1. 서론 제조 기술이 신속히 발전함에 따라 단조 기술도 더 우수한 최종 제품을 보다 경제적으로 생산하게 되었다. 최근까지의 단조 작업에 대한 연구는 응력과 단조 하중의 해석에만 집중되어 왔고, 최종 기계적 성질의 개선과, 단조 부품의 정밀한 공차를 만족시키기 위해 재료가 금형 공간을 채우는데 필수적인 금속의 변형과 유동에 관한 연구는 무시되어 왔다. 최근에는 특히 ...
1. 서론 제조 기술이 신속히 발전함에 따라 단조 기술도 더 우수한 최종 제품을 보다 경제적으로 생산하게 되었다. 최근까지의 단조 작업에 대한 연구는 응력과 단조 하중의 해석에만 집중되어 왔고, 최종 기계적 성질의 개선과, 단조 부품의 정밀한 공차를 만족시키기 위해 재료가 금형 공간을 채우는데 필수적인 금속의 변형과 유동에 관한 연구는 무시되어 왔다. 최근에는 특히 항공기 엔진 부품의 피로와 고온 크리이프(Creep)특성을 개선하기 위해, 적합한 금형 설계와 뒤이은 열처리에 의한 보다 균일한 최종 제품을 얻는데 개발의 중점이 모아지고 있다. 우수하게 설계된 금속의 유동은 복잡한 형태의 다이 공간을 경제적으로 채우고 더 좋은 기계적 성질을 부여하고 금형의 마모를 감소시킨다. 단조와 압출 등의 많은 금속가공 공정에서는 고도의 방향성을 갖는 국부적인 금속 유동으로 인해 어떤 부분은 심하게 변형된 반면 다른 부분은 그대로 미 변형 부분으로 남게 되는 최종 부품을 얻게 된다. 이 제품의 변형은 불 균일은 기계적 성질에 영향을 주고 미변형 부위는 취약부위가 되어 조기 실패의 원인이 된다. 2. 본론 본 논문에서는 특히 항공기 엔진의 컴프레셔 및 터빈용 티타늄 합금의 중앙에 보스가 달린 회전원판이, 거시적으로 균일한 변형을 갖는 압출-단조의 가능성에 대해 연구가 수행되었다. 보다 균일한 제품은 원판의 항복강도, 극한강도, 피로 및 크리이프 특성이 개선된다. 경제적 실험을 위해 작업은 상온에서 상업적으로 순수한 알루미늄 재료를 사용해서 수행되었다. 알루미늄 합금, 합금강, 티타늄 합금 등의 항공기 소재의 열간 단조의 금속 유동은 다이 냉각효과, 변형율 등 때문에 시뮬레이션의 타당성에 대해 의문시 되겠지만 유동과 변형의 기본양상은 동일함이 발견되었음. 재결정 기법이 일차적으로 변형의 거시적 불균형을 조사하기 위하여 적용되었음. 이 기법은 심하게 변형된 부위와 적게 변형된 부위를 보여 주었으나, 국부적인 상세한 변형을 보여 주지 못하였다. 그래서 더 예민한 방법이 사용되었음. 즉 미세한 원형 그리드(0.25mm 직경)를 미리 성형된 분할 금속편의 자오선 수직단면의 표면에 부식시켰음. 이 원들이 하중을 받는 동안 타원으로 변형되었으며, 최대 주 변형과 전단 변형이 추정된다. 이로부터 미끄럼 선장 선도 (Slip-line field)를 구성할 수 있다. 타원의 중심이 수치화 된 계산을 위해 사용되었음. 거시 소성 기법 등에 사각형 그릿드가 흔히 쓰이나 전단 방향이 사각형의 대각선에 근사하지 않으면 그 결과를 해석하기 어렵다. 각 원은 타원으로 변형되는데 그 주축은 최대 직접 변형의 방향과 일치한다. 각 점에서의 최대 변형의 크기와 최대 전단력의 방향이 쉽게 결정된다. 전단 방향도 위에 미세한 사각형 요소를 첨가한 망으로 전체소성 역을 나눔으로서 각 미세 사각형 요소에서 올바른 경사의 연속선을 그려 최대 전단 응력 방향의 괘적을 구할 수 있는 새로운 방안을 제시하였음. 이것은 바로 동일 기하학적 도형과 경계 조건에서의 미끄럼 선장(Slip-line field)과 바로 일치한다. 이 방법을 시험하고 더 나아가서 원형 그릿드형의 해석을 연구하기 위해 우선 확고 부동한 해법이 제시된, 들어 붙는 두 마찰판 사이의 평면 변형 압축의 미끄럼 선장 선도와 제시된 방법에 의해 얻은 높은 마찰 조건하에서의 결과를 비교한바 모든 부위에서 잘 일치되었다. 그 다음으로 이 방법은 중앙부가 융기된 평판의 압출 단조 문제에 적용되었다. Newman과 Rowe에 의해 개발된 여러 변형 방법에서의 이론적인 해법과 역시 훌륭하게 일치하였다. 원판에 보스를 갖는 축 대칭 단조 변형에서마저도 만족스러운 일치가 있었음. 미지의 미끄럼 선장 선도를 개발하기 위해 이 기법은 강력한 것으로 보이나 한가지 결점이 있다. 타원의 주축이 분별되려면 최소 3%의 전체 변형이 필요하다. 따라서 소성의 이론에서 가정된 소성 변형의 미소 증가에 관한 자료를 주는 다른 접근법이 시도되었다. 탄성변형에서 변형은 항상 작다. 대표적으로 10-³보다 작다. 광 탄성 측정은 등색 광선 무늬를 사용하여 투명한 2중 굴절 방식에 의한 전단 응력(주응력차이)의 크기를 결정하기 위해 널리 쓰인다. 덜 흔하지만 등 경사선이 사용된다. 이것은 혹 선의 간섭테로서 주 변형 방향이 조사 광선의 편광평면과 일치할 때 발생한다. 일단 이 방향이 알려지면 위에 기술한 것과 같은 제도법을 써서 최대 전단 변형 방향의 괘적을 구하기 위해 사용될 수 있다. 본 연구에서 이 방향이 항복 응력에서 크게 변하지 않는다고 가정하여 이들이 동일 조건의 미끄럼 선장과 직접 비교할 수 있다. 전통적 평면-변형 압축에 이 방법을 상세히 적용한 결과 이 가정이 타당함을 보여 주었다. 마지막으로 이 방법이 콤프래셔 원판과 Can-Rod형 기어 소재의 문제에 적용되었다. 적절한 선 성형, 윤활 조건, 그리고 상대 압출 비가 실제 압출-단조에서의 변형의 균일성을 개선할 수 있다는 것을 보여주었다. 본 압출-단조 공법의, 경쟁 대상인 성형-가공법에 대한 기술적, 경제적 이점이 조사되었다. 3. 본 실험 및 이론적 연구의 현실적 중요성. 본 연구의 주 목적은 최종 단조품의 기계적 성질을 높이기 위해 모델 컴프렛서 원판에 균일한 변화를 얻는 것이었다. 여러 윤활 조건하에서의 불 균일한 변형이 재결정 기법과 경도 조사에 의해 수행되었고 최적 윤활 조건이 확립되었다. 균일성을 높인 금속 유동을 얻고 압출-단조의 하중을 감소하기 위해 여러 형태의 금형도 시험되었다. 선 선형된 시편의 자오선 단면에 인쇄된 원형 그릿드 기법으로 추가의 변형 증가를 받을 때 여러 조건하에서 미끄럼 선장 선도를 구성할 수 있었다. 축 대칭 조건에서 자오선의 미끄럼 선장 선도는 평면-변형 조건하에서의 것과 본질적으로 같다는 것이 실험적으로 증명되었다. 축 대칭 조건에서 존재하는 미 변형 금속 부위는 평면-변형 조건하에서의 것과 유사했고 모퉁이가 원형이 되는 압출-단조의 결함이 미끄럼 선장 선도와 호도 그라프(Hodo-graph)를 이용하여 조사되었다. 금속 유동 방향의 변화로 인한 압출-단조 하중의 변동이 만족스럽게 계산되었고 여러 다른 윤활 조건에서의 하중 필요 조건도 시험 값고 근사했다. 광 탄성법의 등 경사선 무늬의 사용이 제시되었다. 등 경사선은 주 응력 방향이 조명 광선의 편광 평면과 일치할 때 발생하는 흑색의 간섭 테이다. 따라서 이들은 최대 전단 응력 방향을 보이기 위해 사용될 수 있고 또한 소성 변형을 위해 미끄럼 선장 선도(Slip-line field diagram)에 의해서도 주어진다. 미끄럼 선장 선도를 유도하기 위한 이 기법은 변형의 추이를 예측할 수 있었고 광 탄성 모델의 등 경사선 무늬를 분석하면 값비싼 시험 금형을 제작하지 않고 금형 설계를 수행할 수 있다. 거시-소성 기법이 소성변형에서의 변형의 효과를 조사하기 위해 적용되었으며 유효 변형 율은 균일하지 않고 날카로운 펀치 모퉁이에는 높은 값이었고 미 변형 부위에서는 0이었다. 금속의 유동 방향을 바꾸기 위해 중간 다이를 사용한 선 성형의 단조순서, 적합한 금형 설계, 다른 윤활이 최적의 균일변형을 줄 수 있었다. 4. 결론 1. 추가 증가 변형을 주기 전에 선 성형된 시편 자오선 절단 면상에 원형 메쉬 그릿드를 인쇄하는 기법으로 최대 전단 응력 증가 방향을 결정할 수 있었다. 전단 방향도 위에 미세한 사각 요소를 중첩한 망으로 전체 소성역을 나눔으로서 미지의 미끄럼 선장 선도(Slip-line field diagram)의 개발이 가능하였다. 2. 등 경사 선으로부터 최대 전단 응력을 유도하는 광탄성 기법이 주 응력의 방향이 탄성 상태와 소성상태에서 크게 변하지 않는다는 가정 하에 미끄럼 선장 선도를 개발하기 위하여 적용되었다. 단순한 기하학적 형상에 대한 압축에서 이 접근법의 타당성이 확인되었음. 3. 축 대칭 조건에서 자오선 면상에 실험적으로 유도된 미끄럼 선장 선도는 평면-변형 조건하에서 이론적으로 구성한 미끄럼 선장 선도와 본질적으로 동일하였다. 모델 컴프렛셔 원판의 압출-단조에서 금속 유동과 변형의 형상을 평면-변형 조건에서의 미끄럼 선장 선도를 작도하여 성공적으로 해석할 수 있었다. 미 변형 금속 부위와 강체 블록이 단계 III의 시작에서 하중의 급격한 증가로 예측이 되었으며 이것이 미끄럼 선장 선도의 변화에 의해 설명되었다. 다른 금속 유동 단계와 윤활 조건에 대한 압출-단조 하중이 실제 하중의 10% 내에서 예측되었다. 4. 모델 컴프렛셔 원판의 압출-단조에서 펀치와 다이에 다른 윤활 조건과, 전체 변형 %하의 변형의 불 균일이 재결정 기법과 경도 조사로 판명되었다. 5. 모델 컴프렛셔 원판의 압출-단조에서 펀치 윤활과 다이 윤활을 다르게 함으로서 전 윤활 조건 보다 플렌지 부위에 더 균일한 변형을 주었다. 6. 높은 초기 직경/높이를 갖는 시편이 더 낮은 하중과 금속의 보스 부위로의 압출에서 보스 부위에 더 좋은 변형을 주었으나 하부 다이 구석에서 금속이 금형으로부터 처 들렸다. 7. 하부 다이의 윤활안된 조건도 금속을 보스 구멍에 압출하는데 유리했다. 8. 큰 보스 구멍 다이가 적은 보스 구멍 다이 보다 보스 공간을 채우기 쉬웠고 적은 보스 다이 보다 적은 하중이 필요했으나 윤활된 조건에서 변형%가 높았을 때 더 높은 하중이 필요했고 보스와 플랜지 사이의 불 균일성이 증가하였다. 9. 둥근 코너를 가진 펀치와 완전히 둥근 보스 입구를 가진 다이는 날카로운 모퉁이의 높은 변형율을 피하여 금속 유동이 쉬웠고 날카로운 모퉁이를 가진 펀치와 테파진 보스 입구를 가진 다이는 윤활 막이 파손되어 완전히 둥근 입구를 가진 보스 보다 높은 하중이 필요했다. 10. 원판의 압출-단조에서 차륜 부위에서의 수직 속도 차가 불록 형의 윤곽을 생성했고 제 I 단계와 제 II 단계 동안 테파진 보스 속에 가까운 모퉁이에서 불룩하게 되었다. 11. 불완전 다이 공간 채움의 원인인 단조 품 모퉁이의 둥글음은 윤활된 조건에서 변형된 플랜지의 높이가 차륜의 폭에 도달했을 때 시작했고, 초기 높이가 차륜의 폭 보다 적은 시편은 모퉁이의 둥글음이 변형 초기에 시작했다. 용기 벽면의 높은 마찰이 모퉁이의 부풀음을 억제하였다. 12. 컴프렛셔 날개의 열간 단조에서 반원형 다이 홈의 폭보다 적은 단 경을 가진 타원형의 선 성형이 바람직함. 체적은 소량의 Flash 만으로 다이 공간을 채우기에 꼭 맞을 것. 이 점에 주의하면 선 형성의 결함을 예방할 수 있고 단조 하중과 재료비를 감소할 수 있다. 13. T형의 압출-단조에서 금형과 시편 사이의 경계에서 마찰계수가 건조 조건하에서 중앙으로 0으로 시작해서 가장자리에 0.216까지 변했다. 14. T형 압출-단조에서 플랜지 폭/두께가 높은 것이 제품을 통해 더 균일한 변형을 주었으나 돌기 밑에 파이프 발생의 위험도가 더 크다. 15. 켄-롯드 압출-단조에서 윤활 상태에서의 단조 하중은 마찰이 높은 다이 보다 낮았으나 롯드 부위가 미 변형되었고, 변형은 플랜지 부위와 차륜 부위에만 국한되고 플렌지의 중앙에 파이핑 결함이 발생할 때까지 전체 로드 길이는 일정했음. 미 윤활된 상태는 로드와 차륜 부위가 변형되었으나 펀치 중심부, 용기-다이 모퉁이에는 미 변형 부위가 있었음. 16. 가장 적합한 윤활 조합인, 미 윤활 다이와 둥근 코너를 가진 펀치, 충분히 둥근 보스 입구가 모델 컴프렛셔 원판의 압출 단조에서 금속 변형의 균일성을 개선했으나, 보스 내의 금속과 차륜 외부 구석은 미 변형으로 남아 있었다. 이 부위는 다음의 단조 공정 순서에 의해 변형 될 수 있다. (a). 최종 펀치보다 적은 직경의 윤활된 둥근 코너의 펀치와 미 윤활된 용기와, 용기-하부 다이의 코너가 둥근 하부 다이로 일차 선 성형한다. 다이는 보스 구멍이 없는 평평한 다이 여야하며 전 금속은 차륜 부위로 유동하고 대부분의 플랜지 부위는 상당히 균일하게 변형된다. (b). 시편을 뒤집어서 최종 직경의 윤활된 둥근 코너 펀치와 충분히 둥근 입구의 보스 구멍을 갖는 다이 사이에서 변형시킨다. 이번에는 금속이 주로 보스 구멍으로 유동하고 차륜 부위의 금속은 플랜지로 유동하여 차륜 부위도 변형시킨다.
1. 서론 제조 기술이 신속히 발전함에 따라 단조 기술도 더 우수한 최종 제품을 보다 경제적으로 생산하게 되었다. 최근까지의 단조 작업에 대한 연구는 응력과 단조 하중의 해석에만 집중되어 왔고, 최종 기계적 성질의 개선과, 단조 부품의 정밀한 공차를 만족시키기 위해 재료가 금형 공간을 채우는데 필수적인 금속의 변형과 유동에 관한 연구는 무시되어 왔다. 최근에는 특히 항공기 엔진 부품의 피로와 고온 크리이프(Creep)특성을 개선하기 위해, 적합한 금형 설계와 뒤이은 열처리에 의한 보다 균일한 최종 제품을 얻는데 개발의 중점이 모아지고 있다. 우수하게 설계된 금속의 유동은 복잡한 형태의 다이 공간을 경제적으로 채우고 더 좋은 기계적 성질을 부여하고 금형의 마모를 감소시킨다. 단조와 압출 등의 많은 금속가공 공정에서는 고도의 방향성을 갖는 국부적인 금속 유동으로 인해 어떤 부분은 심하게 변형된 반면 다른 부분은 그대로 미 변형 부분으로 남게 되는 최종 부품을 얻게 된다. 이 제품의 변형은 불 균일은 기계적 성질에 영향을 주고 미변형 부위는 취약부위가 되어 조기 실패의 원인이 된다. 2. 본론 본 논문에서는 특히 항공기 엔진의 컴프레셔 및 터빈용 티타늄 합금의 중앙에 보스가 달린 회전원판이, 거시적으로 균일한 변형을 갖는 압출-단조의 가능성에 대해 연구가 수행되었다. 보다 균일한 제품은 원판의 항복강도, 극한강도, 피로 및 크리이프 특성이 개선된다. 경제적 실험을 위해 작업은 상온에서 상업적으로 순수한 알루미늄 재료를 사용해서 수행되었다. 알루미늄 합금, 합금강, 티타늄 합금 등의 항공기 소재의 열간 단조의 금속 유동은 다이 냉각효과, 변형율 등 때문에 시뮬레이션의 타당성에 대해 의문시 되겠지만 유동과 변형의 기본양상은 동일함이 발견되었음. 재결정 기법이 일차적으로 변형의 거시적 불균형을 조사하기 위하여 적용되었음. 이 기법은 심하게 변형된 부위와 적게 변형된 부위를 보여 주었으나, 국부적인 상세한 변형을 보여 주지 못하였다. 그래서 더 예민한 방법이 사용되었음. 즉 미세한 원형 그리드(0.25mm 직경)를 미리 성형된 분할 금속편의 자오선 수직단면의 표면에 부식시켰음. 이 원들이 하중을 받는 동안 타원으로 변형되었으며, 최대 주 변형과 전단 변형이 추정된다. 이로부터 미끄럼 선장 선도 (Slip-line field)를 구성할 수 있다. 타원의 중심이 수치화 된 계산을 위해 사용되었음. 거시 소성 기법 등에 사각형 그릿드가 흔히 쓰이나 전단 방향이 사각형의 대각선에 근사하지 않으면 그 결과를 해석하기 어렵다. 각 원은 타원으로 변형되는데 그 주축은 최대 직접 변형의 방향과 일치한다. 각 점에서의 최대 변형의 크기와 최대 전단력의 방향이 쉽게 결정된다. 전단 방향도 위에 미세한 사각형 요소를 첨가한 망으로 전체소성 역을 나눔으로서 각 미세 사각형 요소에서 올바른 경사의 연속선을 그려 최대 전단 응력 방향의 괘적을 구할 수 있는 새로운 방안을 제시하였음. 이것은 바로 동일 기하학적 도형과 경계 조건에서의 미끄럼 선장(Slip-line field)과 바로 일치한다. 이 방법을 시험하고 더 나아가서 원형 그릿드형의 해석을 연구하기 위해 우선 확고 부동한 해법이 제시된, 들어 붙는 두 마찰판 사이의 평면 변형 압축의 미끄럼 선장 선도와 제시된 방법에 의해 얻은 높은 마찰 조건하에서의 결과를 비교한바 모든 부위에서 잘 일치되었다. 그 다음으로 이 방법은 중앙부가 융기된 평판의 압출 단조 문제에 적용되었다. Newman과 Rowe에 의해 개발된 여러 변형 방법에서의 이론적인 해법과 역시 훌륭하게 일치하였다. 원판에 보스를 갖는 축 대칭 단조 변형에서마저도 만족스러운 일치가 있었음. 미지의 미끄럼 선장 선도를 개발하기 위해 이 기법은 강력한 것으로 보이나 한가지 결점이 있다. 타원의 주축이 분별되려면 최소 3%의 전체 변형이 필요하다. 따라서 소성의 이론에서 가정된 소성 변형의 미소 증가에 관한 자료를 주는 다른 접근법이 시도되었다. 탄성변형에서 변형은 항상 작다. 대표적으로 10-³보다 작다. 광 탄성 측정은 등색 광선 무늬를 사용하여 투명한 2중 굴절 방식에 의한 전단 응력(주응력차이)의 크기를 결정하기 위해 널리 쓰인다. 덜 흔하지만 등 경사선이 사용된다. 이것은 혹 선의 간섭테로서 주 변형 방향이 조사 광선의 편광평면과 일치할 때 발생한다. 일단 이 방향이 알려지면 위에 기술한 것과 같은 제도법을 써서 최대 전단 변형 방향의 괘적을 구하기 위해 사용될 수 있다. 본 연구에서 이 방향이 항복 응력에서 크게 변하지 않는다고 가정하여 이들이 동일 조건의 미끄럼 선장과 직접 비교할 수 있다. 전통적 평면-변형 압축에 이 방법을 상세히 적용한 결과 이 가정이 타당함을 보여 주었다. 마지막으로 이 방법이 콤프래셔 원판과 Can-Rod형 기어 소재의 문제에 적용되었다. 적절한 선 성형, 윤활 조건, 그리고 상대 압출 비가 실제 압출-단조에서의 변형의 균일성을 개선할 수 있다는 것을 보여주었다. 본 압출-단조 공법의, 경쟁 대상인 성형-가공법에 대한 기술적, 경제적 이점이 조사되었다. 3. 본 실험 및 이론적 연구의 현실적 중요성. 본 연구의 주 목적은 최종 단조품의 기계적 성질을 높이기 위해 모델 컴프렛서 원판에 균일한 변화를 얻는 것이었다. 여러 윤활 조건하에서의 불 균일한 변형이 재결정 기법과 경도 조사에 의해 수행되었고 최적 윤활 조건이 확립되었다. 균일성을 높인 금속 유동을 얻고 압출-단조의 하중을 감소하기 위해 여러 형태의 금형도 시험되었다. 선 선형된 시편의 자오선 단면에 인쇄된 원형 그릿드 기법으로 추가의 변형 증가를 받을 때 여러 조건하에서 미끄럼 선장 선도를 구성할 수 있었다. 축 대칭 조건에서 자오선의 미끄럼 선장 선도는 평면-변형 조건하에서의 것과 본질적으로 같다는 것이 실험적으로 증명되었다. 축 대칭 조건에서 존재하는 미 변형 금속 부위는 평면-변형 조건하에서의 것과 유사했고 모퉁이가 원형이 되는 압출-단조의 결함이 미끄럼 선장 선도와 호도 그라프(Hodo-graph)를 이용하여 조사되었다. 금속 유동 방향의 변화로 인한 압출-단조 하중의 변동이 만족스럽게 계산되었고 여러 다른 윤활 조건에서의 하중 필요 조건도 시험 값고 근사했다. 광 탄성법의 등 경사선 무늬의 사용이 제시되었다. 등 경사선은 주 응력 방향이 조명 광선의 편광 평면과 일치할 때 발생하는 흑색의 간섭 테이다. 따라서 이들은 최대 전단 응력 방향을 보이기 위해 사용될 수 있고 또한 소성 변형을 위해 미끄럼 선장 선도(Slip-line field diagram)에 의해서도 주어진다. 미끄럼 선장 선도를 유도하기 위한 이 기법은 변형의 추이를 예측할 수 있었고 광 탄성 모델의 등 경사선 무늬를 분석하면 값비싼 시험 금형을 제작하지 않고 금형 설계를 수행할 수 있다. 거시-소성 기법이 소성변형에서의 변형의 효과를 조사하기 위해 적용되었으며 유효 변형 율은 균일하지 않고 날카로운 펀치 모퉁이에는 높은 값이었고 미 변형 부위에서는 0이었다. 금속의 유동 방향을 바꾸기 위해 중간 다이를 사용한 선 성형의 단조순서, 적합한 금형 설계, 다른 윤활이 최적의 균일변형을 줄 수 있었다. 4. 결론 1. 추가 증가 변형을 주기 전에 선 성형된 시편 자오선 절단 면상에 원형 메쉬 그릿드를 인쇄하는 기법으로 최대 전단 응력 증가 방향을 결정할 수 있었다. 전단 방향도 위에 미세한 사각 요소를 중첩한 망으로 전체 소성역을 나눔으로서 미지의 미끄럼 선장 선도(Slip-line field diagram)의 개발이 가능하였다. 2. 등 경사 선으로부터 최대 전단 응력을 유도하는 광탄성 기법이 주 응력의 방향이 탄성 상태와 소성상태에서 크게 변하지 않는다는 가정 하에 미끄럼 선장 선도를 개발하기 위하여 적용되었다. 단순한 기하학적 형상에 대한 압축에서 이 접근법의 타당성이 확인되었음. 3. 축 대칭 조건에서 자오선 면상에 실험적으로 유도된 미끄럼 선장 선도는 평면-변형 조건하에서 이론적으로 구성한 미끄럼 선장 선도와 본질적으로 동일하였다. 모델 컴프렛셔 원판의 압출-단조에서 금속 유동과 변형의 형상을 평면-변형 조건에서의 미끄럼 선장 선도를 작도하여 성공적으로 해석할 수 있었다. 미 변형 금속 부위와 강체 블록이 단계 III의 시작에서 하중의 급격한 증가로 예측이 되었으며 이것이 미끄럼 선장 선도의 변화에 의해 설명되었다. 다른 금속 유동 단계와 윤활 조건에 대한 압출-단조 하중이 실제 하중의 10% 내에서 예측되었다. 4. 모델 컴프렛셔 원판의 압출-단조에서 펀치와 다이에 다른 윤활 조건과, 전체 변형 %하의 변형의 불 균일이 재결정 기법과 경도 조사로 판명되었다. 5. 모델 컴프렛셔 원판의 압출-단조에서 펀치 윤활과 다이 윤활을 다르게 함으로서 전 윤활 조건 보다 플렌지 부위에 더 균일한 변형을 주었다. 6. 높은 초기 직경/높이를 갖는 시편이 더 낮은 하중과 금속의 보스 부위로의 압출에서 보스 부위에 더 좋은 변형을 주었으나 하부 다이 구석에서 금속이 금형으로부터 처 들렸다. 7. 하부 다이의 윤활안된 조건도 금속을 보스 구멍에 압출하는데 유리했다. 8. 큰 보스 구멍 다이가 적은 보스 구멍 다이 보다 보스 공간을 채우기 쉬웠고 적은 보스 다이 보다 적은 하중이 필요했으나 윤활된 조건에서 변형%가 높았을 때 더 높은 하중이 필요했고 보스와 플랜지 사이의 불 균일성이 증가하였다. 9. 둥근 코너를 가진 펀치와 완전히 둥근 보스 입구를 가진 다이는 날카로운 모퉁이의 높은 변형율을 피하여 금속 유동이 쉬웠고 날카로운 모퉁이를 가진 펀치와 테파진 보스 입구를 가진 다이는 윤활 막이 파손되어 완전히 둥근 입구를 가진 보스 보다 높은 하중이 필요했다. 10. 원판의 압출-단조에서 차륜 부위에서의 수직 속도 차가 불록 형의 윤곽을 생성했고 제 I 단계와 제 II 단계 동안 테파진 보스 속에 가까운 모퉁이에서 불룩하게 되었다. 11. 불완전 다이 공간 채움의 원인인 단조 품 모퉁이의 둥글음은 윤활된 조건에서 변형된 플랜지의 높이가 차륜의 폭에 도달했을 때 시작했고, 초기 높이가 차륜의 폭 보다 적은 시편은 모퉁이의 둥글음이 변형 초기에 시작했다. 용기 벽면의 높은 마찰이 모퉁이의 부풀음을 억제하였다. 12. 컴프렛셔 날개의 열간 단조에서 반원형 다이 홈의 폭보다 적은 단 경을 가진 타원형의 선 성형이 바람직함. 체적은 소량의 Flash 만으로 다이 공간을 채우기에 꼭 맞을 것. 이 점에 주의하면 선 형성의 결함을 예방할 수 있고 단조 하중과 재료비를 감소할 수 있다. 13. T형의 압출-단조에서 금형과 시편 사이의 경계에서 마찰계수가 건조 조건하에서 중앙으로 0으로 시작해서 가장자리에 0.216까지 변했다. 14. T형 압출-단조에서 플랜지 폭/두께가 높은 것이 제품을 통해 더 균일한 변형을 주었으나 돌기 밑에 파이프 발생의 위험도가 더 크다. 15. 켄-롯드 압출-단조에서 윤활 상태에서의 단조 하중은 마찰이 높은 다이 보다 낮았으나 롯드 부위가 미 변형되었고, 변형은 플랜지 부위와 차륜 부위에만 국한되고 플렌지의 중앙에 파이핑 결함이 발생할 때까지 전체 로드 길이는 일정했음. 미 윤활된 상태는 로드와 차륜 부위가 변형되었으나 펀치 중심부, 용기-다이 모퉁이에는 미 변형 부위가 있었음. 16. 가장 적합한 윤활 조합인, 미 윤활 다이와 둥근 코너를 가진 펀치, 충분히 둥근 보스 입구가 모델 컴프렛셔 원판의 압출 단조에서 금속 변형의 균일성을 개선했으나, 보스 내의 금속과 차륜 외부 구석은 미 변형으로 남아 있었다. 이 부위는 다음의 단조 공정 순서에 의해 변형 될 수 있다. (a). 최종 펀치보다 적은 직경의 윤활된 둥근 코너의 펀치와 미 윤활된 용기와, 용기-하부 다이의 코너가 둥근 하부 다이로 일차 선 성형한다. 다이는 보스 구멍이 없는 평평한 다이 여야하며 전 금속은 차륜 부위로 유동하고 대부분의 플랜지 부위는 상당히 균일하게 변형된다. (b). 시편을 뒤집어서 최종 직경의 윤활된 둥근 코너 펀치와 충분히 둥근 입구의 보스 구멍을 갖는 다이 사이에서 변형시킨다. 이번에는 금속이 주로 보스 구멍으로 유동하고 차륜 부위의 금속은 플랜지로 유동하여 차륜 부위도 변형시킨다.
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