🔩판금 굽힘 허용과 굽힘 차감에 대한 이야기 #K-Factor #계산방법 #정의 #의미

#0. 판금 굽힘 허용?

판금 굽힘 허용 (Bending Allowance)은 판금 작업에서 매우 중요한 개념으로, 판금의 정확한 굽힘을 위한 계산과 관련되어 있습니다. 판금 부품을 설계할 때 굽힘 허용을 고려하지 않으면 최종 제품의 치수가 설계 의도와 다를 수 있습니다. 이 블로그에서는 판금 굽힘 허용의 정의, 관련 요소, 계산 방법, 그리고 실무에서의 적용에 대해 자세히 설명하겠습니다.

#1. 판금 굽힘 허용의 정의

판금 굽힘 허용은 판금이 굽혀질 때, 그 길이가 어떻게 변하는지를 설명하는 용어입니다. 판금은 굽힘 과정에서 늘어나거나 줄어들 수 있는데, 이를 보정하기 위해 굽힘 허용 값을 사용합니다. 굽힘 허용은 일반적으로 굽힘선의 양쪽 면에서 판금이 얼마나 늘어날지 또는 줄어들지를 계산하여 굽힘 후의 최종 치수를 정확하게 맞추기 위해 사용됩니다.

#2. 굽힘 허용에 영향을 미치는 요소

굽힘 허용을 정확하게 계산하기 위해서는 여러 가지 요소를 고려해야 합니다:

• 판금 두께 (T): 판금의 두께는 굽힘 허용에 큰 영향을 미칩니다. 두꺼운 판금은 굽힘 시 더 큰 변화가 발생합니다.
• 굽힘 반경 (R): 굽힘 반경은 판금이 굽혀질 때의 곡률을 나타내며, 굽힘 반경이 작을수록 판금의 변형이 더 큽니다.
• 중립축 위치 (K-Factor): 중립축은 판금의 변형이 일어나지 않는 부분을 의미합니다. K-Factor는 중립축이 판금 두께의 어느 위치에 있는지를 나타내는 값으로, 일반적으로 0.3에서 0.5 사이의 값을 가집니다.
• 굽힘 각도 (θ): 굽힘 각도는 판금이 굽혀지는 각도로, 각도가 클수록 굽힘 허용이 커집니다.
• 재료 특성: 판금의 재질도 굽힘 허용에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 알루미늄과 같은 연성이 높은 재료는 강철보다 더 쉽게 굽혀집니다.

#3. 굽힘 허용 계산 방법

굽힘 허용을 계산하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 그 중 가장 일반적인 방법은 아래와 같습니다:

3.1 K-Factor를 이용한 계산

K-Factor는 중립축의 위치를 고려하여 굽힘 허용을 계산하는 방법입니다. K-Factor를 이용한 굽힘 허용(Bend Allowance, BA) 계산 공식은 다음과 같습니다:

여기서:

• θ는 굽힘 각도 (라디안 단위)
• R은 굽힘 반경
• T는 판금 두께
• K는 K-Factor

라디안으로 변환된 각도 θ\thetaθ는 다음과 같이 계산됩니다:

​3.2 중립축 변위법 (Neutral Axis Displacement Method)

중립축 변위법은 판금의 변형을 중립축을 기준으로 계산하는 방법입니다. 중립축 변위법을 이용한 굽힘 허용(Bend Allowance, BA) 공식은 다음과 같습니다:

​여기서:

• θ는 굽힘 각도 (도 단위)
• R은 굽힘 반경
• T는 판금 두께

#4. 굽힘 차감 (Bend Deduction)과 굽힘 보상 (Bend Compensation)

굽힘 허용과 함께 사용되는 개념으로 굽힘 차감 (Bend Deduction)과 굽힘 보상 (Bend Compensation)이 있습니다.

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4.1 굽힘 차감 (Bend Deduction)

굽힘 차감은 굽힘 후의 평평한 길이와 굽힘 전의 평평한 길이의 차이를 나타냅니다. 굽힘 차감(BD) 공식은 다음과 같습니다:

여기서:

• R은 굽힘 반경
• T는 판금 두께
• θ는 굽힘 각도

4.2 굽힘 보상 (Bend Compensation)

굽힘 보상은 굽힘 후의 실제 길이를 보정하기 위해 사용되는 값입니다. 굽힘 보상(BC) 공식은 다음과 같습니다:

#5. 실무에서의 적용

실제 판금 작업에서는 위의 이론적 계산을 통해 얻어진 굽힘 허용 값을 바탕으로 작업을 진행합니다. 다음은 실무에서의 적용 사례입니다:

• CAD 소프트웨어 사용: 대부분의 CAD 소프트웨어는 굽힘 허용을 자동으로 계산해 주는 기능을 가지고 있습니다. 사용자는 재료의 특성과 굽힘 반경, 두께 등을 입력하여 정확한 굽힘 허용 값을 얻을 수 있습니다.
• 벤딩 머신 설정: 굽힘 작업을 수행하는 벤딩 머신에는 굽힘 허용 값을 설정하여 정확한 굽힘을 수행할 수 있습니다. 이는 특히 대량 생산에서 매우 중요합니다.
• 프로토타입 제작: 초기 프로토타입 제작 단계에서는 이론적 계산 값과 실제 결과를 비교하여 필요한 보정을 할 수 있습니다. 이를 통해 최종 제품의 정확성을 높일 수 있습니다.

#6. 결론

판금 굽힘 허용은 판금 가공에서 매우 중요한 요소로, 정확한 계산을 통해 최종 제품의 치수를 정확하게 맞출 수 있습니다. 굽힘 허용을 계산하기 위해서는 판금 두께, 굽힘 반경, 굽힘 각도, 재료 특성 등을 고려해야 하며, 이를 통해 굽힘 차감과 굽힘 보상 값을 도출할 수 있습니다. CAD 소프트웨어와 벤딩 머신 설정 등을 활용하여 실무에서 이를 효과적으로 적용할 수 있습니다.

판금 굽힘 허용을 정확하게 이해하고 계산함으로써 더 나은 품질의 제품을 제작할 수 있으며, 이는 생산 효율성과 비용 절감에도 긍정적인 영향을 미칩니다. 따라서 판금 가공을 수행하는 엔지니어와 기술자는 굽힘 허용에 대한 깊은 이해와 숙련된 계산 능력을 갖추는 것이 중요합니다.