간접 압출 각도 프레스(IEAP) 다이에서 단면 감소의 주요 기능은 금속의 탄성 변형을 사전에 관리하는 것입니다. 일반적으로 5%에서 7% 사이의 특정 감소율을 다이 출구에 설계함으로써 엔지니어는 압출 압력이 해제된 후 재료가 원래 모양으로 돌아가려는 자연스러운 경향을 효과적으로 상쇄합니다.
탄성 복원력을 보상함으로써 이 설계 기능은 내부 마찰을 크게 줄이고, 중요한 공구를 손상으로부터 보호하며, 중간 트리밍 없이 연속적인 컨베이어 스타일 처리를 가능하게 합니다.
탄성 복원력의 메커니즘
재료 "스프링백" 처리
금속이 고압 압출을 겪을 때 상당한 응력을 받습니다. 다이 출구에서 그 응력이 해제되면, 재료는 자연스럽게 원래 모양으로 돌아가려고 하는데, 이를 탄성 복원력 또는 "스프링백"이라고 합니다.
전략적인 5-7% 감소
이 효과를 상쇄하기 위해 IEAP 다이는 약간의 단면 감소를 통합합니다. 이 5-7% 감소는 탄성 변형으로 인한 부피 변화를 고려합니다.
치수 안정성 보장
이 감소를 강제함으로써 설계는 작업물의 최종 치수가 제어되도록 합니다. 이는 성형 영역을 벗어난 직후 재료가 의도된 공차 이상으로 팽창하는 것을 방지합니다.
운영 효율성 및 공구 보호
내부 마찰 감소
이 설계의 가장 중요한 이점 중 하나는 작업물과 내부 다이 벽 사이의 마찰 감소입니다.
만약 재료가 다이 채널 내부에서 통제되지 않고 팽창한다면, 벽 쪽으로 바깥쪽으로 밀어낼 것입니다. 이 감소는 그 압력을 완화하여 금속이 더 부드럽게 흐르도록 합니다.
공구 수명 연장
높은 마찰은 다이 수명의 적입니다. 팽창으로 인한 접촉 압력을 최소화함으로써 감소 설계는 다이와 펀치 모두의 손상 위험을 줄입니다.
연속 생산 가능
이 설계 기능은 컨베이어 스타일 제조에 필수적입니다. 재료가 과도한 팽창 없이 다이에서 깨끗하게 빠져나오기 때문에 연속 압출을 지원합니다. 이는 패스 사이에 복잡하고 시간이 많이 걸리는 트리밍 공정의 필요성을 제거합니다.
중요 설계 고려 사항
정밀도의 중요성
감소는 유익하지만 정밀하게 계산되어야 합니다. 5-7% 범위는 변형력의 균형을 맞추기 위한 특정 목표입니다.
오산 가능성
감소가 불충분하면 마찰 감소의 이점이 사라져 막힘 또는 공구 마모가 발생할 수 있습니다. 반대로, 과도한 감소는 새로운 응력을 유발하거나 작업물을 원하는 프로파일 이상으로 변형시킬 수 있습니다.
효율성을 위한 다이 설계 최적화
IEAP 기술을 효과적으로 구현하려면 다이 형상을 특정 생산 목표와 일치시켜야 합니다.
- 주요 초점이 장비 수명이라면: 내부 벽 마찰을 최소화하고 펀치의 조기 마모를 방지하기 위해 설계가 5-7% 감소 범위에 엄격하게 준수하도록 하십시오.
- 주요 초점이 공정 속도라면: 이 감소 기능을 활용하여 중간 트리밍의 병목 현상을 제거하고 연속적인 컨베이어 스타일 압출을 촉진하십시오.
적절하게 보정된 단면 감소는 물리적인 탄성 복원력의 필연성을 약점에서 관리 가능한 변수로 바꿉니다.
요약 표:
| 기능 | IEAP 공정에 대한 전략적 영향 |
|---|---|
| 감소 목표 | 단면적의 5% ~ 7% |
| 탄성 복원력 | 다이 출구에서의 재료 "스프링백" 상쇄 |
| 마찰 제어 | 내부 벽 압력 및 재료 끌림 감소 |
| 공구 이점 | 펀치 및 다이 채널의 마모 감소 |
| 작업 흐름 효율성 | 연속적인 컨베이어 스타일 처리 지원 |
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참고문헌
- Lembit Kommel. Overview of Hard Cyclic Viscoplastic Deformation as a New SPD Method for Modifying the Structure and Properties of Niobium and Tantalum. DOI: 10.31038/nams.2024721
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