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요약
프레스 가공 금형제작은 금형공정의 주요 부분이다. 프레스 가공 금형은 다양한 크기의 부품 제작에 사용되며 펀치와 금형으로 구성된다. 이 두 부분은 전기나 유압식 프레스에 단단하게 고정되어 있다.
가공순서는 먼저 볼록한 프레스램을 고정된 오목한 부분으로 내린 후 사이에 놓인 금속을 정해진 모양으로 자르거나 성형한다. 벤치프레스처럼 손으로 들 수 있는 것도 있고, 자동차 지붕을 찍어내는 등 수 톤의 힘을 발휘하는 것도 있다.
미국의 휘트니가 호환성 부품을 계획 생산하는 개념을 처음으로 도입함으로써 현대 금형의 제작이 가능해졌으며 1812년 전쟁 때 화기를 대량생산하여 호환성 부품 제작의 가능성을 보여주었다. 20세기 후반에 금형공장은 한 가지 금형만을 만드는 전문화된 공장으로 바뀌었다.
프레스 가공 금형제작은 금형공장에서 하는 작업 가운데 주요한 부분이다.
대부분의 프레스 가공 금형은 전화기 다이얼의 손가락 걸개에서 차체판에 이르기까지 다양한 크기의 박판금(薄板金) 부품 제작에 사용되며 펀치와 금형, 또는 요철(male and female)이라는 두 부분으로 이루어져 있다. 이 두 부분은 전기나 유압식 프레스에 단단하게 고정되어 있다. 가공순서는 먼저 볼록한 프레스램을 고정된 오목한 부분으로 내린다. 그 다음에는 두 부분 사이에 놓인 금속을 정해진 모양으로 자르거나 성형한다.
금형처럼 프레스 크기도 아주 작은 것에서부터 거대한 것까지 있다. 벤치프레스는 아주 작아서 손으로 들 수 있으며, 자동차 지붕을 찍어내는 프레스는 보통 3층 높이이고 수t의 힘을 발휘할 수 있다.
플라스틱 주형은 형단조금형과 아주 비슷하나, 형단조금형은 힘이 필요하고 이 주형은 힘이 필요하지 않다는 것이 주요 차이점이다. 플라스틱 주형에는 2개의 장치가 필요하며, 그 두 장치가 함께 움직이면 가운데 주입구(orifice)와 연결된 밀폐된 공동(空洞)이 생긴다.
액체 플라스틱을 공동 또는 주형 안으로 주입하고, 플라스틱이 굳으면 주형을 열어 완성된 부품을 빼낸다.
현대 금형의 개발은 미국의 발명가이자 제조업자인 엘리 휘트니까지 거슬러 올라가는데, 휘트니는 호환성 부품을 계획생산하는 개념을 처음으로 도입했다. 금형을 사용하여 미리 정해진 치수대로 각 부품을 만들기 때문에 부품을 더 가공하거나 선택할 필요가 없어져 그 이전의 숙련공들이 더이상 필요하지 않게 되었다.
휘트니 금형은 템플릿(공구안내 형판)과 기본 고정구들로 되어 있으며, 이것이 현대 금형의 시초였다. 그는 1812년 전쟁 때 화기를 대량생산하여 호환성 부품 제작의 가능성을 보여주었다.
19세기에는 호환성 부품 도입의 성공 및 공작기계의 개발과 더불어 오늘날의 기계공장이 생겼다. 오늘날처럼 독립적인 기계공장(하청공장이라고도 함)에서는 그 자신의 상품을 만드는 것이 아니라 금형·기계·기계부품의 교체물을 제작하여 큰 산업시설에 납품한다.
마침내 몇몇 기계공장에서는 다른 작업은 하지 않고 금형만 전문으로 하기 시작했다.
동력 프레스의 개발은 미리 정해진 모양으로 박판금을 자르거나 성형하는 금형, 즉 프레스 금형을 필요로 했다. 프레스 금형을 만드는 작업은 지그, 장착구, 다른 금형제조와 비슷하지만 똑같지는 않아서 금형공장이라는 전문적인 기계공장들이 생겼다.
20세기 금형주조와 사출성형(射出成形)의 발달은 또다른 형태의 금형(금형 주조와 플라스틱 주조에 사용한 금형)을 필요로 했으며, 또한 금형공장이 이런 금형제조에 한 몫을 했다.
그러나 20세기 후반에 이르러 전통적인 금형공장은 금형의 오직 한 가지 형태만을 만드는 전문화된 하청공장으로 점차 바뀌었다. 이런 경향 때문에 점점 복잡한 금형이 만들어졌으며, 한 종류의 금형제조에 필요한 기술과 장비를 갖춘 공장은 좀처럼 다른 금형제조에 필요한 장비를 갖추고 있지 않다.
심지어 조형(diemaking)이라는 한 가지 종류의 제작도 전문화되어 오늘날 몇몇 공장에서는 차체와 같이 특수부품에 대한 금형가공만을 한다.
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