H13 강철 압출 실린더와 하부 다이는 직접 분말 단조에서 주요 구속 메커니즘으로 기능합니다. 이는 밀도 향상에 필요한 물리적 경계를 생성합니다. 실린더는 방사형 후방 압력을 가하는 강체 위치 결정 슬리브 역할을 하며, 하부 다이는 프레스 램과 함께 시스템을 밀봉하고 분말을 내부로 강제합니다.
실린더와 하부 다이 간의 시너지는 삼축 압축 응력 상태를 생성합니다. 이 다방향 압력은 분말 입자를 함께 용접하고 균일한 밀도 구조를 달성하는 데 필수적입니다.
압출 실린더의 역할
위치 결정 슬리브 역할
H13 압출 실린더는 금형 시스템의 외부 경계 역할을 합니다. 이는 작동 중에 분말 잉곳을 제자리에 고정하는 위치 결정 슬리브로 효과적으로 기능합니다.
방사형 후방 압력 행사
유압 프레스가 수직력을 가하면 분말은 외부로 팽창하려고 합니다. 실린더의 내부 벽은 이러한 팽창에 저항하여 잉곳에 방사형 후방 압력을 가합니다.
측면 힘 억제
이 저항은 재료가 측면으로 빠져나가는 것을 방지합니다. 에너지를 분말 덩어리로 다시 전달하여 힘이 용기 변형이 아닌 압축에 사용되도록 합니다.
하부 다이의 기능
압출 공간 밀봉
하부 다이는 시스템을 닫는 데 중요합니다. 이는 초기 압축 단계에서 분말이 바닥으로 압출되는 것을 방지하는 금형의 출구를 밀봉합니다.
밀폐된 환경 형성
하부 다이는 유압 프레스 램과 함께 작동하여 완전히 밀폐된 압출 공간을 생성합니다. 이는 분말이 하강하는 램과 고정된 다이 사이에 갇히도록 보장합니다.
중심 방향 밀도 향상
출구가 밀봉되면 가해진 힘은 재료 자체로만 향할 수 있습니다. 이 형상은 분말이 중심 방향으로 밀도 향상되도록 강제하여 고체 코어를 생성합니다.
밀도 향상의 물리학
삼축 압축 응력 생성
실린더의 방사형 구속과 하부 다이의 수직 정지의 조합은 삼축 압축 응력 상태를 생성합니다.
입자 용접 촉진
이 다축 응력은 재료의 야금 결합에 엄격하게 필요합니다. 이는 개별 분말 입자를 매우 가까운 접촉으로 강제하여 기공을 닫고 용접을 촉진하여 기공을 제거합니다.
절충안 이해
공구 강성에 대한 의존성
이 시스템의 효과는 전적으로 H13 강철의 강성에 달려 있습니다. 압력 하에서 실린더가 팽창하거나 변형되면 방사형 후방 압력이 감소하여 삼축 응력 상태가 손상됩니다.
압력 한계
밀폐된 시스템은 밀도를 최대화하지만 공구에 엄청난 내부 응력을 가합니다. 밀봉의 "밀폐된" 특성은 초과 압력이 빠져나갈 수 없음을 의미하므로 공구 파손을 방지하기 위해 유압력을 정밀하게 제어해야 합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
단조 공정의 효과를 최대화하려면 공구 제약 조건과 관련하여 다음 사항을 고려하십시오.
- 최대 밀도가 주요 초점인 경우: 탄성 변형 없이 높은 방사형 후방 압력을 유지하기에 충분한 벽 두께를 갖도록 압출 실린더를 확보하십시오.
- 입자 결합이 주요 초점인 경우: 입자 용접에 필요한 삼축 압축 응력 상태를 유지하기 위해 하부 다이 밀봉이 절대적인지 확인하십시오.
최종 부품의 무결성은 금형 시스템이 강성, 폐쇄 루프 압력 환경을 유지하는 능력에 직접적으로 의존합니다.
요약 표:
| 구성 요소 | 주요 기능 | 재료에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| H13 압출 실린더 | 방사형 위치 결정 슬리브 | 방사형 후방 압력 행사; 측면 팽창 방지 |
| H13 하부 다이 | 시스템 밀봉 | 밀폐된 환경 생성; 중심 방향 밀도 향상 |
| 결합 시스템 | 다축 구속 | 삼축 압축 응력 생성; 입자 용접 촉진 |
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참고문헌
- Shuyun Wang, Jianguo Lin. Direct powder forging of PM nickel-based superalloy: densification and recrystallisation. DOI: 10.1007/s00170-016-8966-9
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