금형구조해석( 예압, 링, 단조금형)

목차

1. 금형
2. 예압
3. 금형 구조 해석(예압)

본문내용

금형(金型 Die & mould)이란?
재료의 소성, 전연성, 유동성 등의 성질을 이용하여 재료들의 가공 성형을 하여 제품을 생산하는 도구로서 동일 규격의 제품을 대량으로 생산하기 위하여 만들어지는 모체가 되는 ‘틀’ 또는 ‘형’의 통칭이다.
금형은 오늘날 현대문명의 이기(利器)로서 우리가 매일 사용하는 전기, 전자 제품을 비롯하여 자동차, 철도, 선박, 항공기 등의 수송기계, 반도체, 통신기기, 산업기계, 정밀기계, 광학기기, 농업, 건축용 기기, 완구 등을 제조하는데 필수적으로 이용된다.

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소성가공방법 중 하나인 냉간 단조는 비교적 간단한 장비로 정밀도 높은 부품을 대량 생산하는데 많이 이용되고 있다. 그러나 냉간 단조의 경쟁력을 좌우하는 주요 요소가 금형의 수명이다. 냉간 금형의 수명은 파괴, 마모, 소성변형 등에 의하여 금형이 수명을 다하는 사례가 가장 많다. 단조 중 금형의 파손은 생산성과 불량품의 양산으로 이어짐은 물론이고, 인명 사고로 이어질 수 있다는 점에서 이 문제를 매우 중요하다.
대량 생산 목적의 금형의 경우, 금형의 파괴, 마모, 소성변형 등을 막기 위하여 다이인서트는 초경합금 등의 고강도 소재로 하고 열박음용 링은 주로 합금공구강이 사용되고 있다. 물론 초경합금은 가공이 용이하지 않고, 가격이 비싸기 때문에 가능하다면, 다이인서트도 합금공구강으로 제작되고 있다. 금형 재료는 경한 성질을 가지고 있고, 압축강도가 인장강도에 비하여 크다.

<중 략>

금형에 예압의 크기를 어느 정도 주어야 금형의 면압이 최소화 되는지 가늠할 수 없어서 시뮬레이션에서 처음 금형에 예압을 2Mpa로 하였다. 그 결과 예압이 너무 강하여 금형이 오히려 수축하는 모습을 보였다. 예압의 크기를 여러 번 변경한 결과 2200Pa과 1500Pa사이의 값이 금형의 면압이 최소화되면서, 금형의 수축도 일어나지 않는 값이라는 것을 찾았다. 결국, 금형에 예압이 1750Pa에서의 실험값 중 면압이 최소화 되는 값으로 결론지었지만, 아직 시뮬레이션 프로그램을 익숙하게 다루지 못하여 최적의 예압크기는 찾지 못하여 아쉬웠다.

참고 자료

없음