알루미늄 블록을 단조하는 것은 최종 제품의 품질과 효율성을 보장하기 위해 신중한 다이 설계가 필요한 복잡하고 정확한 제조 공정입니다. 신뢰할 수있는 알루미늄 위조 블록 공급 업체로서 저는 수년에 걸쳐 알루미늄 위조를위한 다이 디자인에 대한 광범위한 경험을 얻었습니다. 이 블로그에서는 알루미늄 블록을 위조하기위한 다이 설계의 몇 가지 주요 고려 사항과 단계를 공유 할 것입니다.
알루미늄 단조 공정 이해
다이 디자인을 탐구하기 전에 알루미늄 단조 공정을 명확하게 이해하는 것이 중요합니다. 알루미늄 단조는 압축력을 적용함으로써 알루미늄 빌릿 또는 원하는 형태로 사전 형성을 형성하는 것을 포함한다. 이 공정은 일반적으로 알루미늄을 적절한 단조 온도로 가열하고, 다이 캐비티에 배치하고, 위조 프레스를 사용하여 재료를 변형시키는 등 여러 단계로 구성됩니다.
오픈-다이 단조 또는 폐쇄 자리 단조와 같은 단조 과정의 선택은 다이 디자인에 크게 영향을 미칩니다. Open-Die Forging은 간단한 모양에 적합하며 최종 치수에서 약간의 유연성을 제공합니다. 반면에 폐쇄 형 단조는보다 복잡한 모양에 사용되며 더 높은 정밀도와 더 나은 표면 마감을 제공합니다.
오른쪽 알루미늄 재료를 선택합니다
적절한 알루미늄 재료의 선택은 다이 디자인의 첫 번째 단계입니다. 다른 알루미늄 합금은 강도, 연성 및 부식 저항과 같은 다양한 기계적 특성을 가지고 있습니다. 합금의 선택은 의도 된 응용 프로그램, 작동 조건 및 성능 기대치를 포함하여 최종 제품의 특정 요구 사항에 따라 다릅니다.
예를 들어, 단조 알루미늄 블록이 자동차 응용 분야에서 사용되는 경우 강도가 높고 피로 저항성이 우수한 합금이 선호 될 수 있습니다. 반면, 무게가 항공 우주 성분과 같은 중요한 요소 인 응용 분야의 경우 강도 대 중량 비율이 우수한 경량 알루미늄 합금이 더 적합합니다.
다이 캐비티 설계
다이 캐비티는 단조 알루미늄 블록의 모양과 치수를 결정하므로 다이 디자인의 가장 중요한 부분입니다. 다이 캐비티를 설계 할 때 다음과 같은 요인을 고려해야합니다.
1. 부품 형상
다이 캐비티는 최종 제품의 정확한 형상과 일치하도록 설계되어야합니다. 여기에는 구멍, 보스 및 언더컷과 같은 기능을 고려하는 것이 포함됩니다. 복잡한 형상은 단조 후 다중 다이 또는 추가 가공 작업을 사용해야 할 수 있습니다.
2. 드래프트 각도
드래프트 각도는 다이 캐비티에서 단조 부분의 방출을 용이하게하기 위해 다이 디자인에서 필수적입니다. 최소 3 ° ~ 5 °의 드래프트 각도는 일반적으로 알루미늄 단조에 권장됩니다. 초안 각도는 다이 캐비티의 모든 수직 표면에 적용되어 부품을 쉽게 제거 할 수 있어야합니다.
3. 관용
공차는 단조 부분의 치수 정확도를 보장하는 데 중요한 역할을합니다. 다이 캐비티는 단조시 열 팽창과 다이의 탄성 변형과 같은 요인을 설명하기 위해 적절한 공차로 설계되어야합니다. 최종 제품에 대한 허용 가능한 공차를 결정하려면 고객과 상담하는 것이 중요합니다.
4. 표면 마감
다이 캐비티의 표면 마감은 단조 부분의 표면 품질에 직접 영향을 미칩니다. 다이 캐비티의 부드러운 표면 마감 처리는 단조 중 마찰을 줄이고 알루미늄 재료의 흐름을 향상시킵니다. 다이 캐비티를 높은 표면 마감으로 연마하면 다이에서 단조 부분의 방출이 향상 될 수 있습니다.
다이 치수 계산
다이 캐비티 설계가 완료되면 다음 단계는 다이의 치수를 계산하는 것입니다. 다이 치수는 단조 부분의 크기, 단조 공정 및 다이 스틸의 재료 특성과 같은 요소를 고려하여 결정됩니다.
다이는 단조 과정에서 생성 된 고압과 온도를 견딜 수 있도록 설계되어야합니다. 다이 벽의 두께와 다이의 전체 크기는 변형과 균열을 방지하기에 충분해야합니다. 또한, 다이는 단조 중에 알루미늄 재료의 확장을 허용하기 위해 적절한 통관 공간으로 설계되어야합니다.
올바른 다이 자료를 선택합니다
다이 재료의 선택은 다이의 성능과 수명에 중요합니다. 다이 재료는 단조 과정의 가혹한 조건을 견딜 수 있도록 강도, 경도 및 내마모성을 가져야합니다. 알루미늄 단조를위한 일반적인 다이 재료에는 H13 및 D2와 같은 공구 강과 뜨거운 작업 공구 강과와 같은 특수 합금이 포함됩니다.
H13 Tool Steel은 강도, 인성 및 내열성의 우수한 조합으로 인해 알루미늄 단조 다이에 인기있는 선택입니다. 단조 중에 발생하는 고온과 압력을 견딜 수 있으며 열 피로에 대한 저항성이 좋습니다. 반면 D2 Tool Steel은 높은 경도와 내마모성으로 유명하여 정밀도와 긴 도구 수명이 필요한 응용 분야에 적합합니다.
다이의 열처리
열처리는 다이 제조 공정의 필수 단계입니다. 열처리 공정은 일반적으로 원하는 경도와 인성을 달성하기 위해 담금질 및 템퍼링을 포함합니다.
담금질은 고온에서 저온까지 다이를 빠르게 냉각시켜 재료를 강화하는 것을 포함합니다. 그런 다음 템퍼링을 수행하여 담금질 동안 생성 된 내부 응력을 완화하고 다이의 강인성을 향상시킵니다. 해고 온도, 냉각 속도 및 템퍼링 온도와 같은 열처리 파라미터는 다이의 최적 성능을 보장하기 위해 신중하게 제어해야합니다.
제조 및 가공을 다이
다이 디자인 및 재료 선택이 완료되면, 다이는 밀링, 턴 및 전기 방전 가공 (EDM)과 같은 다양한 가공 공정을 사용하여 제조됩니다. 이 과정은 다이 캐비티 및 다이의 다른 특징을 높은 정밀하게 만드는 데 사용됩니다.
밀링은 다이 블록에서 재료를 제거하고 다이 캐비티의 기본 모양을 만드는 데 사용되는 일반적인 가공 공정입니다. 회전은 다이 삽입물과 같은 다이의 원통형 표면을 가공하는 데 사용됩니다. EDM은 전기 방전을 사용하여 재료를 제거하는 비 전통적인 가공 공정이며 종종 다이 캐비티에서 복잡한 모양과 미세한 세부 사항을 만드는 데 사용됩니다.
다이 코팅 및 표면 처리
다이 코팅 및 표면 처리는 다이의 성능과 수명을 크게 향상시킬 수 있습니다. 질화 티타늄 (TIN), 카보 니트화물 (TICN) 및 다이아몬드 유사 탄소 (DLC)와 같은 코팅은 다이와 알루미늄 재료 사이의 마찰을 줄이고 내마모성을 개선하며 고착을 방지 할 수 있습니다.
질화 및 기화와 같은 표면 처리는 또한 다이 표면의 경도와 내마모성을 향상시킬 수 있습니다. 이 처리는 다이 표면에 단단하고 내마비 층을 만들어 단조 중에 알루미늄 재료의 연마 작용으로부터 보호하는 데 도움이됩니다.
테스트 및 검증
다이를 생산하기 전에 성능과 기능을 보장하기 위해 철저한 테스트 및 검증을 수행하는 것이 필수적입니다. 여기에는 결함이나 문제를 확인하기 위해 다이를 사용하여 시험판 위조 작업을 수행하는 것이 포함됩니다.
시험 단조 중에 다이 마모, 부품 품질 및 치수 정확도와 같은 요소에 대해 다이를 모니터링해야합니다. 위조 된 알루미늄 블록의 성공적인 생산을 보장하기 위해 테스트 단계에서 식별 된 모든 문제를 즉시 해결해야합니다.
결론
알루미늄 블록을 위조하기위한 다이 설계는 다양한 요인을 신중하게 고려해야하는 복잡하고 반복적 인 과정입니다. 알루미늄 위조 블록 공급 업체로서, 고품질 단조 부품의 생산을 보장하기 위해 다이 디자인의 정밀도와 품질의 중요성을 이해합니다.
이 블로그에 요약 된 단계를 따르면 알루미늄 위조 프로세스의 특정 요구 사항에 맞는 다이를 설계 할 수 있습니다. 올바른 알루미늄 재료를 선택하고 정밀하게 다이 캐비티를 설계하고 적절한 다이 재료를 선택하고 철저한 테스트 및 검증을 수행하십시오.
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참조
- Davis, Jr (ed.). (2008). 알루미늄 및 알루미늄 합금. ASM 국제.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2013). 제조 엔지니어링 및 기술. 피어슨.
- Dieter, GE (1986). 기계적 야금. 맥그로 힐.
