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프레스 브레이크 툴링 완벽 가이드 [2024년 업데이트]

프레스 브레이크 툴링은 프레스 브레이크에서 사용하는 금형입니다. 유압 프레스 브레이크 기계 판재를 성형하고 가공하는 데 사용되는 도구입니다. 이 도구는 여러 부분으로 구성되며, 금형은 각각 다른 부분으로 이루어져 있습니다. 주로 성형 재료의 물리적 상태를 변화시켜 물체의 형상을 가공합니다. 벤딩 브레이크의 압력을 이용하여 블랭크를 특정 형상과 크기의 가공품으로 만드는 데 사용되는 도구입니다.

판금의 재질, 두께, 길이 및 너비 치수뿐 아니라 설계된 다양한 모양과 각도에 따라 벤딩을 위한 프레스 브레이크 툴링이 달라집니다. 일반적으로 벤딩에는 높이, 모양, V자형 폭이 다른 프레스 브레이크 상부 펀치와 하부 다이가 필요하며, 특수 형상의 특수 금형도 필요합니다. 이 글에서는 다양한 종류의 프레스 브레이크 툴링을 소개하고, 프레스 브레이크 상부 펀치와 하부 다이의 선택, 사용 및 유지 관리 방법을 설명합니다.

프레스 브레이크 공구 일반 소개

프레스 브레이크 금형 구조

프레스 브레이크 금형은 구조적으로 프레스 브레이크 상부 펀치와 프레스 브레이크 하부 다이의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 벤딩 작업에서 대부분의 경우 상부 펀치가 능동 금형이고 하부 다이는 수동 금형입니다. 하부 다이가 고정되어 움직이지 않는 경우 상부 펀치는 힘에 의해 움직입니다. 일반적으로 특수 프레스 브레이크 툴링 세트를 제외하고는 하나의 프레스 브레이크 하부 다이에 여러 개의 상부 펀치를 사용할 수 있으며, 작업자는 제품 설계 요구 사항에 따라 선택할 수 있습니다.

프레스 브레이크 툴링 종류

프레스 브레이크 기계 금형에는 V자형 금형, U자형 금형, 다각형 금형, 반원형 금형 등 다양한 종류가 있습니다. 각 금형 유형은 특정 가공 요구 사항과 재료 유형에 적합합니다. 예를 들어, V자형 및 U자형 금형은 금속판을 구부리는 데 일반적으로 사용되는 반면, 다각형 및 반원형 금형은 특정 형상이나 각도로 구부리는 데 적합합니다. 이러한 금형의 구체적인 모양과 크기는 가공물의 설계 및 가공 요구 사항에 따라 선택됩니다.

CNC 벤딩 머신용 절삭 공구에는 여러 종류가 있으며, 일반적으로 직각 벤딩용 표준 상부 금형, 뾰족형 상부 금형, 평탄화 나이프 금형, R자형 나이프 금형, 오프셋 상부 펀치, 1V 하부 금형, 2V 하부 금형, 3U, 4V 하부 금형, 율리 고무 프레스 브레이크 하부 금형, 경질 고무 하부 금형, 하부 금형 가이드 레일, 하부 금형 지지대, 분할 차등 벤딩 금형, 성형 벤딩 금형, 복합 벤딩 금형, 스크래치 방지 벤딩 금형 등이 있습니다. 다양한 상황에 따라 비표준 금형도 설계할 수 있습니다.

사용 용도 측면에서 절곡기 금형은 일반적으로 표준 금형과 특수 금형으로 나뉩니다. 일반적으로 절곡기의 상부 펀치 끝 각도는 30도(실제 각도는 26~28도)이고, 하부 금형 노치 각도는 30도, 45도, 60도, 80~90도, 60도, 78~88도 등입니다.

형상 측면에서 벤딩 머신의 상부 펀치는 날카로운 칼날 금형, 원호 금형, 벤딩 칼날 금형, 성형 금형으로 나눌 수 있습니다. 일반적으로 날카로운 칼날 금형은 주로 30도와 60도이며, 45도나 55도와 같은 특수 각도로 제작되는 경우도 있습니다. 원호 금형은 주로 다양한 호의 직경과 길이로 설계됩니다. 벤딩 금형은 주로 U자형 가공물이나 여러 번의 벤딩을 방지하는 데 사용됩니다. 가장 복잡한 것은 성형 금형입니다. 성형 금형은 일체형 또는 복합형으로 제작될 수 있습니다. 일반적으로 복합형 금형은 상부 금형과 하부 금형을 설계, 제작 및 결합하여 만들어집니다. 생산 비용 측면에서 볼 때, 일체형 성형 금형의 제작 비용은 훨씬 높으며(특히 대형 금형의 경우), 정밀도 제어가 어렵습니다. 따라서 복합형 금형은 대형 금형이나 복잡한 형상의 금형 제작에 큰 장점이 있습니다.

프레스 브레이크 금형은 기능에 따라 단일 금형과 다기능 금형으로 나눌 수 있습니다. 단일 금형은 한 가지 유형의 공작물만 제작할 수 있는 반면, 다기능 금형은 다양한 유형의 공작물을 가공할 수 있습니다. 또한 분해 및 조립이 가능한 복합 금형도 있으며, 여기에는 분할차 금형이나 성형 금형 등이 있습니다.

프레스 브레이크 기계의 하부 금형은 금형 홈의 개수에 따라 크게 단일 V형 바닥 금형, 이중 V형 바닥 금형, 다중 V형 바닥 금형으로 나눌 수 있습니다. 이름에서 알 수 있듯이 단일 V형 및 이중 V형 바닥 금형의 표면에는 금형 홈이 하나 또는 두 개만 있으며, 이는 프레스 브레이크 기계에서 흔히 볼 수 있습니다. CNC 프레스 브레이크 기계 또한 높은 정확도를 자랑합니다. 고정된 기준점, 즉 동심형 금형을 사용하기 때문에 교체가 용이합니다. 멀티 V 바닥 금형은 대부분 정사각형 금형으로, 네 면에 크기가 다른 여러 개의 홈이 있습니다. 이러한 홈 덕분에 다양한 두께의 판재를 구부리는 데 적응할 수 있다는 장점이 있습니다.

오늘날 사회가 끊임없이 발전함에 따라 제품에 대한 요구 사항도 지속적으로 증가하고 있으며, 벤딩 제품 및 재료에 대한 다양한 요구 사항 또한 끊임없이 늘어나고 있습니다. 이에 따라 벤딩 머신의 하부 금형도 꾸준히 발전해 왔습니다. 매립형 하부 금형, 무압입형 하부 금형, 개구부 조절형 하부 금형 등이 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

판매용 프레스 브레이크 상부 펀치 및 하부 다이의 일반적인 유형

1. 일반 표준 상부 펀치 및 하부 다이

표준형 상부 펀치와 하부 다이는 90°~180° 각도로 벤딩하는 데 사용됩니다. 장점: 두꺼운 판재와 얇은 판재 모두에 사용 가능하며, 내구성이 뛰어나고 널리 사용됩니다.

2. 날카로운 칼날 어퍼 펀치

날카로운 날이 달린 상부 펀치는 20°~180°의 굽힘 각도에 사용됩니다. 장점으로는 작은 각도와 크기의 굽힘이 가능하고, 굽힘 후 R-곡률이 작으며, 외관이 아름답고 모서리가 선명하다는 점입니다.

3. 크게 구부리는 어퍼 펀치 (거위 목 어퍼 펀치)

구즈넥 프레스 브레이크 상부 펀치는 30°~180°의 굽힘 각도에 사용됩니다. 장점: 표준 금형이나 뾰족한 금형으로는 완성할 수 없는 U자형 제품 제작에 사용되며, 적용 범위가 넓습니다.

4. 헴밍 프레스 브레이크 툴링

헴밍 프레스 브레이크 툴링은 모서리 헴밍에 사용되며, 뾰족한 다이와 함께 사용하기에 적합합니다. 먼저 뾰족한 다이를 사용하여 공작물을 45° 미만의 각도로 구부린 다음, 평탄화 다이를 사용하여 마감되지 않은 모서리를 눌러줍니다. 주로 프레임 보강에 사용됩니다.

5. "Z" 프레스 브레이크 툴링

"Z" 다이는 주로 소형 "Z"자형 공작물을 한 번에 구부리는 데 사용되며, 고정형과 조절형으로 나뉩니다.

6. 프레스 브레이크 성형 금형

성형 금형(아치형 금형, 문틀 일체형 성형 금형, U자형 성형 금형, 가로등 기둥 금형 등)은 일반적으로 복잡한 제품의 벤딩에 사용되며, 다양한 벤딩 각도와 형태를 포함합니다. 따라서 일체형 벤딩 성형 금형은 벤딩 정확도와 효율성을 향상시키도록 설계됩니다.

7. 동일 코어 하부 다이

동일 코어 하부 금형은 일반적으로 CNC 벤딩 머신과 함께 사용되는 하부 금형을 의미하며, 금형 홀더와 분할된 하부 금형으로 구성됩니다. 동일 코어는 상부 및 하부 금형의 위치를 재조정할 필요 없이 지정된 홈으로만 변경하면 되는 모든 홈을 사용할 수 있다는 것을 의미합니다. 금형 교체가 매우 편리하고 가공 정밀도가 높습니다.

8. 비압입 하부 다이

회전식 플립 플레이트 무압착 금형의 구조는 다음과 같습니다. 상부 펀치에 의해 공작물이 하부 금형 본체로 압착되는 과정에서, 공작물과 회전식 플립 플레이트 평면의 접촉으로 인해 회전식 플립 플레이트가 하부 금형 본체 내에서 회전하게 되며, 벤딩 공정 전체 동안 공작물이 회전식 플립 플레이트에 대해 미끄러지지 않습니다. 동시에 공작물이 회전식 플립 플레이트와 접촉하면서 공작물 표면에 압축으로 인한 압력 자국과 긁힘이 발생하지 않아 공작물의 외관 품질과 정밀도를 효과적으로 향상시킵니다. 위에서 언급한 두 가지 유형의 무압착 금형 구조 외에도, 벤딩 시 공작물 표면의 압착 문제를 해결할 수 있는 다양한 방법이 있습니다. 예를 들어, 압착 방지 고무 패드, 단일 V형 오목 금형 내 압착 방지 고무 슬리브, 블록형 고급 접착제+AT 패드 라이닝, 경질 고무 오목 금형 등을 사용할 수 있습니다. 이러한 방법들을 통해 벤딩 시 공작물 표면의 압착 문제를 해결하고 제품 품질 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 하지만 고무 패드, 고무 슬리브, 고급 고무 블록 및 경질 고무는 굽힘 가공 과정에서 변형되기 쉽고 수명이 짧아 굽힘 가공물의 치수 정확도에 영향을 미칩니다. 따라서 이러한 재료는 치수 정확도가 낮은 굽힘 가공물에만 적합합니다.

무압착 하부 금형은 볼 타입 무압착 하부 금형, 플리핑 플레이트 무압착 하부 금형, 그리고 우수한 접착식 무압착 하부 금형을 포함한다. 무압착 하부 금형의 주된 목적은 재료 표면에 긁힘, 흠집 및 눌림 자국이 생기는 것을 방지하는 것이다.

프레스 브레이크 공구 재료

일반적으로 프레스 브레이크 금형은 T8, T10, T10A, 42CrMo 등의 강재로 제작되며, 주로 높은 강도, 인성, 우수한 내마모성이 요구됩니다. 냉간 가공 금형강으로는 Cr12MoV가 매우 우수한 소재로 선택됩니다. Cr12MoV는 요구 조건을 충족하는 성능을 제공하며 가공성 또한 우수합니다. 다만 가격은 다소 높습니다. 42CrMo는 고강도 합금 담금질 및 템퍼링 강으로, 높은 강도와 우수한 인성을 지니고 있으며 500도 이하의 저온에서 가공이 가능합니다.

프레스 브레이크 기계 툴링 재료를 선택할 때, 제조 업체와 사용자는 경도, 내열성, 내마모성 등 여러 가지 특성을 고려해야 합니다. 일반적으로 프레스 브레이크 툴링에는 T8~T12 탄소강을 사용하는데, 그중 T10이 적당한 인성과 우수한 내마모성을 갖추고 있어 가장 많이 사용됩니다. 열처리 후 최대 60HRC 이상의 경도를 얻을 수 있으며, 생산 비용도 비교적 저렴합니다. 하지만 경화성이 떨어지고 내열성(250℃)이 낮다는 단점이 있습니다.

더 나은 금형 재료가 필요하다면 42CrMo 고강도 합금 구조강을 선택하십시오. 42CrMo는 초고강도강에 속하며, 높은 강도와 인성, 우수한 담금질성, 담금질 및 템퍼링 처리 후 높은 피로 한계 및 다중 충격 저항성을 갖습니다. 500℃ 이하의 온도에서 가공이 가능하며, 열처리 후 경도는 약 45~48HRC로 더욱 적합합니다.

프레스 브레이크 공구 선택

다양한 프레스 브레이크 툴링 조합을 사용하면 다양한 부품 가공에 필요한 다양한 금형 높이를 얻을 수 있습니다. 서로 다른 금형 조합의 툴 팁 사이의 거리는 툴 스트로크의 절반에서 V 노치 폭을 뺀 값을 초과할 수 없습니다.

각기 다른 부품을 가공할 때는 서로 다른 금형을 사용해야 합니다. 금형을 잘못 선택하면 가공이 어려워질 뿐만 아니라 제품 불량으로 이어질 수도 있습니다. 금형을 선택하기 전에는 프레스 브레이크와 금형의 가공 매개변수를 정확히 파악하여 서로 맞지 않는 상황을 방지해야 합니다.

공작기계 매개변수에는 스트로크, 가압 용량, 개방 높이 및 퀵 클램프 유형이 포함됩니다.

프레스 브레이크 공구의 매개변수: (펀치 홀더 유형), 압력 저항 톤수(최대 굽힘 압력).

프레스 브레이크 상부 펀치 선택

상단 펀치 홀더에는 세 가지 유형이 있습니다.

상부 펀치의 각도는 가공 각도보다 작아야 합니다. 예를 들어, 90도를 가공할 때는 88도 상부 펀치를 사용해야 합니다.
적절한 팁 R 값을 선택할 때는 일반적으로 3mm 이하에서는 R0.6을 사용하지만, 가공에 특별한 요구 사항이 있는 경우 R0.2와 같은 다른 R 값을 사용할 수도 있습니다.
상부 펀치의 내압 범위가 가공 범위를 초과하는지 확인하십시오.
굽힘 형상에 따라 필요한 상부 펀치의 형상이 달라집니다.

프레스 브레이크 하부 다이 선택

하단 다이에 맞는 V 폭을 선택했는지 확인하십시오.
하부 금형의 V자형 홈 사이의 각도는 상부 금형의 V자형 홈 사이의 각도와 일치해야 합니다. 예를 들어, 상부 금형의 V자형 홈이 88도이면 하부 금형도 88도여야 합니다.
하부 금형의 내압 범위가 가공 범위를 초과하는지 확인하십시오.
하부 금형은 단일 V형과 이중 V형으로 나뉩니다. 이 두 유형 중에서도 분할형과 전체 분할형 등 다양한 형태의 금형이 있으며, 각각 다른 가공 요구에 적합합니다. 일반적으로 단일 V형 금형은 이중 V형 금형보다 가공 적용 범위가 넓고, 분할형 금형은 전체 분할형 금형보다 적용 범위가 넓습니다. 하지만 단일 V형 금형은 상대적으로 가격이 비쌉니다.

하부 다이 서포트 선택

선택한 하부 다이에 따라 하부 다이 베이스를 선택하고, 싱글 V 하부 다이와 더블 V 하부 다이에 서로 다른 하부 다이 베이스를 사용하십시오.

하부 금형 지지대를 선택할 때는 다양한 가공 방법에 맞춰 높이가 다른 금형 지지대가 여러 종류 있다는 점도 고려해야 합니다.

프레스 브레이크 공구 설치 방법 소개

프레스 브레이크 금형 선택

절곡기를 사용하기 위해서는 작업 요구사항에 맞는 절곡 금형을 선택하는 것이 필수적입니다. 절곡 금형을 선택할 때는 다음 사항에 유의하십시오.

필요한 압력 범위와 작업 재료 두께를 결정하십시오.
필요한 굽힘 각도와 굽힘 반경에 따라 프레스 브레이크 툴링 유형을 선택하십시오.

금형 조정

프레스 브레이크 공구를 설치하기 전에 먼저 조정을 해야 합니다.

프레스 브레이크 공구의 클램핑력을 조정하여 공작물에 잘 맞도록 하십시오.
가공물의 요구 사항에 맞게 금형의 굽힘 각도와 반경을 조정하십시오.

금형 설치

먼저, 위치 고정 핀에 맞춰 프레스 브레이크 하부 금형 지지대를 작업대에 삽입합니다.
다음으로 이동식 금형을 금형 받침대에 설치합니다.
마지막으로 상단 금형의 시트 프레임(이론적인 굽힘 곡선의 위치)을 설치하고 금형 설치를 완료합니다.

금형을 설치할 때는 안전 예방 조치를 취해야 합니다.

금형을 설치하기 전에 전원을 끄고 기계가 완전히 멈출 때까지 기다리십시오.
설치 시에는 안정적인 설치를 위해 지지력에 주의를 기울여야 합니다.
비상 상황 발생을 방지하기 위해 작동 설명서를 엄격히 준수하십시오.

금형 사용

프레스 브레이크 툴링 설치 후, 금형과 기계의 안정성 및 금형이 가공물의 요구 사항을 충족하는지 여부를 확인하기 위해 시험 벤딩 실험을 실시해야 합니다.

요약하자면, 절곡기 금형의 정확한 설치는 기계의 정상적인 작동을 보장하는 핵심 요소입니다. 따라서 금형 설치 시에는 정확한 설치, 안전한 작업, 그리고 생산 효율을 확보하기 위해 조정 및 설치 단계를 꼼꼼히 수행해야 합니다.

프레스 브레이크 공구 사용

벤딩 금형에는 L자형, R자형, U자형, Z자형 등 여러 종류가 있습니다. 상부 금형은 주로 90°, 88°, 45°, 30°, 20°, 15° 등 다양한 각도로 사용됩니다. 하부 금형은 4~18V의 다양한 노치 폭을 가진 이중 및 단일 노치 금형뿐만 아니라 R형 하부 금형, 예각 하부 금형, 평탄화 금형 등이 있습니다. 상부 금형과 하부 금형은 부분 금형과 전체 금형으로 나뉘는데, 상부 금형의 부분 금형은 일반적으로 300mm, 200mm, 100mm, 100mm, 50mm, 40mm, 20mm, 15mm, 10mm이며, 전체 금형의 길이는 835mm입니다. 하부 금형은 일반적으로 400mm, 200mm, 100mm, 50mm, 40mm, 20mm, 15mm, 10mm로 나뉘며 전체 크기는 835mm입니다.

프레스 브레이크 금형은 특수 열처리된 고품질 강철로 제작되어 높은 경도, 낮은 내마모성, 높은 내압성을 특징으로 합니다. 그러나 각 금형 세트는 최대 내압 한계(톤/미터)를 가지고 있습니다. 따라서 금형을 사용할 때는 금형 길이를 정확하게 선택하는 것이 중요합니다. 즉, 미터당 가해야 할 압력을 고려해야 하며, 금형에 표시된 압력을 절대 초과해서는 안 됩니다. 이는 매우 중요한 사항이므로 모두 기억해 주시기 바랍니다.
프레스 브레이크 툴링의 손상을 방지하기 위해 원점 정렬 시 상부 펀치와 하부 다이의 길이가 300mm 이상이어야 함을 규정합니다. 원점 정렬이 완료된 후에만 상부 및 하부 금형의 높이를 동일하게 사용할 수 있습니다. 분할 금형을 사용하여 원점을 정렬하는 것은 엄격히 금지되어 있으며, 원점 압력은 벤딩 머신의 원점 압력을 기준으로 해야 합니다. 80톤 벤딩 머신의 경우 7톤, 100톤 벤딩 머신의 경우 10톤, 200톤 벤딩 머신의 경우 15톤을 초과할 수 없습니다.
프레스 브레이크 금형을 사용할 때, 금형의 높이가 다양하기 때문에 한 기계에는 높이가 같은 금형만 사용할 수 있으며, 높이가 다른 금형은 사용할 수 없습니다.
금형을 사용할 때는 굽힘 재료의 경도, 두께 및 금속판의 길이에 따라 적절한 상부 및 하부 금형을 선택해야 합니다. 재료가 단단하고 두꺼울수록 하부 금형의 노치를 더 넓게 만들어야 합니다.
날카로운 모서리를 구부리거나 모서리를 뭉개는 경우 30도 각도를 선택하고, 날카로운 모서리를 먼저 구부린 다음 모서리를 뭉개야 합니다. R 각도로 구부릴 때는 상부 및 하부 금형을 모두 선택해야 합니다.
길이가 긴 공작물을 구부릴 때는 공구 자국을 줄이기 위해 분할형 금형을 사용하지 않는 것이 가장 좋습니다.
상부 금형을 선택할 때는 모든 금형의 매개변수를 이해하고, 성형하고자 하는 제품의 형상에 따라 어떤 상부 금형을 사용할지 결정해야 합니다.
기계가 원점을 정렬한 후에는 상부 및 하부 금형이 분리되어 사람이나 금형에 손상을 입히는 것을 방지하기 위해 잠금 장치를 작동해야 합니다. 작동 중에는 한 번에 너무 많은 압력을 가하지 않도록 주의하고 화면에 표시되는 데이터의 변화를 주의 깊게 살피십시오.
프레스 브레이크 금형을 사용한 후에는 즉시 금형 거치대에 다시 놓고 라벨에 따라 보관해야 합니다. 금형에 묻은 먼지는 정기적으로 청소하고 녹 방지 오일을 발라 녹이 슬어 금형의 정밀도가 저하되는 것을 방지해야 합니다.

결론

최근 몇 년 동안 중국의 제조업이 급속도로 발전하면서 중국 CNC 프레스 기계 공구 산업에 거대한 시장이 형성되었습니다. 이러한 상황에서 중국의 낮은 제조 비용 또한 널리 알려진 사실입니다. 자료에 따르면 중국산 프레스 브레이크 공구는 유럽과 미국의 선진국 제품과 비교했을 때 가격 차이가 약 3~5배에 달합니다. 따라서 고객은 중국에서 더 저렴한 프레스 브레이크 상부 펀치와 하부 다이를 구매할 수 있습니다.

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