[생산공정/가공기술] 프레스 공법 - 개념, 종류, 특징

 

- 프레스 가공이란

- 프레스 가공의 예

- 프레스 공법 종류

 

 

프레스 가공이란

 

프레스 공법은 얇은 금속판을 만들거나, 얇은 금속판으로 절단된 혹은 구부려진 형상을 만들때 쓰는 공법으로

쉽게 말해 얇은 판은 두고 강한 힘으로 쾅 찍어 가공하는 모든 방식을 프레스라 합니다.

 

얇은 판의 위아래 혹은 양쪽에 두고 쾅 찍는 부분을 금형이라 하며

이러한 금형의 공차는 타이트하게 관리되며, 양산 갯수를 생각해 강성 강도 또한 큰 소재를 사용해 가공해 만듭니다.

이러한 금형을 만드는 비용이 상당합니다

금형에도 몇가지 종류가 있습니다.

 

 

• 우선 단발금형 : 프레스를 하는 과정이 한방에 제품을 만들어 내기도 하지만, 복잡한 형상은 여러번의 프레스 과정을 거치며 하나의 제품을 만들어 내게 됩니다. 단발금형은 눌렀을때 하나의 금형만 내려와 각각의 단계를 일일히 해줘야 하는, 시작개발에 알맞은 금형입니다. 비교적 저렴하고 개발기간이 짧지만, 그럼에도 프레스 공정과 금형은 시작개발에 쓰기 비싼축에 듭니다.
• 프로그래시브 금형 : 아래의 종류 중 코어 글을 들어가시면, 코어 낱장이 프레스 과정을 지남에 따라 점점 우리가 원하는 형상에 가까워지게 됩니다. 프로그래시브 금형은 그 일련의 과정을 여러개의 금형을 파서 한방에 눌러주고, 철판은 계속해서 이동하며 지속적으로 원하는 생산품이 나오는 금형입니다. 양산 및 자동화에 더욱 가까워진 금형 형태이지만 그만큼 제작 시간과 비용이 비쌉니다.

프로그레시브

 

프레스 공정은

프레스에 의한 소성가공으로,

상부에 상하 왕복운동을 하는 램이라는 기계 부분 아래 금형을 붙이고

하부 베드 윗면에 하형을 고정하고

그 위에 금속 또는 그 밖의 재료 소재를 놓아 램의 하강 행정에서 소재를 압축 하중을 걸어 원하는 모양의 제품을 만드는 공정입니다.

 

 

프레스 공법은 얇은 제품의 양산에 특화된 방식으로 금형의 내구도가 허락하는 한 많은 양의 제품을 빠르게 만들어내며 대게 2차원 형상이면서 유지보수 비용이 가장 저렴한 편에 속하기 때문에 양산 제품 생산에 많이 활용되고 있습니다.

추가로, 생산 자동화 관리나 완성제품 공차 관리도 비슷하게 유지되기에 양산에 특화된 방법이라 생각됩니다.

 

 

 

프레스 공법의 사용 예시

 

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프레스공법의 한 예가 전기차 코어를 만들때, 코어의 낱장을 만드는 공법입니다.

이는 찍어 잘라내는 방식을 사용하고

찍어 구부려 원하는 형상을 만드는 공법 프레스 공법에 해당됩니다.

 

또 전기차에서 예시를 찾자면

헤어핀 코일 형상을 만드는데 프레스 공법을 쓰기도 합니다.

헤어핀 코일의 구부러지는 형상들을 프레스 금형으로 찍어내며 양산단계에서 쾅쾅 찍어 만드는 것이죠

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그 외에도 얇은 와셔나 차량 외장도 프레스로 만들어집니다 (얇은 판을 차체 형상에 맞는 금형으로 알맞은 속도와 힘으로 눌러 한방에 구부리는 것이지요)

+ 금속 케이스, 식기, 경첩 등

 

 

프레스 종류

 

프레스 가공의 종류엔

전단가공(shearing), 굽힘가공(bending), 드로잉가공(drawing), 성형가공(froming), 압축가공(sqeezing) 정도가 있습니다.

 

드로잉 가공

: 소재를 형에 밀어 넣어 용기 모양의 물체를 만드는 가공법

 

압축가공

: 재료의 두께, 폭, 직경 등을 변화시키는 가공법

 

 

전단가공

: 소재를 전단하여 필요한 형상 또는 다음 공정을 위한 소재를 얻는 가공법

다시 코어 가공법을 예로 들면

코어에서 필요없는 슬롯이나 외경 내경부를 잘라내는 과정이 들어갑니다.

이렇게 최종 산출물에서 필요없는 부분을 철판에서 잘라내어 버리는 과정을 전단가공이라 합니다.

 

성형가공

: 소재를 원하는 불규칙한? 형상으로 변형하는 가공법

자동차의 외장을 만드는 것도 (여러 굽이치는 공기저항을 적게 만들어주는 아트한 구불한 형상?)

헤어핀 코일 포밍하는 과정도

그리고 코어에서 엠보라고 코어가 적층됨에 있어 뒤틀리지 않게 해주는 볼록한 부분이라던가

열교환기 등등의 돌기부분을 만드는 비딩이라는 형상을 만들기도 하는 가공법입니다.

열교환기 비딩

 

굽힘가공

: 소재가 펀치와 틀 사이에 끼이며 굽어지는 가공법

헤어핀 코일을 보면 U자 쉐입 혹은 L자 쉐입 등의 굽어지는 형상이 있습니다.

이들이 양산으로 들어가면 이러한 가공법의 프레스공법을 사용해 형상을 일정하게 만들어내게 됩니다.

 

 

 

마치며

 

다음은 다른 공법들도 :)

 

https://case.pe.kr/die-1/