자동차 부품시장의 경우, 완성차 업체로부터의 판매단가 인하압력 심화에 따라 제조공정을 축소하거나 가공량을 줄이기 위한 기술개발이 끊임없이 이루어지고 있다. 제품단가경쟁 심화로 인하여, 과거 프레스로 생산하던 중소형 부품의 제조 방식이 생산성이 우수하고 정형단조가 가능한 자동다단 냉간단조로 전환되고 있다. 저탄소강 소형 부품은 구상화 어닐링 한 소재를 사용하여 냉간에서 다단단조 성형에 의해 생산되고 있으나, 알루미늄과 같은 비철합금은 자동다단 냉간단조에 의한 생산이 거의 이루어지지 않고 있다. 프레스를 사용한 알루미늄 합금성형의 경우, 연구가 꾸준히 진행되어 왔으며 많은 학술적 연구 결과가 있으나, 자동다단 냉간단조를 사용한 성형기술에 관한 연구결과는 거의 없어 공정설계 및 제품생산에 있어 어려움을 겪고 있다. 공조장치에 사용되는 안전 밸브 본체는 알루미늄 합금소재로 생산되는 부품으로 기존에는 육각환봉을 ...
자동차 부품시장의 경우, 완성차 업체로부터의 판매단가 인하압력 심화에 따라 제조공정을 축소하거나 가공량을 줄이기 위한 기술개발이 끊임없이 이루어지고 있다. 제품단가경쟁 심화로 인하여, 과거 프레스로 생산하던 중소형 부품의 제조 방식이 생산성이 우수하고 정형단조가 가능한 자동다단 냉간단조로 전환되고 있다. 저탄소강 소형 부품은 구상화 어닐링 한 소재를 사용하여 냉간에서 다단단조 성형에 의해 생산되고 있으나, 알루미늄과 같은 비철합금은 자동다단 냉간단조에 의한 생산이 거의 이루어지지 않고 있다. 프레스를 사용한 알루미늄 합금성형의 경우, 연구가 꾸준히 진행되어 왔으며 많은 학술적 연구 결과가 있으나, 자동다단 냉간단조를 사용한 성형기술에 관한 연구결과는 거의 없어 공정설계 및 제품생산에 있어 어려움을 겪고 있다. 공조장치에 사용되는 안전 밸브 본체는 알루미늄 합금소재로 생산되는 부품으로 기존에는 육각환봉을 절삭가공으로 생산하고 있으나 소재 손실이 많고 제조 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다. 자동다단 냉간단조를 통해 생산할 경우, 제조단가 부분에서 경쟁력이 있고 생산성이 대폭 향상되며 성형부품의 기계적 특성이 향상되는 장점이 있다. 안전 밸브 본체의 자동다단 냉간단조는 원형의 와이어 소재를 직선화하는 공정 및 절단하는 공정, 업세팅. 전방압출, 후방압출, 피어싱 등의 성형공정으로 이루어져 있다. 피어싱 공정의 경우, 일반 피어싱 가공은 세장비 1.0~1.5이하에서 이루어지며, 정밀금형의 경우 2배까지도 피어싱이 가능하다. 그 외 세장비 2를 초과하는 경우에는 펀치의 좌굴 임계하중보다 펀치의 축 방향으로 걸리는 전단력이 더 크거나 펀치 끝 날에 작용하는 측방 추력에 의한 굽힘 모멘트로 인해 가느다란 펀치가 파괴될 우려가 있으므로 드릴링 공정으로 가공한다. 이러한 드릴링 공정은 드릴의 직경이 작을수록, 가공물의 두께가 클수록 가공능률이 현저히 떨어진다. 안전 밸브 본체는 내측에 관통하는 구멍이 있어 자동다단 냉간단조 후 드릴링으로 제작할 경우, 추가적인 공정에 의해 생산성이 저하되고 고세장비의 드릴링으로 가공능률이 떨어진다. 따라서 피어싱 공정을 적용할 경우 효과적일 것으로 판단하여 공정에 적용하였다. 이 연구에서는 자동다단 냉간단조 성형에서 고세장비 적용 시 성형특성 및 금형수명에 대하여 연구하였으며, 경우의 수 별로 공정 설계를 통해 피어싱을 적용한 공정과 적용하지 않은 공정의 비교를 통하여 안전밸브 본체의 공정 설계를 최적화하고자 한다.
자동차 부품시장의 경우, 완성차 업체로부터의 판매단가 인하압력 심화에 따라 제조공정을 축소하거나 가공량을 줄이기 위한 기술개발이 끊임없이 이루어지고 있다. 제품단가경쟁 심화로 인하여, 과거 프레스로 생산하던 중소형 부품의 제조 방식이 생산성이 우수하고 정형단조가 가능한 자동다단 냉간단조로 전환되고 있다. 저탄소강 소형 부품은 구상화 어닐링 한 소재를 사용하여 냉간에서 다단단조 성형에 의해 생산되고 있으나, 알루미늄과 같은 비철합금은 자동다단 냉간단조에 의한 생산이 거의 이루어지지 않고 있다. 프레스를 사용한 알루미늄 합금성형의 경우, 연구가 꾸준히 진행되어 왔으며 많은 학술적 연구 결과가 있으나, 자동다단 냉간단조를 사용한 성형기술에 관한 연구결과는 거의 없어 공정설계 및 제품생산에 있어 어려움을 겪고 있다. 공조장치에 사용되는 안전 밸브 본체는 알루미늄 합금소재로 생산되는 부품으로 기존에는 육각환봉을 절삭가공으로 생산하고 있으나 소재 손실이 많고 제조 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다. 자동다단 냉간단조를 통해 생산할 경우, 제조단가 부분에서 경쟁력이 있고 생산성이 대폭 향상되며 성형부품의 기계적 특성이 향상되는 장점이 있다. 안전 밸브 본체의 자동다단 냉간단조는 원형의 와이어 소재를 직선화하는 공정 및 절단하는 공정, 업세팅. 전방압출, 후방압출, 피어싱 등의 성형공정으로 이루어져 있다. 피어싱 공정의 경우, 일반 피어싱 가공은 세장비 1.0~1.5이하에서 이루어지며, 정밀금형의 경우 2배까지도 피어싱이 가능하다. 그 외 세장비 2를 초과하는 경우에는 펀치의 좌굴 임계하중보다 펀치의 축 방향으로 걸리는 전단력이 더 크거나 펀치 끝 날에 작용하는 측방 추력에 의한 굽힘 모멘트로 인해 가느다란 펀치가 파괴될 우려가 있으므로 드릴링 공정으로 가공한다. 이러한 드릴링 공정은 드릴의 직경이 작을수록, 가공물의 두께가 클수록 가공능률이 현저히 떨어진다. 안전 밸브 본체는 내측에 관통하는 구멍이 있어 자동다단 냉간단조 후 드릴링으로 제작할 경우, 추가적인 공정에 의해 생산성이 저하되고 고세장비의 드릴링으로 가공능률이 떨어진다. 따라서 피어싱 공정을 적용할 경우 효과적일 것으로 판단하여 공정에 적용하였다. 이 연구에서는 자동다단 냉간단조 성형에서 고세장비 적용 시 성형특성 및 금형수명에 대하여 연구하였으며, 경우의 수 별로 공정 설계를 통해 피어싱을 적용한 공정과 적용하지 않은 공정의 비교를 통하여 안전밸브 본체의 공정 설계를 최적화하고자 한다.
In this paper, finite element predictions of the potential process designs composed of a series of forward extrusion, backward extrusion and piercing process are made to optimize an automatic multi-stage cold forging process of the relief valve body of aluminum alloy (A6061-T6), which is characteriz...
In this paper, finite element predictions of the potential process designs composed of a series of forward extrusion, backward extrusion and piercing process are made to optimize an automatic multi-stage cold forging process of the relief valve body of aluminum alloy (A6061-T6), which is characterized by a deep pierced hole with small-radius and relatively long depth. Experimental research works are also conducted with emphasis on die structural mechanics. To achieve a precision simulation for minimized process design try-outs, material characterization is made as a function of strain, strain rate and temperature using cold tensile test and cold/hot compression test even though the material is started to be formed at room temperature. It is noted that the material may be much heated especially during automatic multi-stage cold forging with the result that the flow stress is so much affected by the temperature rise owing to viscous heating. This fact is of great importance in cold forging of light weight metals with low melting temperature including aluminum, which is shown in experimental and numerical ways in this study with emphasis on deep piercing of small radius. It has been revealed that high aspect ratio piercing of aluminum has sharp increase in stress up to a certain depth, but stress is gradual increase when a certain depth is reached. Through these result, the piercing process was applied to the aluminum relief valve body to optimize the process.
In this paper, finite element predictions of the potential process designs composed of a series of forward extrusion, backward extrusion and piercing process are made to optimize an automatic multi-stage cold forging process of the relief valve body of aluminum alloy (A6061-T6), which is characterized by a deep pierced hole with small-radius and relatively long depth. Experimental research works are also conducted with emphasis on die structural mechanics. To achieve a precision simulation for minimized process design try-outs, material characterization is made as a function of strain, strain rate and temperature using cold tensile test and cold/hot compression test even though the material is started to be formed at room temperature. It is noted that the material may be much heated especially during automatic multi-stage cold forging with the result that the flow stress is so much affected by the temperature rise owing to viscous heating. This fact is of great importance in cold forging of light weight metals with low melting temperature including aluminum, which is shown in experimental and numerical ways in this study with emphasis on deep piercing of small radius. It has been revealed that high aspect ratio piercing of aluminum has sharp increase in stress up to a certain depth, but stress is gradual increase when a certain depth is reached. Through these result, the piercing process was applied to the aluminum relief valve body to optimize the process.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.