파일럿 핀(Polit pin)은 프로그레시브 금형에서 스트립(재료)의 이송을 제어하여 지정한 위치에 안전하게 고정시키는 위치제어용 핵심 부품이다. 프로그레시브 성형은 속도가 빠른 연속 공정이기 때문에 앞 스테이지에서 위치가 흔들리면 후속 스테이지는 물론 최종 제품이 불합격 처리된다. 파일럿 핀은 상형이 하강할 때 스트립에 미리 뚫어 놓은 구멍으로 타고 들어가 스트립 위치를 정확하게 맞추는 가이드 기능을 수행한다.
구조 설정
직접 파일럿 핀은 별도의 파일럿 핀 구멍을 가공하지 않고 제품이 자체적으로 포함하고 있는 구멍을 이용하는 방식이다. 제품의 구멍 정밀도가 높은 경우는 사용하지 않도록 한다. 구멍 자체가 기능을 부여한 제품 형상인 경우 파일럿 핀과의 접촉에 의해 형상 왜곡이 나타날 수 있기 때문이다.
많이 사용하는 간접 파일럿 핀은 제품 이외의 영역에 위치해 있으며 앞 스테이지에서 피어싱 가공한 구멍을 이용하는 방식이다. 원재료인 스트립 사이즈가 크면 원가 손실이 생기므로 허용 가능한 범위 안에서 잔폭을 작게 설정하고 이 안에 파일럿 핀 구멍이 위치할 수 있도록 설계 단계에서 점검이 필요하다.
점검 항목
가공 개시 전에 파일럿 핀이 재료 위치를 결정해야 하므로 스트리퍼판에서 돌출되도록 길이를 설정해야 한다. 또한 블랭킹(피어싱) 펀치보다 더 길어야 한다. 그래야 가공이 시작되기 전 핀이 먼저 삽입되어 위치를 맞추게 된다. 재료의 위치 정밀도는 파일럿 핀의 외경과 구멍 사이의 클리어런스 크기에 영향을 받는다. 두꺼운 재료에서는 파손 방지를 위해 파일럿 핀 직경을 크게 하는 것이 좋다.
금형 설계
파일럿 핀을 설치할 때 주의해야 할 사항은 다음과 같다.
- 재료의 안정적인 위치 결정과 고정을 위해 한 쪽으로만 나열하지 말고 균형 잡힌 위치에 설치한다.
- 일정한 간격을 유치하고 대칭 위치에 최소 2개 이상을 설치한다.
- 중요한 가공 부근에는 파일럿 핀을 설치한다.
- 파일럿 핀 구멍을 가공한 피어싱 작업 다음 스테이지에는 파일럿 핀을 설치한다.
- 구멍을 파고 들어가면서 파손이나 휨이 발생하지 않도록 강도가 충분해야 한다.
- 다른 펀치가 작업할 때 간섭이 없어야 한다.
- 분해 조립이 쉽고 빨라야 한다.
스트립(Strip)은 가늘고 긴 금속 판재이고, 스크랩(Scrap)은 금속 제품을 가공할 때 생기는 부스러기이다. 혼동하지 않도록 주의한다.