냉간 단조정밀 소성 성형 기술의 한 종류로, 우수한 기계적 특성, 높은 생산성, 높은 재료 활용도 등 비교할 수 없는 가공 이점을 제공하며, 특히 대량 생산에 적합합니다. 냉간 단조는 최종 제품 제조 방법으로 사용될 수 있으며, 항공우주 및 운송 공구, 공작기계 산업 등 다양한 산업에서 널리 활용되고 있습니다. 현재 자동차 산업, 오토바이 산업, 공작기계 산업의 급속한 발전은 기존 냉간 단조 기술 발전의 원동력이 되고 있습니다.냉간 단조 공정중국은 늦게 시작하지는 않았지만 발전 속도는 선진국과 큰 격차를 보이고 있으며, 현재까지 중국은 20kg 미만의 자동차용 냉간단조품을 생산하고 있으며, 선진국의 절반 수준에 해당하며, 발전 잠재력이 매우 크며, 자동차 산업의 발전을 강화하고 있습니다.냉간 단조기술과 응용은 현재 우리나라에서 시급한 과제입니다.
냉간 단조품의 형상은 초기 축, 나사, 너트, 도관 등에서 복잡한 단조품의 형상으로 점차 복잡해지고 있습니다. 스플라인 축의 일반적인 공정은 다음과 같습니다. 압출 로드 - 중간 헤드 부분 업세팅 - 스플라인 압출; 스플라인 슬리브의 주요 공정은 후면 압출 컵 - 하단 링 - 압출 슬리브입니다. 현재 원통형 기어의 냉간 압출 기술도 생산에 성공적으로 활용되고 있습니다. 철 금속 외에도 구리 합금, 마그네슘 합금, 알루미늄 합금 소재가 냉간 압출에 점점 더 널리 사용되고 있습니다.
지속적인 프로세스 혁신
냉간 정밀 단조는 (거의) 순형성(net form) 공정입니다. 이 공법으로 성형된 부품은 높은 강도, 높은 정밀도, 그리고 우수한 표면 품질을 갖습니다. 현재 해외 일반 자동차에 사용되는 냉간 단조품의 총량은 40~45kg이며, 그중 톱니 부품의 총량은 10kg이 넘습니다. 냉간 단조된 기어의 단중량은 1kg 이상이며, 톱니 형상의 정밀도는 7단계에 달할 수 있습니다.
끊임없는 기술 혁신은 냉간 압출 기술의 발전을 촉진해 왔습니다. 1980년대 이후 국내외 정밀 단조 전문가들은 션트 단조 이론을 스퍼 기어와 헬리컬 기어의 냉간 단조에 적용하기 시작했습니다. 션트 단조의 주요 원리는 블랭크 또는 다이의 성형부에 재료의 션트 캐비티 또는 채널을 형성하는 것입니다. 단조 공정에서 재료의 일부는 캐비티를 채우면서 션트 캐비티 또는 채널로 흐릅니다. 션트 단조 기술의 적용으로 절삭량이 적고 절삭이 필요 없는 고정밀 기어 가공이 빠르게 산업 규모에 도달했습니다. 피스톤 핀과 같이 길이 대 직경 비율이 5인 압출 부품의 경우, 축 방향 션트를 통해 축 방향 잔류 소재 블록을 광범위하게 적용하여 냉간 압출 일회 성형을 달성할 수 있으며, 펀치 안정성이 우수합니다. 플랫 스퍼 기어 성형의 경우, 방사형 잔류 소재 블록을 사용하여 단조품의 냉간 압출 성형을 구현할 수도 있습니다.
블록 단조는 금속을 한 번에 한두 개의 펀치를 사용하여 일방향 또는 역방향 압출 방식으로 정밀 다이를 통해 성형하는 방식으로, 플래시 에지 없이 거의 깨끗한 형상의 정밀 단조품을 얻을 수 있습니다. 유성 기어, 하프 샤프트 기어, 스타 슬리브, 크로스 베어링 등 일부 자동차 정밀 부품은 절삭 방식을 채택할 경우 재료 활용률이 매우 낮을 뿐만 아니라(평균 40% 미만) 인건비와 높은 생산 비용을 초래합니다. 해외에서는 이러한 정밀 단조품을 폐쇄 단조 기술을 통해 생산하고 있으며, 이를 통해 절삭 공정을 대부분 제거하고 비용을 크게 절감할 수 있습니다.
냉간 단조 공정의 개발은 주로 고부가가치 제품 개발을 통해 생산 원가를 절감하는 데 중점을 두고 있습니다. 동시에 절삭, 분말 야금, 주조, 열간 단조, 판금 성형 등의 분야에 지속적으로 침투하거나 대체하고 있으며, 이러한 공정과 결합하여 복합 공정을 형성할 수도 있습니다. 열간 단조-냉간 단조 복합 소성 성형 기술은 열간 단조와 냉간 단조를 결합한 새로운 정밀 금속 성형 기술입니다. 열간 단조와 냉간 단조의 장점을 모두 활용합니다. 열간 상태의 금속은 소성이 우수하고 유동 응력이 낮기 때문에 주요 변형 공정은 열간 단조로 완료됩니다. 냉간 단조는 정밀도가 높기 때문에 부품의 중요한 치수는 최종적으로 냉간 단조 공정으로 성형됩니다. 열간 단조-냉간 단조 복합 소성 성형 기술은 1980년대에 등장하여 1990년대 이후 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 이 기술로 제작된 부품은 정밀도 향상 및 비용 절감이라는 좋은 성과를 거두었습니다.
게시 시간: 2021년 4월 13일