판금 플랜지: 종류, 설계 규칙 및 제작

판금 플랜지

판금 플랜지는 구부러진 선(또는 성형된 부분)에서 판금 가장자리까지 뻗어 있는 직선 또는 각진 표면을 말합니다. 플랜지는 단순한 형상이라고 생각할 수도 있습니다. 금속 제조하지만 구조적 보강, 보조 부품 부착 표면 제공, 조립 용이성 향상 등의 이점을 제공합니다. 

플랜지가 있는 판금 부품을 제작할 때는 설계, 재료 유형, 조립 호환성 및 벤딩 작업과 관련된 여러 가지 사항을 고려해야 합니다.

다음 섹션에서는 플랜지의 종류, 설계 규칙, 재료 선택의 영향, 제작 단계 및 일반적인 문제에 대해 논의합니다.

 

판금 플랜지란 무엇인가요? 

플랜지가 있는 금속 부품

플랜지는 판금의 굽힘선과 기존 가장자리로 정의되는 평평한 판금 표면입니다. 간단한 예로는 판금을 구부려 만든 U자형 금속 채널의 두 다리를 들 수 있습니다. 이와 같이 다양한 부품 및 제품에 플랜지가 포함됩니다. 

금속 플랜지의 모양, 크기 및 특성을 정의하는 데에는 다양한 변수가 사용됩니다. 판금 제조플랜지 면, 길이, 높이, 두께, 볼트 구멍 및 개스킷 표면을 포함한 여러 매개변수를 설계자와 제작자가 설계 및 제조 시 신중하게 선택합니다. 

 

판금 플랜지의 종류 

금속 플랜지의 종류 

제작하려는 부품과 적용 분야의 요구 사항에 따라 평면형, 각진 파이프, 헴형, 탭형 또는 기타 유형의 플랜지를 선택할 수 있습니다. 

각 유형의 판금 플랜지를 살펴보겠습니다.

• 평면 플랜지: 부품을 장착하는 데 사용되는 평평하고 매끄러운 표면으로, 어떠한 오프셋이나 곡률 없이 90°로 구부려서 제작됩니다.
• 각진 플랜지: 판재를 90° 이외의 각도로 구부리거나 자유단을 따라 지정된 곡률로 구부려서 형성된 플랜지. 
• 파이프 플랜지: 이름에서 알 수 있듯이 파이프 플랜지는 배관 섹션을 연결하는 데 사용됩니다. 플랜지에는 볼트 체결을 위한 나사 구멍이 있으며, 용접을 통해 영구적인 연결부를 만들 수도 있습니다.
• 밑단 플랜지: 판금 표면 쪽으로 가장자리가 구부러진 플랜지를 말하며, 롤 헴 플랜지 또는 각도 벤딩 플랜지가 있습니다. 판금 헴은 날카로운 모서리를 보강하고 미관을 향상시킵니다.  
• 탭 플랜지: 탭은 플랜지와 정확히 일치하는 것은 아니지만, 조립 시 부품을 결합, 고정 및 위치 지정하기 위해 구부려서 만든 짧은 돌출부입니다. 
• 귀/귀걸이 플랜지: 이름에서 알 수 있듯이, 이어 플랜지는 다른 금속 부품이나 마운팅에 연결하기 위한 패스너 구멍이 있는 짧은 탭입니다. 
• 홀 플랜지: 판금 부품의 구멍 주위에 성형 또는 엠보싱 처리를 통해 만들어진 원형 링으로, 주로 보강 및 고정 목적으로 사용됩니다. 
• 홈이 있는 플랜지: 플랜지는 판금 가장자리에 있는 작은 홈이나 채널로, 일반적으로 밀봉 또는 연결 목적으로 사용됩니다. 
• 로프티드 플랜지: 평행하지 않거나 어긋난 모서리를 분리하기 위해 형성되는 전환 영역으로, 서로 다른 윤곽을 연결하여 매끄러운 제품/구성 요소를 만들 때 사용됩니다. 

 

판금 플랜지 설계 규칙

판금 플랜지 설계

판금 플랜지에는 최소 플랜지 높이 및 길이 유지, 탭 및 헴 크기 조정, 조립 고려 사항 등 여러 가지 설계 규칙이 있습니다. 다음으로 플랜지와 관련 판금 형상의 다섯 가지 핵심 설계 규칙에 대해 자세히 살펴보겠습니다. 

최소 플랜지 높이 및 길이 

플랜지 높이 및 길이

최소 유지 판금 부품의 플랜지 길이 이는 구조적 강도를 유지하는 데 중요할 뿐만 아니라 프레스 벤딩 과정에서 어떠한 종류의 정렬 불량(또는 금형에서의 미끄러짐)도 방지하는 데 필수적입니다. 

최소 길이 = 2~4 × 두께(t)는 재질 유형에 따라 다릅니다. 

최소 높이 = 4 × 두께 + 굽힘 반경(r)

플랜지 높이를 더 낮춰야 하는 경우, 먼저 판금을 최소값으로 구부린 다음 레이저 또는 밀링 가공으로 원하는 높이로 절단하십시오. 자세한 치수는 표준 플랜지 차트를 참조하십시오. 

탭 및 헴 사양 

헴 및 탭 판금 

이러한 작은 돌출부는 굽힘 과정에서 손상을 방지하기 위해 제조 용이성을 고려하여 크기와 디자인을 결정해야 합니다. 또한, 탭과 헴의 길이도 과도한 재료 부피 증가 없이 기능성을 확보하는 데 필수적입니다.

권장 밑단 길이 = 1.5 × 대부분의 금속에 대한 판 두께(t) 

탭의 최소 길이 = 2 × 판 두께(t)

탭의 최대 길이  ≤ 4 × 너비(w)

구멍과 슬롯 

판금 구멍 및 슬롯

플랜지에 구멍이나 슬롯을 설계할 경우, 굽힘선에서 해당 구멍이나 슬롯까지의 간격은 판재 두께의 최소 세 배 이상이어야 합니다. 이 간격은 강도 저하나 재료 파손을 방지하는 데 매우 중요합니다. 따라서 최소 구멍 직경을 계산하고 고려하는 것 또한 중요합니다. 

굽힘선에서 구멍(또는 슬롯)까지의 최소 거리는 판재 두께(t)의 3배 이상이어야 합니다. 

최소 구멍 직경 = 판재 두께(t) ~ 판재 두께(t)의 2배 (재질 종류에 따라 다름)

내부 굽힘 반경

내부 굽힘 반경

굽힘 반경이 너무 작으면 금속 성형 공정 중에 재료에 균열이 발생할 수 있습니다. 따라서 굽힘 반경은 판금 두께보다 크게 선택해야 합니다.

최소 내부 굽힘 반경(r) ≥ 판재 두께(t)

조립 고려사항 

결합 플랜지 사이의 간격, 접합부 간섭 방지, 체결 구멍 위치 및 적절한 굽힘 여유와 같은 조립 요소를 고려하십시오. 

종합적인 상담을 원하시면 판금 설계 제조 용이성 및 비용 절감을 위한 최적화 전문가에게 문의그들은 실전에서 검증된 전략을 통해 모든 세부 사항을 꼼꼼하게 안내해 줄 것입니다.

재료 선택의 영향 

플랜지 재질 선택은 주로 기능적 요구 사항과 사용 편의성에 영향을 미칩니다. 판금 성형따라서 필요한 특성을 파악하고, 우수한 성형성과 비용 효율성을 제공하면서 이러한 특성에 적합한 금속을 분석해야 합니다. 

일반적인 판금 플랜지 재질로는 스테인리스강, 알루미늄, 연강, 구리가 있습니다. 각 재질은 서로 다른 물리적 및 기계적 특성을 가지며 성형성 또한 다양합니다.

• 스테인레스 스틸 : 내식성, 강도, 피로 수명 및 성형성이 우수합니다. 하지만 연강이나 다른 합금보다 가격이 비쌉니다.
• 알류미늄: 성형성이 우수하고 내식성이 뛰어나며 경량 용도에 적합합니다. 하지만 알루미늄의 최소 굽힘 반경은 스테인리스강 및 강철 합금보다 큽니다. 
• 강철 : 스테인리스강 및 알루미늄보다 비용 효율이 높고, 인성이 뛰어나 중장비 및 구조물에 사용됩니다. 
• 구리: 뛰어난 성형성, 열 및 전기 전도성, 그리고 심미적 매력.
• 놋쇠: 강도와 전도성의 균형이 잘 잡혀 있고, 내식성이 뛰어나며, 부속품, 배관 등에 사용됩니다. 

 

판금 플랜징 공정 단계별 안내

플랜지의 V 벤딩

금속 플랜징 공정은 설계, 판재 절단, 작업 설정, 판재 벤딩 및 표면 처리 등 여러 단계를 포함합니다. 경우에 따라 특수 공정이 필요할 수도 있습니다. 금속 제조 기술 플랜지를 만드는 데에는 스탬핑이나 롤 성형과 같은 공정이 사용됩니다.

아래 목록은 판금 플랜징의 단계별 과정을 보여줍니다. 

• 디자인 : CAD 소프트웨어에서 판금 설계도를 작성하는 것으로 시작합니다. 설계 시 크기, 공차 및 모든 플랜지 관련 특징을 고려하십시오. 
• 재료 선택 : 적절한 판금 재질과 두께를 선택하십시오. 그런 다음 설계도를 바탕으로 플랜지를 만들 표면에 표시하십시오.
• 시트 절단: 큰 판금을 필요한 크기의 평평한 조각으로 잘라서 원하는 부품 모양으로 만드세요. 
• 운영 설정: CNC 기계를 사용하는 경우, 금형과 프레스 브레이크를 설정한 다음 G 및 M 코드 파일을 생성하여 업로드하십시오.
• 굽힘 작업: 판금을 공급하면 프레스 브레이크가 판금을 구부려 모양을 만듭니다. 
• 검사 및 마무리: 굽힘 가공 후, 측정 기구를 사용하여 결함 여부를 검사하고 치수 정확도와 일관성을 확인합니다. 그런 다음, 필요한 경우 버 제거, 연마 또는 코팅 작업을 수행합니다. 

 

판금 플랜징 시 흔히 발생하는 문제점과 예방 방법은 무엇일까요?

플랜징 결함

플랜징 과정에서 발생할 수 있는 잠재적인 문제점과 예방 전략을 고려하는 것은 매우 중요합니다. 정밀 금속 가공 플랜지의 경우, 특히 정밀도, 정확성 및 전반적인 품질이 응용 분야의 성능에 영향을 미치는 경우 더욱 그렇습니다.

열분해 끝선 바깥쪽 표면을 가로지르는 현상이 가장 흔하며, 이는 일반적으로 굽힘 반경이 작을 때 발생합니다. 펀치 프레스의 흔적 타격 흔적과 금형 자국이 표면에 나타날 수 있습니다. 

스프링백을 보정하지 않았거나, 다이 클리어런스를 잘못 설정했거나, 정렬 불량이 발생하면 이는 직접적인 영향을 미칩니다. 굽은 각도의 정확도또한, 형상 왜곡 및 플랜지 파문 현상이 발생할 위험도 있습니다.

플랜징 문제를 방지하기 위해 다음과 같은 예방 전략을 고려할 수 있습니다.

• 판금 플랜징에 어떤 제작 기술을 사용하든 관계없이 제조 용이성 설계(DFM)를 고려하십시오.
• 적절한 두께, 굽힘 반경, 플랜지 높이, 길이 및 기타 치수 매개변수를 선택하십시오. 
• 굽힘선과 플랜지의 구멍 및 슬롯과 같은 특징부 사이의 간격이 적절한지 확인하십시오.
• 크기, 모양, 특징 및 허용 오차를 표준화하도록 노력하십시오.

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판금 플랜지의 응용 분야 

플랜지는 개별 부품이 아니라, 단순한 브래킷부터 복잡한 외함 및 조립품에 이르기까지 수많은 판금 부품 및 제품에 사용되는 부품입니다. 

플랜지의 적용 사례를 살펴보겠습니다.

• 구조적 강성 강화: 플랜지는 두께를 늘리지 않고 구조물의 강성을 향상시키는 데 사용됩니다. 예를 들어 전자 제품 섀시, 장착 브래킷 등이 있습니다. 
• 마운트 : 플랜지는 장착 및 접합(용접, 리벳팅, 볼트 체결 등)을 위한 평평한 표면을 제공합니다. 예를 들어 자동차 ECU 브래킷, 인클로저 및 하우징 부품, 프레임 및 고정 브래킷 등이 있습니다. 
• 안전 및 모서리 마감: 플랜지에는 마감 처리를 위한 헴이 통합되어 있어 부품을 안전하게 취급할 수 있습니다.
• 위치 : 플랜지는 전기함부터 냉장고 패널에 이르기까지 금속 부품에서 결합되는 구성 요소의 위치를 ​​​​정렬하는 데에도 사용됩니다. 
• 접합면: 플랜지는 판금 탱크, 지붕 요소, 산업용 덕트 등의 접합면으로 사용됩니다. 

산업별로 살펴보면, 자동차, 건설, 항공우주, 냉난방 공조, 건축, 전자그리고 다른 많은 산업 분야에서도 플랜지가 있는 판금 부품을 사용합니다.

맺음말 

플랜지는 판금 부품에서 매우 중요한 부분입니다. 플랜지는 보강재 역할을 하고, 조립 시 결합면을 제공하며, 특정한 기능적 목적을 수행합니다. 하지만 설계, 재료 선택, 성형 공정 시 다양한 요소를 고려해야 합니다. 

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자주 묻는 질문

판금에서 플랜지란 무엇인가요?

플랜지는 굽힘선에서 기존 판금 가장자리까지 연장된 부분입니다. 또한, 플랜지는 판금 부품의 특징 중 하나이며, 그 자체로 고유한 부품이나 제품이 아닙니다. 

금속 플랜지는 무엇에 사용되나요?

금속 플랜지는 구조적 강도를 제공하고, 장착 표면을 제공하며, 조립 작업을 지원하고, 결합 부품의 위치를 ​​찾는 데 도움을 줍니다. 

최소 플랜지 거리는 얼마입니까?

권장 최소 플랜지 거리(굽은 선에서 가장자리까지)는 판재 두께의 4배이지만, 금속 종류 및 사용된 공구에 따라 달라질 수 있습니다.