근접 단조 생산을 위해 하이 퀄리티 다이를 생산하는 방법

근접 단조를위한 고품질 다이를 생산하는 것은 설탕 공장에서화물 마차에 사용되는 강철 바퀴와 같은 고품질 단조 부품의 일관된 생산을 보장하는 데 중요합니다. 다이는 정확한 부품 형상을 보장하면서 단조 공정 중에 경험되는 고압, 온도 및 마모를 견뎌야 한다. 다음은 근접 단조를 위해 고품질 다이를 생산하는 방법에 대한 자세한 안내서입니다.

1. 다이 재료 선택

적절한 다이 재료의 선택은 다이의 내구성과 성능을 보장하는 데 기본입니다. 재료는 균열 또는 변형없이 단조 중에 극한 압력과 온도를 견뎌야합니다.

일반적인 다이 재료:

· 도구 스틸 (예: H13, H11): 이들은 우수한 열전도율, 내마모성 및 고온에서 경도를 유지하는 능력으로 인해 단조 다이에 널리 사용됩니다.

H13 강철: 높은 인성, 내마모성 및 열 피로에 대한 내성으로 유명하여 대량 단조 작업에 이상적입니다.

H11 강철: 열과 스트레스에 노출 된 다이에 대한 좋은 선택, 경도와 인성의 균형을 제공합니다.

· 핫 워크 툴 스틸: 이 스틸은 고온에서 강도를 유지하여 다이가 고압과 열에서 변형되지 않도록합니다.

· 고속 스틸 (HSS) 및 카바이드 인서트: 특정 고정밀 또는 대용량 애플리케이션에서 HSS 또는 카바이드는 특히 복잡하거나 내구성있는 다이 인서트에 사용할 수 있습니다.

자료를 선택할 때 고려해야 할 요소:

· 열 전도도: 다이의 국부적인 과열을 방지합니다.

· 착용 저항: 재료 침식을 최소화하여 다이 수명을 연장합니다.

· 강인함: 고압 하에서 균열과 골절을 피하십시오.

· 경도: 단조 공정의 응력을 견딜 수있을만큼 높아야합니다.

2. 설계 및 엔지니어링 다이

효과적인 다이 설계는 근접 다이 단조 공정의 성공을 위해 중요하다. 다이는 단조 부품의 최종 형상을 정확하게 복제하고 효율적인 재료 흐름을 허용하고 콜드 셔츠 또는 균열과 같은 결함을 최소화해야합니다.

주요 디자인 고려 사항:

· 기하학: 다이 기하학이 재료 흐름에 대한 허용과 함께 최종 단조 제품의 모양과 밀접하게 일치하는지 확인하십시오. 다이는 휠 림, 보어 및 허브와 같은 기능을 고려해야합니다.

초안 각도: 다이 표면의 약간의 각도 (종종 3-5 도) 는 단조 부품이 다이에서 쉽게 풀릴 수 있도록 도와줍니다.

필렛 및 반경: 둥근 모서리는 균열로 이어질 수있는 스트레스 농도를 방지하는 데 사용됩니다.

플래시 채널: 이 채널을 통해 단조 중에 과도한 재료 (플래시) 가 빠져 나갈 수있어 다이가 제대로 채워지고 재료가 원하지 않는 영역으로 유입되는 것을 방지합니다.

· 재료 흐름: 단조 중에 매끄러운 재료 흐름을 보장하기 위해 다이를 설계해야합니다. 디자인은 재료가 자체적으로 접히거나 (냉간 차단) 공극을 형성하는 영역을 방지해야합니다.

· 다이 인서트: 단조 재료와 직접 접촉하도록 노출 된 영역과 같이 가장 많은 마모를 겪는 다이 부품의 경우, 카바이드 또는 HSS와 같은 삽입 재료를 사용하여 다이 수명을 연장 할 수 있습니다.

· 이별 선 설계: 두 개의 다이 반쪽이 만나는 선은 결함을 최소화하고 단조 부품을 쉽게 제거 할 수 있도록 배치해야합니다. 적절한 이별 라인 디자인은 과도한 플래시를 피하고 원활한 작동을 보장합니다.

3D 시뮬레이션 및 분석

· 유한 요소 분석 (FEA): FEA 소프트웨어를 사용하여 단조 프로세스를 시뮬레이션하고 다이의 재료 흐름, 응력 분포 및 잠재적 실패 지점을 분석합니다. 이것은 실제 생산 전에 다이 설계를 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

· 열 시뮬레이션: 단조 중 다이 내의 열 전달 및 열 응력을 시뮬레이션하여 열 피로를 피하고 냉각 전략을 최적화합니다.

3. 다이 제조 공정

재료가 선택되고 설계가 마무리되면, 다이의 제조가 시작될 수 있다. 이 공정은 다이가 수명 내내 잘 작동하도록 정밀 가공, 열처리 및 마무리가 필요합니다.

다이 제조 단계:

1. 거친 가공:

CNC 기계를 사용하여 다이의 기본 모양을 가공하여 시작하십시오. 이는 단조 부품 및 플래시 채널용 캐비티와 같은 다이의 큰 특징을 생성하는 것을 포함한다.

정밀 CNC 밀링 및 터닝: 이 기계는 필요한 기능을 만들고 기본 다이 모양을 거칠게 만드는 데 사용됩니다.

2. 열 처리:

어닐링: 다이 소재를 부드럽게하여 기계를 쉽게 만듭니다.

경화:다이를 고온으로 가열 한 다음 경도와 내마모성을 높이기 위해 담금질합니다.

템퍼링: 경화 후, 다이는 부서지기 쉬움을 줄이고 단조 공정에 대한 경도와 인성의 적절한 균형을 유지하도록 부드럽게합니다.

열처리 후 처리: 템퍼링 후, 다이가 사용 중에 왜곡되지 않도록 추가 열처리를 통해 잔류 응력이 완화됩니다.

3. 마무리 및 표면 처리:

연마: 특히 단조 재료에 노출 된 영역에서 매끄러운 표면을 보장하고 재료 흐름을 개선합니다.

연삭: 정밀도 연삭은 공동 또는 플래시 채널과 같은 중요한 영역에서 최종 표면 마무리를 달성하는 데 사용될 수 있습니다.

코팅: PVD (물리적 증기 증착) 또는 질화물 코팅과 같은 내마모성 코팅을 적용하여 다이의 수명과 열 마모에 대한 내성을 향상시킵니다.

4. 탄화물 삽입물의 삽입 (해당되는 경우):

마모가 매우 높은 지역의 다이의 경우, 탄화물 인서트를 다이의 특정 부분에 설치하여 수명을 연장하고 단조 공정의 성능을 향상시킬 수 있습니다.

4. 다이 테스트 및 품질 관리

다이가 제조되면 모든 성능 및 품질 표준을 충족하도록 철저한 테스트를 거쳐야합니다. 여기에는 시뮬레이션 조건에서 치수 정확도, 재료 무결성 및 성능 검사가 포함됩니다.

주요 테스트 단계:

· 차원 검사: 좌표 측정 기계 (CMM) 를 사용하여 지정된 차원에 따라 다이를 확인하십시오.

· 경도 테스트: 원하는 특성을 보장하기 위해 다양한 지점에서 다이의 경도를 확인합니다. 시험 방법은 로크웰 또는 비커스 경도 시험을 포함한다.

· 열 스트레스 테스트: 단조 공정의 고온 조건을 시뮬레이션하여 다이가 응력으로 변형되거나 열 피로로 인해 실패하지 않는지 확인합니다.

· 시험 단조: 생산 된 부품이 필요한 사양을 충족하고 다이가 실제 작업 조건에서 예상대로 수행되는지 확인하기 위해 다이를 사용하여 시험 단조를 실시하십시오.

· 툴링 무결성 검사: 정기적으로 다이에 균열, 과도한 마모 및 기타 손상이 있는지 검사하여 유지 보수 또는 교체가 필요한시기를 결정하십시오.

5. 다이 유지 보수 및 장수 관리

근접 다이 단조 중에 죽는 마모를 감안할 때 시간이 지남에 따라 성능을 유지하는 것이 생산 품질을 유지하고 가동 중지 시간을 최소화하는 데 중요합니다.

주요 유지 보수 단계:

· 정사이즈 검사: 특히 접촉 스트레스가 많은 지역에서 마모, 균열 및 기타 손상을 주기적으로 확인하십시오.

· 다이 폴리싱 및 수리: 사소한 마모 문제를 수리하고 부드러운 작동 및 재료 흐름을 유지하기 위해 다이 표면을 연마하십시오.

· 재 경화: 다이가 경도 또는 인성에 영향을 미치는 마모를 경험하면 다시 경화하여 성능을 복원 할 수 있습니다.

· 윤활: 단조 과정에서 적절한 윤활유를 적용하여 다이 표면의 마찰과 마모를 줄입니다.

결론

고품질의 근접 다이 단조 다이를 생산하려면 신중한 재료 선택, 정밀 엔지니어링 및 고급 제조 기술의 조합이 필요합니다. 올바른 다이 재료 선택부터 설계를위한 고급 시뮬레이션 도구 구현에 이르기까지 제조업체는 다이 성능과 수명을 최적화 할 수 있습니다. 정사이즈 품질 관리 및 유지 보수는 다이가 설탕 공장에서화물 마차 용 강철 바퀴와 같은 고품질의 단조 부품을 장기적으로 계속 생산하도록하기 위해 필수적입니다. 체계적이고 철저한 접근 방식을 따르면 단조 제품이 강도, 내구성 및 성능에 필요한 표준을 충족하는지 확인할 수 있습니다.