프레스 금형 12

제12장 프레스 금형 설치 및 안전지침

1. 프레스 금형 설치 및 안전지침 개요

프레스 금형(Die)을 설계• 제작, 설치 사용함에 있어서 위험 한계 내에 작업자의 접근이 차단되고 금형의 파손 방지, 이상 검출, 운반 및 설치 그리고 해체와 같은 일련의 작업 과정에서 안전을 위한 필요한 안전지침 또는 규정을 정하는 것이 중요함.

2. 주요 위험 요인

작업자에 대한 기본 교육 및 안전 수칙 준수에 대한 관리가 미흡할 경우.

방호장치 설치 및 사용 범위의 부적절, 금형의 설치 조정 및 해체가 부적당할 경우.

기계에 대한 일상 점검 및 정기 점검이 미흡할 경우.

3. 프레스 금형 설치

(1) 설치 준비

작업에 알맞은 능력을 가진 프레스인지 확인할 것.

금형의 운반은 신중하게 할 것.

금형을 프레스에 설치 전에 외관검사를 실시할 것.

(2) 설치 순서

안전블록을 사용하여 모터의 작동이 정지되었는지 확인할 것.

낙하위험이 있는 녹아웃 바를 벗겨낼 것.

슬라이드를 하사점까지 내릴 것.

슬라이드 높이를 조절하여 셔트 하이트를 확인할 것.

금형 부착면의 구성 부품인 볼스터, 슬라이드의 밑면, T홈, 쿠션 핀 등을 다듬을 것.

이상의 과정을 마치면 금형을 프레스에 고정.

(3) 설치 점검

다이홀더와 펀치의 직각도, 생크와 펀치의 직각도 확인.

펀치와 다이의 평행도, 펀치와 볼스터의 평행도 확인.

다이와 볼스터의 평행도 확인.

(4) 금형의 고정방법

1) 금형을 고정할 때 올바른 클램프

ⓐ와 ⓒ는 받침대의 높이가 다르고 ⓑ는 고정용 클램프가 휘어 있지만 ⓓ는 올바른 클램프 방법임.

2) 클램프용 볼트 직경과 금형 고정거리

L(금형 고정거리) ≤ 2d(볼트 직경)

3) 클램프용 볼트의 체결 후 잔여량

(5) 금형 사이에 간격 유지방법

금형 사이에 작업자의 신체 일부가 들어가지 않도록 간격을 유지하는 게 중요함.

펀치를 상사점까지 올린 상태에서 펀치의 밑면과 다이의 상면 사이의 간격 (a)는 8mm 이하이어야 함.

펀치를 상사점까지 올린 상태에서 스트리퍼판의 밑면과 다이의 상면 사이의 간격 (b)는 8mm 이하이어야 함.

펀치를 상사점까지 올린 상태에서 스트리퍼판과 다이의 상면 사이의 간격 (c)와 스트리퍼판의 상면과 펀치의 밑면 사이의 간격(d)는 8mm 이하이어야 함.

만약, 위의 상태에서 스트리퍼판의 상면과 펀치의 밑면 사이의 간격이 8mm 이상이면 작업자의 신체의 일부가 금형 사이에 들어가지 못하도록 방호막(울)을 설치하여야 함.

(6) 시운전 시 작업점검

금형의 조립 상태와 여유 틈새를 확인.

보조 브라켓 등의 모서리 부위나 볼트의 돌출이 없어야 함.

금형을 미동시켜 밀착 상태 불량이나 스프링 작동 등에 의하여 작업자의 신체 일부가 들어가는 곳이 없어야 함.

금형 최종 조립의 확인과 스크랩 처리 과정 확인.

4. 금형의 해체

(1) 금형의 해체 및 입고 순서

① 작업을 종료하였으면 최우선으로 전원을 차단

② 운전 선택 키 스위치를 “정지” 상태로 전환

③ 안전블럭을 설치

– 혹시 모를 프레스의 오작동으로부터 안전조치를 취하기 위함임.

④ 프레스 주위를 정리 정돈

⑤ 슬라이드 내리기

– 슬라이드를 하사점까지 내리기 전에 금형에는 세트 하이트 블록을 설치하고 최종 제품 하나를 남겨 놓은 다음 슬라이드를 하사점까지 내림.

⑥ 프레스 상형 해체

– 소형 프레스의 경우에는 생크 나사와 누름 너트를 풀고 슬라이드를 상사점까지 올리고 대형 프레스의 경우에는 상형 고정용 체결볼트를 대각선 방향으로 풀고 슬라이드를 상사점까지 올려야 함.

⑦ 하형의 클램프의 해체

– 소형 홀더를 빼낼 것.

– 쿠션의 압력을 빼낼 것.

– 체결볼트를 풀고 클램프를 해체.

– 클램프를 정리.

– 상하형을 동시에 정하여진 순서대로 빼낼 것.

(2) 프레스 정비 및 정돈

① 생크 볼트를 가체결

② 커넥션 스크루를 점검

③ 전기 계통에 이상이 없는지 확인

④ 공기 및 급유 계통에 이상이 없는지 확인

⑤ 프레스 외관 점검

– 슬라이드 정지 위치 확인.

– 균열, 파손 등 이상 여부 확인.

– 프레스 주변의 청소 여부 확인.

– 프레스 내부에 공구는 두지 않았는지 확인.

(3) 금형을 정비 후 입고

떼어낸 금형은 스크랩 및 기름 등이 부착되어 있으므로 깨끗하게 청소한 후 기름을 칠할 것.

스프링 및 고무는 헐렁한 상태로 만들어서 볼트 및 너트 등의 이완이 없도록 할 것

금형의 운반은 규정대로 하고 지정된 장소에 입고 보관할 것.

금형이 보관 중일 때 불안전한 상태가 되지 않도록 할 것.

5. 안전장치 사용

프레스 종류 및 작업 내용에 가장 적절한 두 종류 이상의 방호장치를 사용하여야 함.

(1) 광전자식(감응식)

급정지 장치가 없는 구조의 프레스는 사용을 금하여야 하고 프레스의 정지 기능에 알맞은 안전 거리가 확보 되어야 함.

스트로크 조정 길이에 따라 광축수가 알맞아야 함.

안전율 또는 가드를 병행하여 사용하여야 함.

광축수와 방호높이는 다음과 같음.

– 방호높이(L) = 슬라이드 조절량 + 생크 길이

(2) 양수 조작식

1 행정 1 정지 기능이 있는 프레스에 사용할 것.

양수 버튼의 거리는 300mm 이상일 것.

양손으로 동시에 0.5 초 이내 버튼을 눌렀을 때만 작동할 것.

(3) 손 쳐내기식

120SPM 미만에 적용할 것.

손 쳐내기 판의 폭은 금형 크기의 ½ 이상이어야 함.

높이는 행정 길이 이상이어야 함.

(4) 수인식

볼트와 너트의 풀림 장치 처리를 확실히 할 것.

수인 줄의 강도를 유지하고 마모 상태를 점검할 것.

수인 줄의 끄는 양은 볼스터의 전후 길이(세로 길이)의 ½ 이상이어야 함.

☞ 슬라이드와 작업자의 손을 끈으로 연결하여 슬라이드 하강 시 작업자의 손을 당겨 위험에 벗어날 수 있게 한 장치.

(5) 게이트 가드식

금형 교환 빈도수가 적고 2차 가공에 적합한 프레스에 사용할 것.

기계 고장에 의한 이상 행정, 공구 파손 시에도 안전함.

게이트는 5mm 이상 두께를 갖는 투명 플라스틱을 사용할 것.

(6) 클러치별 작업별 방호장치 선택기준

6. 금형의 파손 방지 및 이상 검출

(1) 금형의 파손에 의한 위험 방지

1) 부품의 조립 요령

맞춤 핀을 사용할 때에는 억지끼워맞춤을 할 것.

상형에 사용할 때에는 낙하 방지의 대책을 세워야 함.

파일럿 핀, 직경이 작은 펀치, 핀 게이지 등 삽입 부품이 빠질 위험이 있으므로 플랜지를 설치하거나 형상을 테이퍼로 하는 등 이탈방지 대책을 세워야 함.

쿠션 핀을 사용할 경우에는 상승 시 누름판의 이탈방지를 위하여 단붙임한 나사로 견고하게 조일 것.

가이드 포스트, 생크는 확실하게 고정할 것.

2) 헐거움 방지

금형의 조립에 사용하는 볼트 및 너트는 헐거움 방지를 위하여 분해와 조립을 고려하면서 스프링 와셔, 로크 너트, 키, 핀, 용접, 접착제 등을 적절히 사용하여 헐거움에 대비하여야 함.

3) 편하중 대책

금형의 하중 중심은 편하중 방지를 위하여 원칙적으로 프레스의 하중 중심과 일치하도록 하여야 함.

4) 운동 범위 제한

금형 내의 가동 부분은 모두 운동 범위를 제한하여야 하는데 누름, 녹 아웃, 스트리퍼판, 패드, 슬라이드 등과 같은 부분은 움직였을 때는 원칙적으로 확실하게 원점으로 되돌아가야 함.

하형에 패드를 설치하여 상승을 제한한 모습

상형에 내장한 패드를 통하여 운동 범위를 제한한 모습

5) 낙하 방지

상형 내에서 작동하는 패드가 무거운 경우에는 운동 범위 제한과는 별도로 낙하 방지를 위한 조치가 필요함.

낙하 방지를 위하여 형 측면에 안전 핀을 사용한 모습

금형에 사용하는 스프링은 압축형을 사용하여야 함.

스프링 등의 파손에 의하여 부품이 비산될 우려가 있는 부분에는 덮개를 설치하여야 함.

(2) 금형의 이상 검출과 대책

기계 장치의 결함과 작업자의 부주의로 인하여 겹판 타발(Double blank), 반판 타발(Half blank), 금형의 윤활유 공급의 중지, 위치가 엇갈린 상태로의 가공 등 할 때에는 작업에 방해가 되는 요소가 발생하는데 그 이상의 원인과 대책은 다음과 같음.

 1) 녹아 붙음

부품이나 제품이 금형에 달라붙는 현상.

2) 스크랩에 의한 구멍 막힘

스크랩이 밖으로 떨어지지 않고 하형 안에 남아 있는 현상.

3) 파일럿 핀의 삽입, 이탈, 변형

4) 펀치의 이탈, 좌굴, 파손, 절단

5) 게이지의 파손, 헐거움, 이탈

6) 스트리퍼용 스프링의 이상

7) 다이의 균열, 깨짐

8) 생크의 헐거움

9) 맟춤핀이나 체결 볼트의 부러짐, 빠짐