품의 생산비용의 구성을 보면,

프레스 제품 코스트 = 재료비 + 가공비 

                      + 금형감가상각비

로 되어 있으며 코스트를 구성하는 여러가지 요소에 대해 생각해 보면 코스트의 절감을 생각해 낼 수가 있다.

① 재료비

재료비는 제품가공에 필요한 피가공재의 구입비용으로 되어 있기 때문에 재료비의 절감을 위해서는 필히 피가공재의 이용률을 높이는

연구가 필요하게 된다.

② 가공비

가공비의 주 구성원은 금형의 사전준비비용, 직접가공비로 되어 있으며, 금형의 사전준비 비용은 다음과 같은 계산으로 제품 1개당 비용

으로 배분할 수가 있다.

제품1개당 금형 사전준비비용

= 금형 사전준비비용 / 가공수량

이 비용을 절감하는 방법으로는 가공수량(생산수량)이 일정하다면 작업개시까지 금형의 사전준비시간을 단축하는 방법밖에 없으며,

QDC(Quick Die Change)등이 여기에 해당된다.

금형의 사전준비시간이 일정하다면 1회 준비에 생산수량을 늘리는 노력이 필요하다. 즉, 금형 수명을 연장하는 연구가 필요하게 된다.

직접 가공비는 다음과 같은 계산으로 제품 1개당 비용으로 배분할 수 있다.

제품1개당 직접 가공비

= 단위 시간당 직접가공비 / 단위 시간당 제품 생산수량

단위 시간은 분 또는 시간이며, 직접가공비는 설비감가상각비와 인건비로 구성되어 있다.

이 비용을 절감하기 위해서는 SPM(Stroke Per Minute)을 높이거나 1 스트로크에서 2개 이상의 제품을 생산해내야 한다.

단위 시간당 제품 생산 수량이 일정하다면 설비 감가상각비와 인건비의 절감을 생각해 볼 수가 있다.

③ 금형 감가상각비

금형은 특정의 제품을 가공하기 위한 목적으로 만들어지는 제품이기 때문에 사용 용도가 사라지면 어느 곳에도 쓸모가 없게 되며, 금형

제작비용은 다음과 같은 계산으로 제품 1개 당에 배분하여 상각되어진다.

금형 감가상각비

= 금형제작비용 / 제품의 총 생산수량

금형의 감가상각비를 절감하기 위해서는 제품의 총 생산수량의 변화는 기대하기 어렵기 때문에 금형제작비용의 인하에 포인트가 있다.

이에 부합하기 위해서는 금형의 수명을 연장하거나, 금형 제작시 불필요한 가공공정의 최소화 하거나, 제품의 생산비용을 줄이는 프레

스 가공법의 선정 등이 필요하게 된다.

 

(2) 금형설계와 제작의 프로세스 플로우 차트

금형의 설계와 제작은 다음과 같은 프로세스로 행해진다.

① 계획(금형계획, 견적)

ㅇ제품의 치수 검토, 가공 형상의 검토

ㅇ납기

ㅇ생산량(총 생산 예정수량)

ㅇ보유 프레스와의 관계

상기의 항목을 검토하고, 다음의 내용에 관하여 결정한다.

ㅇ가공공정 및 금형의 사양 결정

ㅇ사용할 프레스 기계의 결정

ㅇ피가공재 사양의 결정

ㅇ금형제작 비용의 산출과 집행 예산의 배정

② 실시(금형설계, 제작)

ㅇ레이아웃도 드로오잉(Lay out  Drawing)

ㅇ조립도 설계

ㅇ부품도 설계

ㅇ재료 리스트 작성

ㅇ제작방법 및 공정수립

ㅇ부품가공

ㅇ금형조립

ㅇ시험작업

③ 평가(금형의 기능검사, 제품검사)

ㅇ금형 가공상에 있어서 기본 기능은 만족하는가?

ㅇ프레스 작업시의 미스에 의한 보호대책은 있는가?

ㅇ금형의 보수가 용이한가?

ㅇ작업자를 위한 위험방지 대책은 되어 있는가?

ㅇ프레스 가공품은 제품도면을 만족하는가?

ㅇ설계치수에 대한 가공품의 오차는 어느 정도인가?

④ 처리(결과의 검토)

ㅇ품질을 만족하는가?

ㅇ납기는 만족했는가?

ㅇ제작비용은 만족했는가?

검토의 결과 부족한 점이 있다면 계획, 실시단계에 짠 데이터와 비교, 분석하여 이 정보를 데이터로써 보정하여 보다 정확한 정보를 구

축하여 활용하도록 한다.

(3) 생산조건

종래는 제품의 사용목적, 형상 및 치수 정도의 검토에 의해서 프레스 가공의 가공 공정이 결정되어졌다. 그러나 가공 공정을 어떤 종류

의 금형(단발, 프로그레시브, 트렌스퍼)으로 할 것인가, 어떤 방식으로(수작업, 자동화)할 것인가 등의 판단에 의해 금형설계 조건이 달

라지게 되기 때문에 가공 공정수, 생산수량, 제품의 요구정도 및 코스트를 종합적으로 판단하여 금형의 생산 기능면으로부터 구조와 프

레스 가공의 생산 방식으로부터 금형에 첨가되는 기능이 결정되어진다.

<표 1>은 금형의 생산 기능면에서의 구조 판단을 나타내고 <표 2>는 가공의 생산 방식에서의 판단을 위한 플로우 차트를 보여주고 있

다.

2. 금형 설계전의 기초적 지식

금형은 프레스 기계를 이용하여 작업을 하는 공구이기 때문에 프레스 기계에 대한 기본적인 사양의 적합성 여부를 검토하여 작업이 가

능토록 금형을 설계해야 한다.

(1) 프레스 기계와의 관계

프레스 기계와 주변장치, 금형의 사양에 주의하여 할 점은 다음과 같다.

① 다이 하이트(금형의 높이를 제한)

② 피가공재의 이송선의 높이(피이드 레벨)

③ 금형의 클램프 위치와 높이(오토 클램프인 경우 하 홀더의 취부구멍의 크기와 높이)

(2) 단발형, 복합형 및 순차이송형, 

     트랜스퍼 금형의 특징

단발형은 제품 가공에 필요한 가공공정을 여러개의 독립된 금형으로 만들어 피가공재를 제품화 하는 가공법이며, 복합형은 순차 이송형

의 금형 내에 이종의 제품을 공급하여 만드는 방법이다. 순차 이송형은 제품 가공에 필요한 가공 공정을 집적화하여 1개의 금형 내에서

스트립의 이송에 의해 제품을 완성하는 방법이다. 트랜스퍼 금형은 단발형을 코먼 프레이트(Common Plate) 위에 고정하고 트랜스퍼

피이드 바가 장착된 트랜스퍼 프레스내에서 휭거에 의해 순차적으로 동시에 각 공정을 이송하여 제품을 생산해내는 방법이다.

이와 같은 여러 종류의 금형의 가공법을 이해하고, 장단점을 소화하여 제품생산에 가장 적합한(제품 코스트와 생산성 등을 고려하여 선

정)방법을 선정해야 한다.

 

 

① 단발형의 특징

<장점>

ㅇ금형을 간단하게 만들 수 있다.

ㅇ제품 형상의 변경에 쉽게 대응할 수 있다.

ㅇ제작 기간이 짧다.

ㅇ가공방향을 자유로이 할 수 있다.

ㅇ재료의 이용률이 높다.

ㅇ금형의 취부 시간이 짧다.

ㅇ소량 생산에 적합하다.

ㅇ제작비용이 적게 든다.

<단점>

ㅇ생산성이 낮다.

ㅇ제품을 완성할 때까지의 금형취부 회수가 많다.

ㅇ반제품의 중간 정체량이 많다.

ㅇ위치 결정이 불안하기 때문에 치수의 변화가 생긴다.

ㅇ가공 후의 반제품 또는 제품의 취출에 대한 연구가 필요하다.

ㅇ단발형을 이용하여 자동화를 하는 경우 주변장치 비용이 많이 들어간다.

ㅇ1개 제품을 생산하기 위한 금형의 수가 2 세트 이상인 경우가 많아 보관 및 관리가 불편하다.

② 복합형 및 순차 이송형의 특징

<장점>

ㅇ생산성이 높다.

ㅇ금형의 강성이 높아진다.

ㅇ제품에 심한 비틀림이 생기지 않는다.

ㅇ취급이 곤란한 소형 제품이라도 쉽게 가공할 수 있다.

ㅇ생산량이 많은 제품에 적합하다.

ㅇ가공 공정이 많아져도 생산성에 변화가 생기지 않는다.

ㅇ반제품이 생기지 않는다.

ㅇ금형의 보관 및 관리가 용이하다.

<단점>

ㅇ재료의 이용률이 낮다.

ㅇ위치 결정 정도에 한계가 있으며 치수 정도가 극히 높은 제품의 경우 적합하지 않은 경우도 있다.

ㅇ캐리어 및 브릿지에 있어서 부분적으로 변형저항이 달리 발생하고, 제품에 비틀림이 남는 경우가 있다.

ㅇ제품 형상에 따라 성형이 곤란하거나, 불확실, 불가능한 경우도 있다.

ㅇ프레스 기계의 이송장치의 사양이 다르기 때문에 재료 두께, 재료의 폭 및 사용재료의 제약을 받는다.

ㅇ제작비용이 비싸다.

③ 트랜스퍼 금형의 특징

<장점>

ㅇ디프 드로오잉 제품의 성형에 적합하다.

ㅇ제품의 완성을 위한 시운전시 금형의 수정이 용이하다.

ㅇ일정시간 무인 운전이 가능하다.

ㅇ제품의 치수 안정성이 높다.

<단점>

ㅇ프레스 기계의 가격이 고가여서 제품의 생산 단가가 높다.

ㅇ금형의 제작 비용이 많이 들어 간다.

ㅇ2차원 이하의 제품 생산에 부적합하다.

ㅇ금형이 대형화하여 보관장소가 많이 소요된다.

(3) 제품과 스크랩의 처리

프레스 가공에 의하여 얻어지는 제품과 발생하는 스크랩의 처리에 대하여 다음과 같은 점에 주의해야 한다.

① 제품과 스크랩이 혼입하지 않도록 한다.

② 제품과 스크랩이 비산하지 않도록 한다.

③ 제품에 기스나 변형이 생기지 않도록 한다.

(4) 금형의 보수유지에 대한 배려

금형은 다른 기계제품보다 훨씬 더 많은 보수를 필요로 하기 때문에 치수 조정이 쉽도록 금형 설계단계에서 다음과 같은 점에 세심한 배

려를 해야 한다.

① 재연마면의 표시

② 상호 높이 관계의 조정

③ 분해 및 조립이 용이

(5) 안전대책과 금형의 보호

프레스 작업의 안전을 위하여 작업자와 금형의 보호의 2가지 요소가 있으며, 작업자에 대해서는 인체에 대한 위험방지 대책을 세우고,

금형에 대해서는 트러블에 의한 금형의 파손 방지 대책이 필요하다.

① 프레스 작업의 안전화

ㅇ금형은 작업자에게 안전상의 불감증을 부여하지 않는 구조이어야 한다.

ㅇ금형의 설계 단계에서 위험한 개소를 찾아내어 필요한 방호 장치를 설치하여 미연에 재해를 예방해야 한다.

ㅇ프레스 기계는 어떤 조건에서 움직이다 급정지하더라도 작업자 및 금형에 해를 끼치지 않도록 해야 한다.

ㅇ작업중에 제품이나 스크랩이 비산하지 않아야 하며, 비산하는 경우에 작업자를 보호할 수 있는 방호  장치가 필요하다.

ㅇ금형의 운반이나 작업중에 걸려 찢어질 위험이 있는 돌기 부분이 없어야 한다.

ㅇ금형 전체 또는 상하형 각각의 무게가 20kg이상인 경우 운반을 위한 대책이 강구되어져야 한다.

ㅇ형의 수리에 있어서 손이 끼이거나 예각부에 손을 다치는 등의 위험한 개소를 없어야 한다.

ㅇ금형 및 부속품은 파손, 헐거움 등에 의해 작업자에게 위험을 주거나 공포를 주는 일이 없어야 한다.

② 금형의 보호

ㅇ재료의 공급 중 팽팽하게 당기거나 느슨함에 의해서 이송 이상 발생시에 대한 방지 대책이 필요하다.

ㅇ재료가 떨어졌을 때의 검출에 의한 프레스 기계의 정지.

ㅇ재료의 이송피치 이상이 발생했을 경우의 검출.

ㅇ재료가 금형의 주변이나 내부에서 좌굴했을 경우의 검출.

ㅇ완성된 제품이 금형 밖으로 취출되지 않았을 때의 검출.

ㅇ금형의 내부에 이물질의 진입했을 경우의 금형의 파손 방지 대책.

ㅇ프레스 기계의 하사점 변화에 대한 이상대책.

ㅇ가공시 발생하는 칩의 쌓임에 의한 파손 방지.

(6) 금형의 표준화

금형은 가능한 한 적은 비용으로 빨리 안정된 품질을 얻을 수 있기를 바라며, 이러한 목적에 부응하기 위해 금형의 구조, 사용되는 부품

및 설계조건의 통일을 이루는 표준화를 하는 것이 좋으며 표준화시에 얻을 수 있는 이점은 다음과 같다

① 생각하는 시간이 적어진다.

② 부품의 호황성이 높아 품질이 안정된다.

③ 부품의 구입이 빨라져 금형 제작기간을 단축할 수 있다.

④ 개인차, 숙련도의 차가 적어진다.

⑤ NC 공작기계의 이용이 쉬워진다.

⑥ 금형의 수리시간을 단축할 수 있다.

#공작기계 #중고기계 #협동조합