스탬핑 기계는 스탬핑 금형을 적재하여 재료를 가공하며, 금형 없이는 스탬핑을 수행할 수 없습니다. 일반적으로 금형의 설계와 제작에는 상당한 시간이 소요되므로 새로운 스탬핑 부품을 생산하기 위한 준비 시간이 길어집니다. 초기 제품 설계 계획이 결정된 후에는 금형 생산의 기초가 되는 우수한 성형 공정을 보장하기 위해 가공성에 대한 종합적이고 과학적인 분석이 수행되어야 합니다. 금형의 정밀도와 구조는 스탬핑 가공 생산성과 스탬핑 부품의 정확도에 직접적인 영향을 미치며, 금형의 제조 비용과 수명은 스탬핑 부품의 비용과 품질에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 따라서 금형은 스탬핑에서 매우 중요한 역할을 하며 스탬핑 가공의 '핵심'이라고 할 수 있습니다.

(1) 곰팡이의 종류

스탬핑 가공에는 절단, 굽힘, 비틀기, 성형, 단조, 결합 등 다양한 방법이 있으며, 모두 스탬핑 가공에 해당합니다. 이에 따라 많은 유형의 금형은 크게 몇 가지 주요 범주로 나눌 수 있으며, 금형 유형에 따라 서로 다른 작업을 수행할 수 있습니다.

절단 처리. 여기에는 폐쇄형 커브 펀칭, 프로파일 절단 및 개방형 커브의 측면 절단, 천공, 전단, 노칭, 부분 분리 등이 포함됩니다.

굽히기. 여기에는 "V" 굽힘, "L" 굽힘, 계단식 "Z" 굽힘, "N" 굽힘, 모자 모양 굽힘, 원통형 가장자리 롤링, 원형 굽힘, 비틀림 굽힘 등이 포함됩니다.

비틀기 및 구부리기. 펀처 모양과 바닥이 있는 다이에 맞는 용기 모양의 제품을 생산합니다.

기타 측면 ④ 기타 측면. 반천공, 돌출, 펀칭, 절곡 절단, 프레스, 스탬핑, 트리밍, 미세 펀칭 등과 같은 작업을 수행합니다.

(2) 금형 설계

금형 설계는 스탬핑 공정 타당성 및 금형 수명의 기초가 됩니다.

금형 구조 설계. 스탬핑 부품은 성형 및 탈형이 어려운 작은 구멍, 좁은 홈, 날카로운 각도가 있는 구조는 피해야 하며, 가능한 한 대칭적인 모양을 유지해야 합니다. 구배 각도는 응력 집중과 스탬핑 장치 압력 증가를 방지하고 편심 하중 및 고르지 않은 금형 마모와 같은 결함을 극복하도록 설계해야 합니다. 금형을 설계 할 때 CAD 시스템의 기능을 최대한 활용하여 보석류의 2 차원 및 3 차원 디자인을 수행하여 제품 원본 정보의 균일 성과 정확성을 보장하고 인적 요인으로 인한 오류를 방지하며 금형 설계의 품질을 향상시켜야합니다.

몰드 캐비티 디자인. 금형 캐비티의 가장자리와 바닥의 반경 R은 캐비티가 쉽게 채워지도록 하면서 가능한 한 최대화해야 합니다. 반경이 너무 작으면 캐비티의 가장자리가 고압으로 인해 무너질 수 있으며 심한 경우 역원뿔을 형성하여 단조 부품의 배출에 영향을 미칠 수 있습니다. 바닥 반경 R이 너무 작고 부드럽게 전환되지 않으면 균열이 발생하기 쉬우며 계속 확장됩니다.

금형 재료. 금형용 소재 선택은 작업 조건, 생산량, 소재 고유의 인성에 따라 결정해야 합니다. 내부 품질을 보장하고 부품 분리 및 과도한 불순물과 같은 결함을 방지하기 위해 가능한 한 고성능 금형강을 선택해야 합니다. 초음파 테스트와 같은 비파괴 검사 기술을 사용하여 각 단조 부품의 내부 품질이 양호한지 확인하고 잠재적인 야금 결함을 방지하고 금형이 반복적인 충격, 피로 및 마모를 견딜 수 있는 충분한 경도, 강도 및 인성을 갖도록 보장해야 합니다.

(3) 금형 제조

금형 가공 및 성형. 주얼리 스탬핑 부품에 필요한 정밀도를 보장하기 위해 가공 및 제조에 고급 장비와 기술을 사용하여 금형의 정밀도가 높고 가공 후 변형 및 잔류 응력이 너무 크지 않도록 해야 합니다. 금형 캐비티의 거칠기는 금형의 수명에 직접적인 영향을 미치며, 거칠기가 높으면 특히 돌출된 부분이 있는 주얼리 부품의 탈형이 어렵고 공작물이 깊을수록 더 단단하게 고정됩니다. 또한 거칠기 값이 높으면 금속 흐름에 대한 저항이 증가하여 스탬핑된 부품의 성형에 영향을 미치고 금형이 조기에 고장 나기 쉽습니다. 표면 거칠기가 낮은 금형은 마찰 저항이 적고 물림 방지 및 피로 방지 기능이 강하며 일반적으로 표면 거칠기는 Ra = 0.4 〜 0.8μm가 필요합니다. 금형 캐비티 표면에 남은 공구 자국과 연삭 자국은 응력 집중 영역이며 조기 및 피로 균열의 원인이기도하므로 프레스하기 전에 공구를 연마하는 것이 필수적입니다. 마무리 작업 시 절삭량은 적어야 하며 공구 자국은 허용되지 않습니다. 복잡한 금형 캐비티의 경우 연삭이 과열되면 육안으로 보이지 않고 연삭 방향에 수직인 미세한 균열이 발생할 수 있으므로 충분한 연삭 여유를 남겨야 합니다. 정밀 금형의 정밀 연삭을 위해서는 환경 온도의 영향에 주의를 기울여야 하며, 지속적인 연삭이 필요합니다. 금형의 제조 및 조립 정밀도는 금형의 수명에 큰 영향을 미치며, 높은 조립 정밀도, 평평한 바닥면, 우수한 평행도, 펀치와 다이 사이의 높은 직각도 및 균일한 간격은 금형의 수명을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

금형 열처리. 금형 열처리에는 금형 소재 단조 후 어닐링, 황삭 가공 후 고온 템퍼링 또는 저온 템퍼링, 마감 후 담금질 및 템퍼링, 방전 가공 및 와이어 절단 후 응력 완화를 위한 저온 템퍼링이 포함됩니다. 냉간 가공과 열간 가공을 잘 조화시켜야만 좋은 금형 수명을 보장할 수 있습니다. 사용되는 열처리 공정에 따라 동일한 금형 재료라도 수명이 크게 달라질 수 있으며, 부적절한 열처리는 금형 조기 고장으로 이어질 수 있습니다.

금형 표면 처리. 금형 표면의 품질과 경도는 금형의 수명과 부품의 외관 품질에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 금형 제조의 마지막 단계이기도 한 금형을 사용하기 전에 일반적으로 금형의 표면 품질을 개선하기 위해 연삭 및 연마 처리를 수행합니다. 연삭 및 연마 후에는 다양한 표면 처리 기술을 사용하여 금형 표면의 경도를 더욱 향상시키고 금형의 수명을 연장하며 공작물의 가공 품질을 개선하고 금형의 운영 비용을 절감할 수 있습니다. 금형 표면 처리 기술에는 캐비티 침탄, 질화, 보리딩, 탄소-질소 공확산, 국소 분사, 브러싱, 캐비티 클래딩 등이 있습니다. 이 중 물리적 기상 증착(PVD), 화학 기상 증착(CVD) 및 진공 증착, 진공 스퍼터링, 이온 도금과 같은 기타 표면 코팅 경화 기술은 최근 몇 년 동안 크게 발전했습니다.

(4) 일반적인 주얼리 금형 제조 공정

제품 구조 치수 및 제조 공정을 기반으로 금형 생산에 대한 구체적인 계획을 결정하고 금형의 유형과 구조를 파악합니다.

보라색 구리를 자르고 필요에 따라 강철 재료를 성형합니다(그림 8-15).

철제 베드를 사용하여 강철 및 구리 소재의 표면을 가공하고 연삭기로 가공한 후 표면을 연마합니다(그림 8-16).