펀칭 가공력(Punching Force) 계산

일정한 두께의 판재 위에 원형구멍, 사각형 구멍 및 다른 형태의 구멍을 Punch Die로 뚫는 공정을 펀칭이라 한다. 제거된 재료는 대개 스크랩으로 처리한다. 펀칭은 sheet 형태의 금속 판재, 종이 및 플라스틱 등의 다양한 재료에 적용 가능하다.

펀칭은 자동차, 전자, 건설, 항공우주, 가정용 제품 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용된다.

 

장점

- 표준 형상의 툴 공정은 비용이 저렴하다.

- 두께 3mm 이하의 판재의 경우 레이저 절단과 비슷한 정도의 생산성을 보인다.

- 랜스, 딤플과 루버를 형성할 수 있다.

- 별도의 성형작업이나 후공정 작업이 필요하지 않다.

 

단점

- 공정준비 시간이 많이 걸린다.

- 일회성의 소량 생산 작업은 경제적이지 않다.

- 맞춤형 툴링은 비용이 많이 든다.

 

펀칭 가공력 계산기

 

펀치 프레스 기계에서, 아래 계산 공식을 참조하여 필요한 펀칭 가공력(punching force)를 계산할 수 있다.

 

(식 1) 펀칭 가공력 (ton) = 외곽형상 길이 (mm) X 판재 두께 (mm) X 전단강도(kg/mm2)/1000

 

외곽형상 길이 (mm) :

판재 두께 (mm) :

전단 강도 (kg/mm2) :

     

Punching Force (ton) :

 

외곽 형상의 길이는 아래 표를 참조하여 구한다.

 

표 1. 각종 형상의 외각 길이

 

여기서, 전단강도(Shear Strength)는 재료의 인장강도(UTS)로 부터 계산하며 Steel의 경우 인장강도의 0.58~0.6배를 적용한다. 그러나, 실제 현장에서는 안전 마진을 고려하여 0.8배를 적용하기도 한다.