언론을 위한 모범 사례

이 응용 분야에서는 핀을 삽입하기 전에 피스톤 어셈블리가 고정 장치에 로드됩니다. 오른쪽의 스페이서 블록을 사용하면 다양한 피스톤 높이와 크기를 사용할 수 있습니다. 사진 제공: BalTec Corp.

압입은 소형 및 대형 부품에 사용됩니다. 여기에서는 스터드가 지게차 휠 허브에 삽입됩니다. 사진 제공: FEC 자동화 시스템

자동차 제조업체에서는 압입식 조립을 자주 사용합니다. 이 장치는 부품을 브레이크 디스크에 압입합니다. 사진 제공: Kistler Instrument Corp.

제조업에서는 성공을 위한 철통 같은 공식을 찾기가 어렵습니다. 이는 특히 한 번의 빠른 스트로크(1~2초)로 한 부품을 다른 부품의 구멍에 단단히 삽입하는 프로세스인 압입식 조립과 관련이 있습니다. 설계 엔지니어는 다양한 공식을 사용하여 각 압입 응용 분야에 필요한 힘과 관련 압력 및 응력을 추정합니다. 그러나 이러한 계산은 실제 실험실 테스트나 생산 라인의 시행착오를 결코 대체할 수 없습니다.

BalTec Corp의 총책임자인 Chuck Rupprecht는 "공식은 압입용 부품 설계 과정에서 출발점을 제공할 수 있지만 조립 중에 발생하는 많은 변수를 고려하지 않습니다."라고 말합니다. 일관되지 않은 재료 품질, 다양한 표면 마감 및 주변 습도로 인해 계산이 크게 틀릴 수 있습니다. 사실, 응용 분야에 적합한 재료 및 힘 요구 사항을 결정하려면 실제 부품을 설치해야 합니다."

BalTec은 프레스 피팅을 위한 여러 가지 수동, 공압 및 수압식 프레스를 제공합니다. 고객에는 자동차, 의료 및 HVAC 부품 제조업체와 같은 기타 산업 제조업체가 포함됩니다. 후자의 한 회사는 최근 HVAC 압축기를 개조하기 위해 40개의 서로 다른 높이 피스톤에 핀을 압입할 수 있도록 두 대의 DA-850 공압 프레스를 맞춤화해 달라고 BalTec에 요청했습니다.

각 직접 작동 프레스에는 최대 8.5킬로뉴턴의 힘과 최대 80밀리미터의 스트로크를 생성하는 램이 있습니다. 프레스의 상부 툴링은 모든 높이의 피스톤에 핀을 삽입할 수 있는 반면, 고정 장치에는 높이 변화를 수용할 수 있는 신속 변경 스페이서 블록이 있습니다. 공압식 클램프 장치는 핀 삽입 중에 피스톤을 제자리에 고정합니다. 힘과 거리 모니터링은 오디오 사운드와 시각적 메시지를 트리거하여 특정 프로세스의 정상 여부를 나타냅니다.

피스톤은 베어링, 로터, 기어, 샤프트 칼라, 부싱 등 다양한 유형의 부품과 함께 압입 조립에 적합합니다. 제조업체가 이 프로세스를 선호하는 주된 이유는 간단하고 상대적으로 저렴하기 때문입니다. 프레스핏의 매력을 더욱 강화하는 것은 다양한 모양, 크기 및 재료의 부품에 대해 여러 유형의 프레스를 사용하여 수행할 수 있다는 것입니다.

"압입 부품을 설계할 때 엔지니어는 한 가지 질문에 집중해야 합니다. 어셈블리에서 부품의 기능은 무엇입니까?" Kistler Instrument Corp의 IPC 부문 시스템 팀 리더인 Hiroyuki Natsume는 이렇게 말합니다. "이 질문은 조립이 단순하든 복잡하든 관계없이 부품 설계의 모든 측면에서 강조되어야 합니다."

첫 번째 디자인 요소는 크기입니다. 압입식 조립에는 짝을 이루는 구멍보다 약간 큰 부품 하나를 삽입하는 작업이 포함됩니다. 어셈블리는 마찰과 두 부품이 서로 밀어내는 힘을 통해 제자리에 유지됩니다. 삽입된 부품이 구멍에 비해 얼마나 커야 하는지는 다양하지만 일반적으로 0.0005~0.002인치입니다.

Aries Engineering의 영업 담당 부사장인 Mike Brieschke는 연강 구멍에 압입되는 직경 0.25인치의 금속 다웰은 일반적으로 ±0.0015인치의 간섭을 갖는다고 말합니다. 중요하지 않은 어셈블리의 부품은 공차가 느슨한 경향이 있습니다.

"일반적으로 베어링, 부싱 또는 핀의 직경이 클수록 공차 범위가 커집니다."라고 Brieschke는 지적합니다. "더 작은 직경의 부품에는 그 반대가 적용됩니다."

Brieschke는 예를 들어 금속 샤프트에 압착되는 2인치 직경 베어링의 공차 범위가 두 부분의 더 큰 상대 직경으로 인해 0.001~0.01인치일 수 있다고 말합니다. 대조적으로, 변속기 하우징 및 엔진 부품과 같은 자동차 부품에 사용되는 소형 베어링의 공차 범위는 수 미크론에 불과한 경우가 많습니다.