초경합금 버튼 다이 및 펀치: 헤드형 또는 스트레이트형, 스크랩 보유형 또는 막힘 방지형, 그리고 지정해야 할 사항

· Vanguard Carbide

초경합금 버튼 다이와 펀치의 표준 형상, 각 형상의 용도, 카탈로그에서 이들에 대해 공개하는 공차, 그리고 초경합금 부품 또는 그 블랭크를 주문할 때 보내야 할 체크리스트를 설명합니다.

핵심 답변

초경합금 다이 버튼(다이 버튼, 다이스)과 초경합금 펀치는 소수의 표준 형상으로 제공됩니다. 즉 헤디드형 또는 스트레이트형이며, 다이 버튼의 경우 플레인형, 스크랩 보유형 또는 막힘 방지형입니다. 형상에 따라 어느 치수가 엄격한 공차를 가지는지, 어떤 형상을 초경합금에 가공해야 하는지, 그리고 부품이 다이에 어떻게 장착되는지가 결정됩니다.

초경합금 부품을 주문할 때, 완성된 버튼이든 직접 마무리 가공할 블랭크이든, 공급업체는 크기뿐 아니라 형상도 알아야 합니다. 이 글에서는 공개된 카탈로그 데이터와 두 편의 금형 제작 관련 글을 참고하여 형상을 설명하고, 마지막에 사양 지정 시 확인해야 할 체크리스트를 제시합니다.

헤디드 및 스트레이트 버튼 다이

ISO 8977:2003은 외경 5~50 mm의 헤드리스 및 헤디드 다이스(다이 버튼)에 대한 기본 치수와 공차를 규정합니다. 이 표준의 치수는 ISO 8020에 따라 제작된 펀치와 맞도록 설계되었습니다. 2025년에 마지막으로 검토 및 확인되었습니다.

헤디드 버튼은 상단에 칼라가 있으며, 이 칼라는 일반적으로 다이 플레이트의 카운터보어에 삽입됩니다. 스트레이트(헤드리스) 버튼은 플레이트에 압입되는 단순 원통형입니다. 두 경우 모두 외경은 압입 끼워맞춤이며 수 미크론 단위로 연삭 가공됩니다.

예를 들어, 한 대형 카탈로그 공급업체는 자사의 초경합금 다이 버튼을 헤디드형의 경우 섕크 공차 m5, 스트레이트형의 경우 n5, 또는 플러스 단방향 공차 0~+0.005 mm로, 87–88 HRA의 HIP 초경합금 재종으로 표시합니다. 같은 카탈로그에서 표준 전장 공차는 +0.2~+0.4 mm이며, 더 엄격한 길이 공차는 옵션으로 선택할 수 있습니다. 헤디드 버튼은 헤드에 키 플랫 1개 또는 2개를 두는 사양으로 주문할 수 있습니다. 이형(비원형) 홀은 펀치와 정렬되어야 하며, 헤드의 플랫은 버튼의 방향을 정렬하는 한 가지 방법입니다.

섕크 직경m5 (헤디드)n5 (스트레이트)
3 mm+0.002~+0.006 mm+0.004~+0.008 mm
4 및 5 mm+0.004~+0.009 mm+0.008~+0.013 mm
8 및 10 mm+0.006~+0.012 mm+0.010~+0.016 mm

주문 시 핵심은 외경, 홀, 길이가 공차를 가지는 치수라는 점입니다. 직접 마무리 가공할 블랭크를 구매하는 경우, 해당 표면에 가공 여유가 남도록 어느 치수를 연삭 가공할지 알려 주십시오.

플레인형, 스크랩 보유형 및 막힘 방지형 버튼:

다양한 다이 버튼 유형이 존재하는 주된 이유는 슬러그 인발(slug pulling) 때문입니다. The Fabricator에서 Art Hedrick이 설명하듯이, 슬러그 인발은 펀치가 빠져나올 때 스크랩 조각(슬러그)이 펀치 면에 달라붙어 다이 버튼 밖으로 다시 올라오는 현상입니다. 인발된 슬러그는 부품과 금형을 손상시킬 수 있으며, 펀치 면 아래에 진공 포켓을 형성하는 갇힌 공기가 주요 원인입니다.

해당 기사에서 설명하는 해결책으로는 펀치 내 에어 벤트와 스프링식 이젝터 핀, 더 작은 펀치-다이 클리어런스(도움이 되지만 펀치와 다이 버튼 수명을 단축함), 그리고 슬러그를 붙잡도록 설계된 다이 버튼이 있습니다:

카탈로그의 스크랩 유지 버튼은 동일한 원리로 작동하며 공개된 한계가 있습니다. 위에 인용된 카탈로그에서는 이를 다음과 같이 제시합니다:

한계값
구멍 직경1.0~16 mm
공작물 인장 강도최대 1177 N/mm²
공작물 두께최소 0.15 mm
편측 클리어런스공작물 두께의 20% 미만; 클리어런스가 더 크면 유지 효과를 기대할 수 없음

이러한 버튼은 슬러그에 작은 돌기를 형성하는 방식으로 작동하므로, 카탈로그에서는 정밀 구멍이나 펀칭된 조각이 제품인 경우에는 적합하지 않다고 설명합니다.

막힘 방지 버튼은 반대로 작동합니다. 즉, 슬러그가 빠져나가도록 돕습니다. 카탈로그의 막힘 방지 유형에서는 성형된 구멍 근처의 공기 유입 구멍을 통해 진공 장치가 다이 버튼 내부로 공기를 흡입하며, 공기 흐름이 진공만 사용할 때보다 스크랩을 더 잘 배출합니다. 동일 카탈로그에서는 다이 버튼의 릴리프를 1/50, 1/100 또는 1/150의 테이퍼로 기재하고 있습니다. 1/50 테이퍼는 길이 50 mm에서 직경이 1 mm 증가하며, 이는 약 1.15°입니다.

펀치 및 파일럿 펀치

동일 공급업체의 초경합금 파일럿 펀치 제품군은 펀치 변형이 일반적으로 어떻게 설명되는지 보여줍니다. 이 제품군은 라운드(R), 테이퍼형 또는 예각형 팁을 갖추고 있으며, 대부분 표준, 래핑 가공 또는 TiCN 코팅 버전으로 제공되고, 모두 HIP 초경합금 재종입니다:

초경합금 펀치 또는 펀치 블랭크를 주문할 때 생크 끼워맞춤(압입 또는 슬라이드), 헤드 유무, 팁 형상 및 표면 마감은 모두 부품의 연삭 가공 방식을 바꿉니다. 문의 시 이를 명시하거나, 교체하려는 카탈로그식 지정 명칭을 도면과 함께 보내 주십시오.

펀치 및 버튼용 재종 선택

공구 및 금형에서의 초경합금(The Fabricator) 기사에서 주요 변수는 입자 크기와 코발트 함량입니다: 입자가 미세할수록 더 단단하고 내마모성이 높으며 취성이 더 큽니다; 코발트 함량이 높을수록 더 무르고 인성이 높습니다. 이 기사는 또한 스탬핑에서 중요한 두 가지 특성을 강조합니다: 내식성(코발트 바인더가 절연액 중에서의 와이어 방전가공, 에멀션을 사용한 연삭 또는 부식성 윤활제로 인해 용출될 수 있음)과 에지 안정성입니다.

이 기사에서는 와이어 방전가공 펀치로 0.065-inch 스테인리스강을 블랭킹한 시험을 보고합니다:

시도한 재종결과
15% 코발트, 서브마이크론 입자500회 타격 후 후퇴 시 치핑 발생; 표면 품질 불량과 부식이 에지부 갈링을 유발
15% 코발트, 조대 입자5,000회 타격 후 과도한 마모
12% 코발트, 중간 입자, 내식성50,000회 타격; 윤활 개선 후 80,000회

이는 하나의 적용 사례에서 나온 결과이며 일반적인 수명 수치가 아닙니다. 이 결과가 보여주는 것은 가장 저렴해 보이는 변경, 즉 인성이 더 높은 재종이 항상 해결책은 아니라는 점입니다. 같은 기사에서는 펀치 상단의 치핑이 표면 조도 불량, 갈링 또는 클리어런스 과다를 시사할 수 있고, 측면의 치핑은 클리어런스 부족 또는 내충격성 부족을 시사할 수 있다고 언급합니다.

당사의 초경합금 블록 페이지에는 스탬핑에 사용하는 재종 등급이 나열되어 있습니다. 스탬핑하는 소재, 두께 및 스트로크 속도, 그리고 해당 부품을 와이어 방전가공으로 절단할지 여부를 알려 주시면 데이터 시트와 함께 재종을 제안해 드립니다.

초경합금 부품 주문 시 지정할 사항

항목중요한 이유
유형: 헤드형 또는 직선형, 일반형, 스크랩 유지형 또는 막힘 방지형초경합금에 어떤 형상이 가공되는지 결정합니다.
외경 또는 생크 직경과 그 끼워맞춤(m5, n5, g6 또는 플러스 공차만 적용)압입 끼워맞춤 또는 슬라이딩 끼워맞춤, 마이크론 단위로 연삭 가공
전장, 헤드 직경 및 헤드 두께(공차 포함)카탈로그의 표준 길이 공차는 더 엄격한 공차를 요청하지 않는 한 느슨합니다.
홀 크기와 형상, 랜드 길이 및 릴리프 테이퍼버튼 다이의 작동부입니다.
키 플랫 또는 기타 방향 설정 형상이형 홀에 필요합니다.
스탬핑되는 소재, 그 두께 및 스트로크 속도재종을 결정합니다.
완제품 또는 연삭 여유가 있는 블랭크, 연삭 또는 와이어 방전가공블랭크 크기를 변화시키고 EDM에는 내식성 재종이 유리합니다.
수량 및 반복 발주 여부가격과 부품 제조 방식에 영향을 줍니다.

원형 펀치 및 버튼 다이 블랭크(소결 상태 또는 연삭 가공)는 펀치 및 다이 블랭크 페이지를 참조하십시오.

자주 묻는 질문

펀치 또는 버튼 다이에서 m5, n5, g6은 무엇을 의미합니까?

이들은 생크 직경에 대한 ISO 공차 등급입니다. m5와 n5는 다이 플레이트에 압입하기 위해 직경을 공칭치수보다 약간 크게 하고, g6은 가동 펀치가 슬라이딩할 수 있도록 공칭치수보다 약간 작게 합니다. 아래에 인용한 카탈로그의 4 또는 5 mm 생크의 경우 m5는 +0.004 ~ +0.009 mm이고 n5는 +0.008 ~ +0.013 mm입니다.

스크랩 유지형 버튼 다이와 막힘 방지형 버튼 다이의 차이는 무엇입니까?

스크랩 유지형 버튼은 버튼 내에 슬러그를 유지하여 펀치와 함께 위로 빼내지지 않도록 합니다. 막힘 방지형 버튼은 예를 들어 공기 유입구와 진공 장치를 사용하여 슬러그가 낙하하거나 배출되도록 돕습니다. 카탈로그상 스크랩 유지형 버튼은 정밀 홀 또는 펀칭된 조각이 제품인 경우에는 권장되지 않습니다.

초경합금 버튼 다이 블랭크를 와이어 방전가공으로 절단할 수 있습니까?

예, 와이어 방전가공은 초경합금에 이형 홀과 펀치 프로파일을 절단하는 일반적인 방법입니다. 유전체 내에서 EDM 중 코발트 바인더가 용출될 수 있으므로 공급업체에 해당 부품이 EDM 절단될 것임을 알리십시오. 내식성 재종이 더 나은 선택일 수 있습니다.

완제 버튼 다이를 공급합니까, 아니면 블랭크만 공급합니까?

당사는 귀하의 도면에 맞춰 소결 상태 또는 연삭 가공된 원형 펀치 및 다이 버튼 블랭크와 초경합금 블록을 공급합니다. 도면을 보내주시면 견적서에서 어떤 형상과 공차가 포함되는지 확인해 드립니다.

출처