1. 기본 공정 분류
스탬핑 공정은 변형 특성에 따라 재료 분리와 성형의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
분리 공정은 스탬핑 힘의 작용 하에 변형된 부분의 응력이 인장 강도에 도달한 후 블랭크가 파손되고 분리되어 원하는 모양과 크기의 공작물을 얻는 스탬핑 공정을 말합니다.
성형 공정은 블랭크의 변형 부분의 응력이 펀칭력의 작용으로 항복점에 도달하지만 인장 강도에 도달하지 않아 블랭크가 파단 및 분리 없이 소성 변형되는 스탬핑 공정을 말합니다. , 필요한 모양과 크기의 공작물을 얻습니다. .
2. 분리공정의 종류
서로 다른 변형 메커니즘에 따라 분리 프로세스는 펀칭과 수리의 두 가지 범주로 나뉩니다.
펀칭(Punching) : 판재를 일정한 곡선이나 직선을 따라 다이로 펀칭하는 것을 말함(아래 범주를 포함)
Refurbishment는 블랭킹된 부분의 단면을 재가공하는 별도의 가공 방법입니다. 보수 변형은 절단 메커니즘이며 공작물의 치수 정확도와 단면 품질은 블랭킹 부품보다 우수합니다.
3. 성형공정의 종류
벤딩, 딥 드로잉, 플랜징, 벌징 및 압출 공정을 포함한 많은 성형 공정이 있습니다. (자세한 내용은 다음과 같습니다.)
02
펀칭
1. 블랭킹 제품의 형상 및 성형 공정 소개
블랭킹 제품의 형상입니다. 블랭킹 제품의 섹션은 붕괴 각도, 밝은 영역, 파단 영역 및 버로 나뉩니다. 이 네 가지 형태는 제품의 블랭킹 공정 동안 서로 다른 단계, 서로 다른 부품 및 서로 다른 응력 하에서 생산됩니다.
위의 그림과 같이, 1. 슬럼프 각도: 높이는 약 8퍼센트 T에서 15퍼센트 T와 같습니다. 2. 밝은 밴드: 높이는 대략 15% T 내지 55% T; 3. 단층 구역: 높이는 대략 35% T 내지 75% T; 4. 글리치: 높이는 약 5% T에서 10% T와 같습니다.
1) 탄성 변형 단계
응력 분석: 절삭날의 재료는 전단력을 받고 힘의 크기는 탄성 한계보다 작습니다. 힘이 사라지면 재료는 원래 상태로 돌아갑니다.
상태 설명: 펀치가 재료에 압력을 가하고 재료가 다이의 절삭날에 약간 압착됩니다.
2) 소성 변형 단계
응력 분석: 재료가 측면에서 중앙으로 응력을 받고 점진적으로 탄성 한계를 초과합니다.
상태 설명: 펀치가 재료에 더 깊이 들어가고, 이 단계에서 블랭킹 부분이 붕괴된 각도와 밝은 밴드를 생성합니다.
3) 전단 단계
응력 분석: 다이의 절삭날에 가까운 재료의 부분 응력이 먼저 재료의 전단 강도에 도달하여 다이의 절삭날 옆 재료에서 발생하는 균열을 증가시킵니다. 이때 펀치의 절삭날에 있는 재료는 아직 소성 변형 단계에 있습니다. 펀치가 재료 속으로 더 깊이 침투함에 따라 펀치 근처의 재료도 전단 강도에 도달하고 균열도 발생합니다. 그 후 두 균열이 겹치고 재료가 분리됩니다.
그림
상태 설명 : 재료가 분리되어 상하 크랙이 겹치면 서로 찢어져 버(Burr) 발생
그림
03
제품 디자인 관련 펀칭 기술의 Key Point 및 디자인 사례
1. 블랭킹 제품의 분류, 기능 및 구조
꿰뚫는
기능 1. 일반 비아홀로 사용(요구 사항 낮음); 2. 셀프 태핑 바닥 구멍으로 사용됩니다(제품 설계에는 더 높은 비율의 밝은 밴드가 필요함). 3. 고정밀 샤프트 구멍으로 사용 (버가 필요없고 벨트 파손이 적음)) (기계적 디버링 또는 몰드 반전에 의해)
참고: 펀칭 구멍을 설계할 때 펀치 강도의 제한으로 인해 구멍의 크기가 너무 작지 않아야 합니다(일반적으로 0.5T 이상).
그림
블랭킹 스탬핑
기능 1. 일반적인 형태로 사용(요구 사항이 낮음); 2. 맞대기 이음 레이저 용접 어셈블리로 사용(버 없음, 크고 밝은 밴드, 파단 영역의 작은 간격); 3. 부드러운 데코레이션 브라켓으로 사용 (컬링 또는 디버링 필요)
참고: 1. 제품 설계시 블랭킹부의 직선이나 곡선의 연결부위는 적절한 라운드 처리가 되어야 합니다. (그렇지 않으면 다이의 응력이 집중되어 쉽게 손상됩니다.) 2. 다이와이어커팅의 가공기술을 고려하여 블랭킹부 또는 블랭킹부의 최소 R각도는 R0.2 이상이어야 한다.
그림
혀 자르기, 자르기 노래 랜싱
기능 1. 버클로 사용; 2. 한도로 사용 3. 공정을 절약하고 재료의 활용도를 높이며 트리밍과 벤딩의 두 공정을 하나로 결합합니다. (단점: 버의 방향을 바꿀 수 없고, 펀치의 방향과 반대여야 함)
참고: 절단 부분과 굽힘 부분 사이의 거리는 펀치의 강도를 충족할 만큼 충분히 커야 합니다.
그림
혀 절단 및 굽힘의 구조 설계 시 주의 사항:
1) 절단시 펀치의 폭은 충분히 커야 하며 절단부와 절곡부 사이의 거리는 부품을 설계할 때 5mm 이상이어야 합니다. 그렇지 않으면 펀치의 강도가 낮아 수명에 영향을 미칩니다. 금형의.
2) 금형을 설계할 때 칼날의 절단 부분은 칼이 무너지는 것을 방지하기 위해 약 3mm의 직선을 확보해야 합니다. 먼저 절단한 다음 구부릴 수 있도록 펀치의 양쪽에 브레이크가 있어야 합니다.
그림
블랭킹 관련 제품 설계 포인트 요약
1) 제품을 설계할 때 블랭킹부의 직선이나 곡선의 이음매는 적절한 모서리를 둥글게 처리하여야 한다. (이유: 1. 일반 와이어 커팅의 최소 R 각도는 0.2이며 날카로운 모서리는 보장하기가 쉽지 않습니다. 2. 날카로운 모서리에 있는 금형 응력 집중, 성형 후 금형이 쉽게 손상됩니다. 스트레스.)
2) 제품 설계시 Burr의 방향을 표시하여야 한다. 버는 제품 조립 및 작업자의 안전에 매우 중요합니다. (참고: 펀칭 방향이 아니라 버의 방향이 표시되어 있습니다.)
3) 펀칭 홀을 설계할 때 펀치 강도의 한계로 인해 홀의 크기가 너무 작지 않아야 합니다(일반적으로 0.5T 이상, 홀의 직경은 0.8T 미만)
4) 제품을 설계할 때 재료의 인장강도는 가능한 한 630MPa 이하로 하여야 한다. 그렇지 않으면 금형제작이 곤란하다. (제품의 인장 강도가 630MPa 미만인 경우 금형 재료는 Cr12, Cr12MoV, SKD11, D2 등과 같은 비교적 저렴한 일반 금형 강에서 선택할 수 있습니다. 제품의 인장 강도가 630MPa보다 큰 경우 , 금형 재료는 SKH-9와 같이 더 비싼 특수 금형 강에서 선택해야 합니다.
그림
5) 제품 설계상 펀칭 부분에 대한 특별한 요구 사항이 있는 경우 각 부분의 최소 허용 값을 표시해야 합니다.
6) 절단시 제품의 트리밍 각도 설계에 주의하여 탈형을 용이하게 하여 펀치의 마모를 줄이십시오.
그림
2. 펀칭 다이의 간략한 소개
1) 펀칭, 블랭킹 다이
2) 디버링 금형
3) 사이드 펀칭 다이
04
굽힘 제품 형태 및 성형 공정 소개
1. 곡면 제품의 형상
굽힘 성형 메커니즘: 금속 재료의 응력이 탄성 한계(항복 강도)보다 크고 파단 한계(인장 강도)보다 작아 굽힘 변형 영역에서 시트의 곡률이 변경되어 굽힘을 형성합니다.
굽힘 응력 분석: 굽힘 시 재료의 내부는 압축 응력을 받고 외부는 인장 응력을 받으며 인장 응력이 지배적인 역할을 하므로 재료의 중성층이 중심이 됩니다. 굽힘의 안쪽으로 편향된 재료.
그림
중성층: 재료 안쪽에서 약 0.255T
인장응력에 의해 소재의 외측 섬유가 소재에 대해 상대적으로 움직이고, 소재의 부족은 폭방향으로 보완
2. 굽힘 공정(V 곡선을 예로 들 수 있음):
1) 펀치와 접촉 시트(블랭크)의 움직임은 볼록 및 오목 금형의 서로 다른 접촉점 힘으로 인해 굽힘 모멘트를 생성하고 굽힘 모멘트의 작용으로 탄성 변형이 발생하여 굽힘이 발생합니다.
2) 펀치가 계속 아래쪽으로 이동함에 따라 블랭크와 다이 표면이 점차 접촉하여 굽힘 반경과 굽힘 암이 그에 따라 줄어들고 블랭크와 다이 사이의 접촉점이 둘에서 이동합니다. 다이의 두 경사면에 다이의 어깨.
3) 펀치가 계속 내려가면서 블랭크의 양쪽 끝이 펀치의 경사면에 닿아 구부러지기 시작합니다.
4) 평탄화 단계에서 펀치와 다이 사이의 간격이 계속 감소함에 따라 펀치와 다이 사이에서 시트가 평탄화됩니다.
5) 수정 단계에서 스트로크가 끝나면 둥근 모서리와 직선 모서리가 펀치에 맞도록 시트를 수정하여 원하는 모양을 형성합니다.
그림
3. 구부러진 제품에서 발생하기 쉬운 2가지 문제(리바운드, 크랙)
1) 리바운드:
스프링백의 원인: 재료는 여러 층의 섬유로 구성되어 있으며 각 섬유 층의 응력이 다릅니다(가장 바깥쪽 층이 가장 큰 인장 응력, 가장 안쪽 층이 가장 큰 압축 응력, 두 힘은 중립층 쪽으로 감소), 굽힘 후 모든 섬유층이 재료의 탄성 한계보다 큰 응력을 받지 않으므로 탄성 변형 단계의 재료는 회복 현상이 있음
그림
1) 중성층의 응력과 변형률은 0입니다.
2) 중성층의 압축응력은 내부로 갈수록 점진적으로 증가한다.
3) 중성층의 인장응력은 외측으로 점차 증가
그림
1) 스탬핑 부품이 구부러지면 대부분의 재료 층의 변형이 소성 변형 영역으로 들어가며 이러한 재료 층은 튀어 나오지 않습니다.
2) 중립층에 가까운 재료층의 변형은 여전히 탄성 변형 영역에 있으며 이러한 재료층은 외력이 사라진 후 다시 튀어오릅니다(벤딩 펀치가 공작물을 떠남).
리바운드에 영향을 미치는 요인:
(1) 재료의 탄성 한계가 높을수록 필요한 변형 응력이 커지고 반동이 커집니다.
(2) 재료의 상대 굽힘 반경 R/T가 작을수록 응력이 집중되고 탄성 변형의 비율이 작아지고 반발이 작아집니다.
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2) 균열
공작물의 재료 층의 일부에 가해지는 응력이 굽힘 중에 인장 한계보다 크면 공작물에 균열이 생깁니다. (재료층이 중성층에서 멀수록 응력과 변형이 커짐)
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균열을 방지하는 방법: 구부릴 때 모서리 내부의 R 각도가 너무 작습니다. (일반적으로 R 값은 0.5T 이상임)
4. 벤딩 제품의 변형 특성
(1) 재료의 외섬유의 인장응력으로 인해 재료가 상대적으로 움직이게 되고 재료의 결점은 폭과 두께 방향으로 보완되어 재료의 폭이 줄어든다.
(2) 재료의 내층 섬유의 압축 응력으로 인해 내층 재료가 폭 방향으로 이동하여 재료의 내층 폭이 증가합니다.
(3) 폭이 재료두께의 3배 미만일 경우 위와 같은 현상이 자명하므로 제품설계시 폭이 재료두께의 3배 미만인 상황을 피해야 한다.
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5. 제품 디자인 관련 벤딩 공정의 핵심 포인트 및 디자인 사례
(1) The fillet radius of the bent part should not be smaller than the minimum bending radius to avoid cracks; but it should not be too large, otherwise the rebound will be large due to incomplete deformation. (Generally, the minimum bending radius R>=0.5T)
알아채다:
1) 제품을 설계할 때 굽힘 R 각도가 너무 작지 않도록 해야 합니다. 그렇지 않으면 응력 집중이 쉽게 발생합니다.
2) 내부에 R 각도 치수를 표시해야 합니다. (구체적인 이유: 구부릴 때 공작물이 펀치에 가깝고 펀치의 R 각도가 공작물의 R 각도를 결정하며 제어 및 조정이 쉽습니다.)
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(2) The length of the bending edge of the bending part should not be too small, otherwise the length of the support of the mold to the material is too small during the bending, it is not easy to obtain parts with accurate shape, and the bending part is often easy to fall out. H>R 플러스 2T.
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참고: 제품을 설계할 때 직선 모서리를 너무 작게 구부리지 마십시오. 그렇지 않으면 쉽게 바깥쪽으로 떨어지며 수직을 제어하기 어렵습니다.
(3) 찢어짐을 방지하기 위해 부품 폭의 급격한 변화에 굽힘 부분이 구부러지지 않아야 합니다. 폭의 급격한 변화에 휘어져야 하는 경우 가공 홈을 미리 설계해야 합니다.
(4) 절곡 시 블랭크가 다소 미끄러지기 때문에 제품 설계 시 가공 홀을 최대한 설계해야 합니다.
6. 벤딩 다이에 대한 간략한 소개
05
성형 공정 형태 및 공정 소개
1. 성형공정의 분류 및 소개
성형기구 : 금속재료에 가해지는 응력이 탄성한계(항복강도)보다 크고 파단한계(인장강도)보다 작아 소성변형 범위 내에서 설계자가 원하는 변형모드가 생성된다.
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성형 공정 분류: 1. 딥 드로잉 2. 압출 3. 플랜징 4. 뒤집기(펌핑) 5. 수축 및 플레어링
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2. 제품 설계 및 설계 사례와 관련된 성형 공정의 요점
1) 짜기
압출 볼록 선체에는 세 가지 기능이 있습니다.
(1) 두 부분 사이의 자동 고정 핀으로 사용
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알아채다:
ㅏ. 보스를 위치 결정 핀으로 사용하는 경우 보스의 직경을 엄격하게 제어해야 합니다. 일반적으로 보스의 직경 공차는 약 플러스 /- 0.04mm로 제어할 수 있습니다.
비. 볼록 껍질이 돌출되어 있으므로 볼록 껍질의 측면은 모두 밝은 밴드입니다.
(2) 이동 메커니즘의 제한으로 사용
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(3) 프로젝션 용접용 범프로 사용
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볼록 선체 설계의 주의 사항 및 펀치 크기:
Principles: 1) It is necessary to ensure that there is sufficient material connection between the convex hull and the matrix, otherwise the convex hull is easy to fall off. 2) When used as projection welding, the bump diameter D>{{0}}t + 0.7, 1.8mm 이상.
Bump height H>{{0}}(0.4t + 0.25) 및 0.5mm 초과
볼록 선체 제한 높이의 설계 치수는 아래 그림과 같습니다.
그림
그림
참고: 볼록 선체의 크기를 표시할 때 볼록 부분의 크기만 제어할 수 있고 오목 부분의 크기는 제어할 수 없습니다.
압출 볼록 다이 구조: 다이의 크기가 볼록 선체의 직경을 결정합니다. 골무와 압출 펀치가 함께 볼록 선체의 높이를 결정합니다. 참고: 볼록 선체의 크기를 표시할 때 볼록 부분의 크기만 제어할 수 있고 오목 부분의 크기는 제어할 수 없습니다.
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2) 펌핑 구멍
펌핑 구멍에는 두 가지 기능이 있습니다.
a) 리벳 연결 부품으로 사용(펀칭 리벳팅 및 회전 리벳팅 포함)
장점: 리벳을 생략할 수 있어 비용이 절감됩니다.
단점: 큰 인발력이나 전단력을 견딜 수 없습니다.
홀 펀칭 및 리벳팅: 고정 연결 역할을 합니다.
당기는 구멍 회전 리벳팅: 회전축 역할을 합니다.
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b) 연결 너트로 사용
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구멍 설계 및 펀치 크기에 대한 주의 사항:
원칙: a) 충분한 재료 흐름이 보장되어야 합니다(즉, 펌핑 가능성이 계산되어야 함).
b) 터닝 리베팅으로 사용하는 경우 추출 구멍의 외경(치수 표준 외경)을 제어해야 합니다.
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참고: 금형은 펌핑 구멍의 내경과 외경을 모두 제어할 수 있으며 펀치는 내경을 제어합니다. 다이는 외경을 제어하지만 동시에 제어하지는 않습니다. 즉, 각 부분은 하나의 값만 제어할 수 있습니다.
c) 너트로 사용할 경우 펌핑홀의 내경(치수기준 내경)을 조절하여야 한다.
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d) 너트로 사용하는 경우, 가는 직선 모서리의 두께가 나사산 피치의 1.3배보다 커야 합니다.
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e) 너트로 사용되며 강도 요구 사항이 있는 경우 구멍을 뚫은 후 직선 모서리의 최소 높이가 나사산 피치의 3배 이상인지 확인해야 합니다.
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펌핑 구멍 타당성 계산:
구멍 구멍: 재료가 내부 구멍의 둘레를 따라 측면 플랜지로 변하는 스탬핑 공정입니다.
구멍 회전 계수: 구멍을 돌린 후 직선 모서리의 직경에 대한 미리 펀칭된 구멍의 직경 비율(구멍 회전 계수가 클수록 변형 정도가 작음)
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터닝 홀 계수에 영향을 미치는 요인:
a) 재료의 가소성, 가소성이 좋을수록 구멍 회전 계수가 작아집니다.
b) 미리 펀칭된 구멍의 상대 직경 D/t, D/t가 작을수록 구멍 회전 계수가 작아집니다.
c) 구멍 가공 방법. (터닝 홀이 높으면 버가 안쪽에 있을 때 크랙이 잘 생기지 않고, 바깥쪽에 있을 때는 안내면 가공을 크게 한 후 홀을 뚫어야 합니다.)
d) 홀 펀치의 형태. (구형 펀치는 회전 계수를 줄이고 변형 정도를 증가시킬 수 있습니다.)
이론적으로 펌핑 계수에 따라 펌핑 프로세스가 가능한지 여부를 판단해야 합니다(이 방법은 너무 많은 요소를 결정해야 하므로 시간이 많이 걸리고 노동 집약적임). 일반적으로 사전 펀칭과 재료 두께의 비례 관계에 따라 판단할 수 있습니다. 사전 천공된 구멍의 상대 직경 D/t가 1보다 크면 일반적으로 실현 가능한 것으로 간주됩니다.
사전 천공 구멍 크기 계산:
원리: 구멍을 돌리기 전후에 일정한 양의 원리.
AB={H*EF-(π/4-1)*EF*EF}/T
미리 펀칭된 구멍 직경 d=D-2*AB
일반적으로 재료의 두께는 구멍을 돌린 후 얇아지고 얇아지는 계수는 {{0}}.45와 0.9 사이입니다.
희석 계수는 원료의 두께 T에 대한 EF의 비율을 나타냅니다.
It is generally believed that when d>=T, 드릴링 가능(실증치, 자세한 판단은 드릴링 계수 참조)
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홀 드로잉 몰드 구조
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홀 펀칭 펀치 구조: a) 포물선 펀치를 사용하면 과도한 아크 때문에 회전 품질이 높아집니다. (구조는 다음과 같다)
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참고: 호의 반경이 다른 경우 재료에 대한 펀치의 압출 효과가 다릅니다. 작은 아크 펀치가 너무 작기 때문에 재료에 대한 순간 압출력이 크므로 재료의 변형도 큽니다. 따라서 동일한 조건에서 작은 아크 펀치를 사용하여 구멍을 돌립니다. 더 높은.
b) 사전 펀칭이 없는 원샷 포밍 펀치.
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참고: 피어싱 구멍의 크기는 두 성형(A=a, B=b)의 사전 천공된 구멍 크기와 일치합니다. 일회성 펀칭 및 터닝 구조는 터닝 버가 외부에 있는 경우에만 적합합니다.
3) 오목 플랜지
Flanging은 재료를 윤곽 곡선을 따라 옆으로 짧은 변으로 만드는 과정입니다.
a) 오목한 플랜징(elongated flanging): 구멍의 변형과 유사합니다.
b) 얇아지는 비율은 0.9와 1 사이입니다(가장 심하게 변형된 영역은 가장 높은 끝면에 있음).
오목한 플랜징의 타당성 판단:
a) 확장된 크기
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b) 판단
플랜징 전 종단 호 길이 L1
플랜징 후 종단 호 길이 L2
단부면의 변형률 K가 원료의 연신율보다 크면 균열이 발생합니다.
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제품 설계 중에 끝면의 변형률이 균열 없이 설계 요구 사항을 충족하도록 R, r 및 h 값을 조정할 수 있습니다.
4) 볼록 플랜지
a) 볼록 플랜지(압축 플랜지): 변형 특성은 압축 성형에 속합니다.
b) 볼록 플랜지의 확장 치수
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06
다른 스탬핑 다이 구조 소개
1. 롤링 몰드 구조(방법 1)
단계: 1. 원의 1/8을 굴립니다. 2. 위쪽으로 비스듬히 80도 구부립니다. 3. 아래로 눌러 원을 만듭니다.
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2. 롤링 몰드 구조(방법 2)
단계: 1. 1/4원을 굴립니다. 2. 슬라이더를 사용하여 옆으로 밉니다.
3. 금형 구조를 평평하게 합니다(외부 가장자리를 평평하게 함).
단계: 1. 블랭킹; 2. 상향 굽힘 90도; 3. 70도 아래로 누르기(펀치 R의 크기는 재료 두께의 두 배 - 0.3) 4. 평평하게 하기
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4. 금형 구조 평탄화(내공 평탄화)
단계: 1. 블랭킹; 2. 상향 굽힘 90도; 3. 70도 아래로 누르기(펀치 R의 크기는 재료 두께의 두 배 - 0.3) 4. 평평하게 하기
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5. 딥 드로잉 구조
