Most sheet metal rework is not a manufacturing problem — it is a drawing problem. A hole placed 3 mm from a bend line, a 5 mm flange on a 3 mm plate, a countersunk M6 in a 1.5 mm panel: each of these describes a part that cannot be made the way it is dimensioned, and the shop has three options — ask, guess or scrap. None of them is free. The DFM rules below are the ones we apply when reviewing customer drawings before an order is released.
The five details that cause most rework
- Holes too close to a bend. Anything within 2 × t + R of a bend line pulls into an oval when the flange is formed.
- Flanges too short for the tooling. Below roughly 4 × t the flange slips into the die and the bend radius collapses.
- Dimensions referenced to a bend. Every bend adds tolerance; chain-dimensioning across four bends guarantees a build-up you cannot hold.
- Hardware without clearance. Self-clinching fasteners need a flat, undistorted land, which a bend region cannot provide.
- Finishing conflicts. Powder coat over a ground stud or a gasket land means someone masks it by hand, or scrapes it afterwards.
Bend radius, flange length and K-factor
The inside bend radius is set by the tooling unless you specify a radius that tooling can hold. Forcing a tighter radius than the material allows cracks the outside of the bend, and the crack usually appears in a repeat batch rather than in the first part.
Minimum inside radius by material
- Cold-rolled / mild steel, 1–4 mm: 0.8–1.0 × t. At 1.0 × t the bend is stable and repeatable on standard tooling.
- 스테인리스 304/316, 어닐: 최소 1.0 × t, 권장 1.5 × t. 스테인리스는 성형 중에 가공 경화되므로 위험은 첫 번째 부품이 아닌 후속 배치에 있습니다.
- 알루미늄 5052-H32: 0.8–1.0 × t — 성형 등급; 부품에 굽힘이 있는 곳이라면 어디에나 사용하세요.
- 알루미늄 6061-T6: 3–4 × t, 그래도 논의할 가치가 있습니다. 실제로는 5052로 굽히고 6061으로 기계 가공합니다.
- 용융도금: 코팅이 완전한 경우 최소 1.0 × t, 아연층은 갈라질 수 있습니다. 보호가 중요한 경우에는 먼저 성형한 후 도금하고 — 도금 용액 배스를 위한 배수 및 환기 구멍을 설계하세요.
최소 플랜지 길이
90° 공기 굽힘은 약 6–8 × t의 V-다이 개구를 사용하며, 플랜지는 다이 어깨에 의해 잡힐 만큼 충분히 길어야 합니다. 작업 규칙은 90° 굽힘에는 4 × t, 90° 초과 굽힘에는 6 × t입니다. 2 mm 강판의 경우 약 8 mm의 최소 플랜지가 필요합니다: 5 mm 플랜지는 특수 다이 없이는 제조할 수 없으며, 이는 일회용 공구 비용이 됩니다. 평판 패턴 뒤의 K-factor — 내부 반경이 두께와 같을 때 약 0.33 —는 부품을 제작할 공장에서 가져오고, CAD 기본값에서 가져오지 마세요.
구멍 배치, 최소 직경 및 릴리프 특징
- 구멍에서 굽힘선까지: 최소 2 × t + R, 내부 굽힘선에서 구멍의 가장 가까운 가장리까지 측정; 3 × t를 권장합니다. 그 이하로 구멍은 눈물방울 모양으로 변형됩니다 — 성형 후에 컷팅하거나 릴리프가 있는 슬롯으로 변환하세요.
- 구멍에서 바깥쪽 가장리까지: 최소 1 × t, 권장 2 × t.더 가깝게 펀칭하면 가장리가 찢어지거나 재료가 부풀어 오릅니다. 레이저 커팅은 더 얇게 할 수 있지만, 볼트 너트 주변의 베어링 면적이 실제 한계입니다.
- 구멍 사이의 웹: 최소 1 × t. 두께 미만에서 두 공정 모두 신뢰성이 떨어지고 공구가 빠르게 마모되며, 이는 거절 통지가 아닌 가격에 반영됩니다.
최소 구멍 크기에 대해: 펀칭에는 최소 1 × t의 구멍이 필요하므로, 3 mm 강판에서 2 mm 구멍은 전혀 펀칭할 수 없습니다. 레이저 커팅은 약 0.5 × t 또는 1.0 mm에서 한계가 있습니다. 두꺼운 재료의 작은 구멍에 대한 정직한 옵션은 드릴링 또는 EDM이며, 둘 다 퍼센트가 아닌 배수로 가격을 변경합니다.
굽힘 릴리프 및 코너 릴리프
릴리프는 금속판 설계에서 가장 저렴한 보험자이지만 가장 자주 생략됩니다. 굽힘 릴리프는 균열을 멈추는 굽힘선 끝의 작은 컷입니다; 없으면 수직 벽 옆에 플랜지를 성형할 때 재료가 찢어지거나 인접한 특징이 변형되며, 공장은 릴리프를 직접 추가하거나 부품을 거부할 것입니다.
- 너비: 최소 1 × t. 깊이: 최소 R + t, 안전 기본값으로 1.5 × t.
- 박스 부품의 코너 릴리프: 반경은 최소 R + 0.5 × t; 성형 접합부의 날카로운 내부 코너는 균열 시작점입니다.
- 릴리프가 불가능한 경우, 굽힘선을 이동하여 두 특징이 더 이상 만나지 않도록 하세요.
하드웨어: 볼트 네트, 스태드 및 나사산
하드웨어는 디자인이 판에서 조립품이 되는 지점이며, DFM 규율이 부품당 가장 많은 비용을 절약하는 지점입니다.
- 자체 클린칭 볼트 네트: 제조업체의 허용 오차로 마운팅 구멍을 지정하며, 일반적으로 +0.08 / 0 mm입니다. 위치와 원형도 모두 중요하며, 볼트 네트는 변위에 의해 스웨이지됩니다.
- 굽힘으로부터의 클리어런스: 볼트 네트는 전체 헤드 직경의 평면 랜드가 필요하며, 가장 가까운 가장리는 내부 굽힘선에서 최소 3 × t + R에 위치해야 합니다 — 구멍과 동일한 논리입니다.
- 판재 내부 나사산: 명칭 직경의 2배 미만 재질에서는 절단식 탭을 사용하면 사용 가능한 나사산이 1~2개만 생기며, 사용 중에 파손될 수 있습니다. 성형 탭, 클린치 너트 또는 용접 너트를 사용하십시오.
- 카운터싱크: 기계식 카운터싱크는 재질을 제거하며, 헤드 깊이의 약 3배 두께가 필요합니다 — M4 평머리 볼트의 경우 약 7mm입니다. 2mm 패널에서는 재질을 제거하는 대신 변위시키는 딤플 카운터싱크를 지정하여, 헤드가 전체 두께에서 평평하게 맞도록 하십시오.
- 용접 스태드 대 클린치 스태드: 용접 스태드는 용접 건 접근이 필요하며 표면에 흔적을 남깁니다. 클린치 스태드는 정면이 깨끗하게 유지되므로, 일반적으로 캐비닛에 필요한 방식입니다.
공차: 실제 적측 오차의 누적 방식
판금은 기계 가공 부품이 아니므로, 그렇게 취급하는 도면은 불량품을 발생시킵니다. 성형 캐비닛에 대한 실제 공장 표준은 평판상에서의 구멍 위치 ±0.2mm(레이저 절단 부품은 ±0.1mm 달성 가능), 굴곡 간 ±0.25–0.5mm, 굴곡 각도 ±1°, 그리고 공급된 재질 두께 — 일반적으로 ±0.1mm입니다. 완제품의 공차를 원료 코일이 유지할 수 없는 값으로 지정하지 마십시오.
그 결과, 각 기능이 다른 굴곡에서 치수 지정될 때 6번 굴곡된 박스는 용접부에서 최대 ±1.5mm까지 변동할 수 있습니다. 해결책은 더 엄격한 공차가 아니라 기준 전략입니다: 하나의 기준면을 지정 — 일반적으로 첫 번째 굴곡이나 모든 뷰에 나타나는 성형 기능 — 그리고 중요한 인터페이스로부터 치수를 지정하십시오. 체인 치수는 케이블 입구 및 라벨 위치와 같은 비중요 기능에 대해서만 허용됩니다. 모든 것이 중요하다고 가정하게 하지 말고, 실제로 중요한 치수를 표시하십시오. 그리고 두 부품이 맞물릴 때는 부품 자체가 아닌 인터페이스에 공차를 지정하십시오.
용접, 마감 및 마감 세부사항
용접은 열 공정이며 열은 금속을 변형시키므로, 용접사가 통제할 것이라고 가정하기보다 변형을 고려하여 설계하십시오.
- 기본적으로 이음새에 스티치 용접을 사용하십시오. 얇은 패널의 연속 용접은 조립체를 평면에서 벗어나게 당깁니다. 연속 용접은 물 침입, EMI 또는 구조적 하중이 요구되는 경우에만 지정하십시오.
- 용접 접근 및 순서. 토치가 닿지 않는 모서리의 용접 기호는 무시되거나 불량하게 만들어지므로, 노트에 명시하십시오. 중요한 치수가 용접부를 가로질 때는 최종 성형이 열 처리 후 이루어지도록 공정을 배치하십시오.
- 분말 도료 두께: 외부용 폴리에스터 60–100 µm는 절연체입니다. 볼트 토크만으로는 접지 경로를 유지할 수 없으므로, 접지 스태드, 내부 나사산 및 전기적 접촉면은 도료 전에 마스킹 처리하고 도면에 표시해야 합니다.
- 배수 및 환기 구멍: 물이 고일 수 있는 캐비닛은 가장 낮은 지점에 배수구가 필요하며, 온도 변화가 있는 캐비닛은 균형 환기구가 필요합니다. 환기구가 없는 완전히 밀폐된 캐비닛은 호흡하면서 자체 실링을 통해 습기를 빨아들입니다.
- 모서리 상태: 레이저 절단 모서리는 날카롭습니다. 사람이 만질 모든 모서리에 버리링 작업이나 작은 반지름을 지정하고, 보이는 면이 그라인드 처리되었는지 아니면 성형 상태 그대로인지 명시하십시오.
DFM 규칙 요약
| 기능 | 실용 규칙 | 규칙 위반 시 |
|---|---|---|
| 내부 굴곡 반지름 | 1 × t 강판 및 5052; 1.5 × t 스테인리스 | 곡선 외부 균열 |
| 플랜지 길이 | 90°에서는 4 × t, 예각 곡선에서는 6 × t | 플랜지 미끄러짐, 반경 열림, 각도 편차 |
| 홀 곡선 거리 | 최소 2 × t + R, 권장 3 × t | 홀이 눈물 방울 모양이 되어 체결부가 제대로 결합되지 않음 |
| 홀 외측 거리 | 최소 1 × t, 권장 2 × t | 모서리 파손, 볼짐, 약한 체결 부위 |
| 클린치 체결부 간격 | 평면부, 곡선에서 3 × t + R | 체결부가 제대로 결합되지 않음, 패널이 평평하게 놓이지 않음 |
| 판재 내부 나사산 | 재료는 최소 명칭 나사산 직경의 2 × 이상 | 사용 가능한 나사산 1개, 조립 시 파손됨 |
| 홈 파이 평머리 나사 | 3 × 헤드 깊이, 또는 딤플 카운터싱 지정 | 패널 헤드 아래 얇게 처리, 헤드 돌출 |
| 코팅된 전기 표면 | 코팅 전에 그라운드 스태드와 접합면 마스킹 | 신뢰할 수 있는 그라운드 경로 없음, 또는 수동 마스킹 비용 |
디자인 결정이 가격에 나타나는 경우
| 디자인 결정 | 일반적인 비용 영향 | 코멘트 |
|---|---|---|
| 세 개 브래킷을 하나의 성형 부품으로 결합 | 조립 시 15–30% 저렴 | 설정, 핸들링 및 고정 제거 |
| 코팅된 강철로도 충분한 스테인리스 사용 | 재료 비용 3~4배 높음 | 환경으로 정당화, 선호도로는 안 됨 |
| 성형 부품에서 ±0.1 mm보다 엄격한 허용차 | 검사 및 스크랩 추가 | 허용차는 부품이 아닌 인터페이스 |
| 분링 도장 전 특징 마스킹 | 마스킹 지점당, 부품당 인건비 | 마스킹된 특징을 하나의 작업으로 그룹화 |
하나의 마감 지점: 공구 제작 전 도면을 검토하세요. 위의 모든 규칙은 화면에서 수정할 때 비용이 들지 않지만, 부품이 생산된 후에는 다이, 픽스처 또는 불량 배치로 비용이 발생합니다.
싱위안 일렉트릭 (수저) 유한공사는 중국 수저우 우장구 릴리진에 위치하며, 에너지 저장, EV 충전, 첨단 제조 및 전력 분배 고객을 위한 금속제 인클로저 및 전기 어셈블리를 제조합니다. 회사는 3,000㎡ 이상의 생산 시설에서 30여명의 팀을 운영하며, 20대 이상의 레이저 절단, CNC 벤딩 및 용접 기계를 보유하고 있으며, 표준 주문은 7~15일 내에 납품하고 모든 주문은 도면 또는 샘플에 맞춰 제작합니다. DFM 검토, 절단, 벤딩, 용접, 하드웨어 삽입 및 마감은 내부에서 처리되므로, 첫 번째 부품이 불량 처리되기 전에 주문이 발행되기 전에 제조 가능성이 확정됩니다.