정밀 위치 핀은 어떻게 제조되고 공차가 엄격한지 검사됩니까?

위치 핀이 금형이나 고정 장치 내부에서 수행하는 작업

맞춤 핀 또는 정렬 핀이라고도 하는 위치 핀은 두 개의 결합 구성 요소가 함께 모일 때마다 정확히 동일한 위치로 돌아가도록 하기 위해 존재합니다. 사출 금형에서 이는 사이클 후 완벽한 레지스터 사이클에서 코어와 캐비티 절반이 닫혀 있음을 의미합니다. 스탬핑 다이에서는 펀치 플레이트와 다이 플레이트가 샷마다 정렬되어 있음을 의미합니다. 용접 설비 또는 조립 지그에서 이는 공구에 떨어진 모든 공작물이 마지막 공작물과 동일한 방향으로 놓이는 것을 의미합니다. 핀 자체는 일반적으로 눈에 띄지 않게 보입니다. 짧고 경화된 강철 실린더로 때로는 한쪽 끝에 계단이나 작은 플랜지가 있으며 일반적으로 직경이 4~25mm이고 길이가 150mm를 초과하는 경우가 거의 없습니다. 중요한 점은 자체적으로 전체 도구의 위치 정확도를 전달한다는 것입니다. 핀의 직경, 직진성 또는 표면 마감이 사양에서 몇 미크론이라도 벗어나면 해당 오류는 억제되지 않습니다. 이는 성형 부품의 플래시, 스탬핑된 브래킷의 치수 변화 또는 한 교대에서 다음 교대로 반복이 천천히 멈추는 고정 장치로 나타납니다. 이것이 바로 위치 지정 핀이 훨씬 더 크고 값비싼 도구 구성 요소가 아닌 한 손에는 캘리퍼스, 다른 한 손에는 마이크로미터와 같은 개별적이고 직접적인 주의를 기울이는 이유입니다.

재료 선택 및 열처리로 성능 한도 설정

고정 핀을 절단한 강철과 이후에 열처리하는 방법에 따라 교체가 필요하기 전까지 생산 과정에서 생존할 수 있는 기간이 결정됩니다. 수십만 번의 샷을 실행하는 금형과 같은 고주기 작업의 경우 상점에서는 일반적으로 대략 HRC 60-62까지 경화되어 얇은 쉘이 아닌 전체 단면이 마모에 저항하는 52100(GCr15)과 같은 베어링 강철을 사용합니다. 핀이 직선 삽입력뿐만 아니라 측면 하중도 전달하는 경우 SKD11 또는 Cr12MoV와 같은 크롬 공구강은 일반적으로 베어링강보다 킬로그램당 비용이 더 높음에도 불구하고 측면 응력을 더 잘 견디기 때문에 일반적인 대체품입니다. 주기가 짧거나 비용에 민감한 응용 분야의 경우 1045(S45C)와 같은 표면 경화 중탄소강이 해당 작업을 수행합니다. 표면은 약 0.5~0.8mm 깊이로 경화되는 반면 코어는 충격 부하 시 스냅에 저항할 만큼 견고하게 유지되지만 절충 베어링 강은 깨끗하게 제공되지 않습니다. 이 중 어느 것도 치수에 영향을 주지 않고 발생하지 않습니다. 담금질은 일반적으로 핀을 0.01~0.03mm만큼 휘게 합니다. 이것이 바로 연삭이 열처리 전이 아닌 열처리 후에 이루어져야 하는 이유입니다. 기본 경도 위에 표면 처리 층: 내식성이 중요한 약 5-8 미크론 두께의 경질 크롬 도금, 저렴한 화장품 및 가벼운 부식 방지 층을 위한 흑색 산화물, 코어를 더 이상 왜곡하지 않고 추가 표면 경도가 필요한 경우 질화 처리.

로드에서 완성된 핀까지: 가공 순서

선반 황삭

생산은 선반에서 직경과 길이를 의도적으로 1~2mm 더 크게 남겨둔 바 스톡으로 시작하여 경화 후 청소할 수 있는 충분한 재료를 남깁니다. 교차 천공된 구멍, 그리스 홈 또는 플랫도 이 단계에서 절단됩니다. 이때 강철은 여전히 ​​부드럽습니다. 경화 후에 이러한 기능을 가공하면 나중에 연삭하는 것을 의미하므로 속도가 느리고 조각당 눈에 띄게 비용이 더 많이 듭니다.

경화, 연삭 및 연마

열처리를 통해 강철이 목표 경도에 도달한 후 핀은 센터리스 또는 원통형 연삭으로 이동하여 이 목적을 위해 남은 스톡의 0.1~0.2mm를 제거하고 직경을 엄격한 공차 범위(일반적으로 IT5~IT6 또는 10mm 직경 핀의 경우 대략 ±0.003~±0.005mm)로 가져옵니다. 거기에서 랩핑이나 연마를 통해 표면 마감을 Ra 0.2~0.4 마이크로미터로 낮추어 마찰을 줄여 핀이 수천 번 미끄러지는 구멍을 긁지 않도록 합니다. 최종 작업은 삽입 끝 부분의 작은 리드인 모따기 또는 반경(종종 15도에서 약 0.5mm)이므로 핀은 첫 번째 시도에서 가장자리를 잡고 구멍을 득점하는 대신 들어갈 때 자체 중심에 위치합니다.

불량 핀이 조립되기 전에 잡아내는 검사 도구

위치 핀은 크기가 제시하는 것보다 훨씬 더 자주 측정됩니다. 그 이유는 하나의 너무 크거나 작은 핀으로 인해 고정 장치가 걸리거나 몰드 플레이트가 깨질 수 있기 때문입니다. 검사 순서는 일반적으로 여러 장비를 계층화하여 각각 다른 종류의 오류를 포착합니다.

• 핀이 선반 위에 있는 동안 신속한 공정 검사를 위해 약 ±0.02mm의 정확도를 지닌 버니어 또는 다이얼 캘리퍼.
• 연삭 후 최종 직경을 확인하기 위한 약 ±0.001mm의 정확도를 지닌 외부 마이크로미터 - 작업자가 작업대를 떠나기 전에 인쇄물에 대해 완성된 핀을 확인할 때 표시되는 단계입니다.
• 한 지점의 직경뿐만 아니라 핀의 전체 길이를 따라 직진성과 테이퍼를 확인하는 데 사용되는 화강암 정반에 설치된 다이얼 또는 전자 비교기입니다.
• 핀 자체가 아닌 결합 구멍에 사용되는 공기 게이지 또는 보어 게이지는 두 부품이 실제로 도면에서 요구하는 맞춤을 ​​생성하는지 확인합니다.
• 소수의 무작위 검사가 아닌 전체 치수 보고서가 필요한 대용량 프로그램용으로 예약된 좌표 측정기(CMM)입니다.

하나의 잘못된 핀으로 인해 도구가 작동하지 않을 수 있기 때문에 대부분의 공장에서는 일괄 샘플링을 수행하는 대신 핀 위치를 찾기 위해 100% 검사를 실행합니다. 모든 부품을 측정하는 비용은 걸린 금형이나 폐기된 생산 실행 비용에 비해 적습니다.

핀-부싱 핏이 툴링 지속 시간을 결정하는 이유

위치 핀은 단독으로 허용되는 공차가 없습니다. 해당 핀의 직경은 항상 구멍이나 결합되는 부싱의 공차에 대해 지정되며, 두 핀의 조합에 따라 어셈블리가 틈새 맞춤, 전환 맞춤 또는 압입 맞춤으로 끝나는지 여부가 결정됩니다. 어느 방향으로든 페어링이 잘못되면 공구에 문제가 발생합니다. 너무 느슨하고 금형 반쪽이 매 사이클마다 몇 미크론씩 흔들릴 수 있습니다. 너무 세게 조이면 핀을 삽입하면 보어가 마모되고 공구 내부에 금속 잔해가 남게 됩니다. 아래 표는 동일한 공칭 직경이 다양한 공차 등급으로 연마되어 표준 구멍과 결합되면 어떻게 매우 다른 작업에 사용되는지 보여줍니다.

이러한 검사를 건너뛰면 무엇이 잘못되나요?

위 단계 중 하나를 건너뛰면 예측 가능한 오류가 발생하는 경향이 있으며 대부분은 핀이 이미 설치된 후에만 나타납니다.

• 약간 큰 크기로 연삭된 압입식 핀은 삽입 시 보어에 흠집을 내고 근처의 냉각 채널이나 슬라이딩 표면을 오염시키는 금속 부스러기를 남깁니다.
• 약간 작은 크기로 연삭된 클리어런스 핏 핀으로 인해 금형 절반이 매 사이클마다 몇 마이크론씩 이동할 수 있으며, 이는 성형 부품의 플래시 또는 벽 두께 변화로 표면화됩니다.
• 비교기에 걸리지 않은 직진도 오류가 있는 핀은 보어의 중간 부분에 바인딩됩니다. 작업자는 종종 구멍을 변형시키고 공구의 작동 수명을 단축시키는 나머지 부분까지 망치로 두드리는 방식으로 반응합니다.
• 대략 Ra 0.8 마이크로미터 이상의 표면 마감은 모든 사이클에서 마찰을 증가시키고 국부적인 열을 발생시키므로, 올바른 마감에서 500,000사이클 정격의 핀이 연마 단계를 급하게 진행하면 100,000에 가깝게 실패할 수 있습니다.
• 습한 공장 바닥에 사용할 핀의 부식 방지 코팅을 생략하면 몇 주 내에 표면에 구멍이 생기기 시작하고, 구멍이 난 핀은 다시 삽입할 때마다 짝이 되는 구멍에 점수를 매깁니다.

맞춤형 위치 핀을 주문하기 전에 물어볼 만한 질문

주문하기 전에 묻는 몇 가지 질문은 전체 정격 수명 동안 작동하는 핀과 첫 번째 생산 실행 내에서 교체해야 하는 핀을 분리하는 것입니다.

• 카탈로그 페이지에서 광고하는 것 외에 매장에서 직경(IT5, IT6 또는 느슨한)에 대해 실제로 어떤 공차 등급을 유지할 수 있습니까?
• 구두 주장이 아닌 밀 인증서로 뒷받침되는 배치는 어떤 경도와 재료로 만들어졌습니까?
• 모든 핀을 개별적으로 측정합니까, 아니면 배치에서 가져온 샘플을 기반으로 검사 보고서를 작성합니까?
• 표면 조도(Ra)는 경도만큼 마모 수명에 영향을 미치므로 접촉 직경에서 보장됩니까?
• 100mm보다 긴 핀의 직진성은 어떻게 확인합니까? 활은 가장 흔한 결함이고 캘리퍼만으로는 놓치기 가장 쉬운 결함입니까?
• 인용된 리드 타임에는 열처리가 별도의 단계로 포함됩니까? 서두르거나 건너뛰는 것은 얼마나 부드럽고 뒤틀린 핀이 생산 현장에 도달하게 됩니까?

첫 번째 조각을 절단하기 전에 이러한 질문에 대한 명확한 답을 얻는 것이 금형이 이미 생산에 들어간 후에 틈을 발견하는 것보다 훨씬 저렴합니다.