단조는 다음과 같은 방법에 따라 분류할 수 있습니다.
1. 단조도구와 금형의 배치에 따른 분류
2. 단조 성형 온도에 따라 분류합니다.
3. 단조 도구와 가공물의 상대 운동 모드에 따라 분류하세요.
단조 전 준비 작업에는 원료 선정, 재료 계산, 절삭, 가열, 변형력 계산, 장비 선정, 그리고 금형 설계가 포함됩니다. 단조 전에는 적절한 윤활 방식과 윤활제를 선택하는 것이 필수적입니다.
단조 소재는 다양한 등급의 강철 및 고온 합금뿐만 아니라 알루미늄, 마그네슘, 구리와 같은 비철 금속을 포함하여 광범위한 범위를 포괄합니다. 한 번에 가공되는 다양한 크기의 막대와 형강, 그리고 다양한 규격의 잉곳이 있습니다. 국내 자원에 적합한 국내산 소재를 광범위하게 사용하는 것 외에도 해외 소재도 있습니다. 대부분의 단조 소재는 이미 국가 표준에 등재되어 있으며, 개발, 시험 및 홍보된 신소재도 많습니다. 잘 알려진 바와 같이 제품의 품질은 종종 원자재의 품질과 밀접한 관련이 있습니다. 따라서 단조 작업자는 소재에 대한 광범위하고 심층적인 지식을 갖추고 공정 요구 사항에 따라 가장 적합한 소재를 선택하는 데 능숙해야 합니다.
재료 계산 및 절삭은 재료 활용도를 높이고 정밀한 블랭크를 얻는 데 중요한 단계입니다. 과도한 재료는 낭비를 유발할 뿐만 아니라 금형 마모와 에너지 소비를 악화시킵니다. 절삭 시 여유가 없으면 공정 조정이 어려워지고 불량률이 증가합니다. 또한, 절삭 단면의 품질 또한 공정 및 단조 품질에 영향을 미칩니다.
가열의 목적은 단조 변형력을 감소시키고 금속의 가소성을 향상시키는 것입니다. 하지만 가열은 산화, 탈탄, 과열, 과연소와 같은 일련의 문제를 야기합니다. 초기 및 최종 단조 온도를 정확하게 제어하는 것은 제품의 미세 조직과 특성에 상당한 영향을 미칩니다. 화염로 가열은 비용이 저렴하고 적응성이 뛰어나다는 장점이 있지만, 가열 시간이 길어 산화 및 탈탄이 발생하기 쉽고 작업 조건 또한 지속적으로 개선해야 합니다. 유도 가열은 빠른 가열과 최소 산화라는 장점이 있지만, 제품의 형상, 크기, 재질 변화에 대한 적응성이 낮습니다. 가열 공정의 에너지 소비는 단조 생산의 에너지 소비에 중요한 역할을 하므로 충분히 평가되어야 합니다.
단조는 외력 하에서 생산됩니다. 따라서 변형력의 정확한 계산은 장비 선택 및 금형 검증의 기초가 됩니다. 변형된 본체 내부의 응력-변형률 해석을 수행하는 것 또한 공정 최적화 및 단조품의 미세 조직과 특성 제어에 필수적입니다. 변형력 해석에는 네 가지 주요 방법이 있습니다. 주응력법은 그다지 엄격하지는 않지만 비교적 간단하고 직관적입니다. 공작물과 공구 사이의 접촉면에서의 총 압력과 응력 분포를 계산할 수 있으며, 공작물의 종횡비와 마찰 계수의 영향을 직관적으로 파악할 수 있습니다. 슬립 라인법은 평면 변형률 문제에 엄격하며 공작물의 국부 변형 시 응력 분포에 대한 보다 직관적인 솔루션을 제공합니다. 그러나 적용 범위가 좁고 최근 문헌에 보고된 사례가 거의 없습니다. 상한법은 과대평가된 하중을 제공할 수 있지만, 학문적 관점에서 그다지 엄격하지 않고 유한 요소법보다 훨씬 적은 정보를 제공할 수 있기 때문에 최근에는 거의 적용되지 않았습니다. 유한요소법은 외부 하중과 공작물 형상 변화뿐만 아니라 내부 응력-변형률 분포를 제공하고 발생 가능한 결함을 예측할 수 있어 매우 유용한 방법입니다. 지난 몇 년 동안에는 긴 계산 시간과 그리드 재작성과 같은 기술적 문제 개선의 필요성으로 인해 대학과 과학 연구 기관에만 적용되었습니다. 하지만 최근 컴퓨터의 급속한 발전과 더불어 유한요소 해석을 위한 상용 소프트웨어의 정교함이 더욱 높아짐에 따라, 이 방법은 기본적인 분석 및 계산 도구로 자리 잡았습니다.
마찰을 줄이면 에너지를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 금형의 수명도 연장할 수 있습니다. 마찰을 줄이는 중요한 방법 중 하나는 윤활제를 사용하는 것입니다. 윤활제는 제품의 균일한 변형을 통해 미세 구조와 특성을 개선하는 데 도움이 됩니다. 단조 방법과 작업 온도가 다르기 때문에 사용되는 윤활제도 다릅니다. 유리 윤활제는 고온 합금과 티타늄 합금의 단조에 일반적으로 사용됩니다. 강의 열간 단조에는 수성 흑연이 널리 사용되는 윤활제입니다. 냉간 단조의 경우, 고압으로 인해 단조 전에 인산염 또는 옥살산염 처리가 필요한 경우가 많습니다.
게시 시간: 2024년 8월 21일