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제안 방법
- 프레임은 bed, tie-rod, moving cross head, punch로 구성되며, 비교적 가공이 용이한tie-rod방식으로 일체화하였다. platen hole의 중심도 및 bed sliding부의 수직도 등은 기계 전체의 정밀도를 좌우하므로 일체화된 가공과 중첩가공을 실시하였다.
- 금형과 컨테이너 사이의 틈새는 금형 외경의 1/2000 정도 가 적절하며, 밀폐요소의 재료로는 탄성변형률이 큰 베릴륨 동을 사용하였다. 또한 램과 컨테이너 사이의 동적 밀폐는 램에 밀폐요소를 삽입시키고 너트로 압착하여 고정시키는 구조를 적용하였다.
- 본 연구의 900kN급 미세정수압 압출용 프레스에 장착될 컨테이너의 상용내압은 열간 압출을 감안하여 1200MPa로 설정하였다. 적층전에 안쪽인써트(insert) 를 라이너(Hner)에 억지끼워 맞춤을 하고, 적층 시 강선의 이탈을 막기 위해 상하 플렌지와 라이너는 나사 체결로 일체화하였다.
- 압출press, double acting 실린더, 컨테이너 및 stem assembly를 포함한 900kN급의 미세 압출용 열간 정수압 공정 설비를 설계·제작하였다. Bore의 내경이 30mm인 냉 · 열간 압출용 컨테이너의 설계와 제작에 있어서 wire-winding기법을 이용, 피아노 강선을 적층하여 컨테이너의 소형화와 안전에 대한 신뢰도를 확보하였다.
- 압출시 소재와 금형의 bearing면 사이의 마찰을 최소화하기 위하여 금형의 bearing면은 래핑가공한다. 압출금형의 형상은 원추형으로 60° 의 원 추각을 갖도록 하였으며 금형은 입구에서 출구까지 능선으로 이어지고 출구부위에 약간의 랜드부를 두고 3° 내외의 여유각으로 벌어지도록 하였다.
- 압출기의 구동부는 압출력을 주는 주실 린더, 컨테이너의 이동을 위한 shifting 실린더, 주램을 관통하여 독립적으로 이동하는 맨드렐 조정실린더로 구성된다. 유압유 니트는 강성, 신뢰성 및 소음·진동문제를 고려하여 설계하였다. 프레임 설계 시에는 반복되는 압출하중을 고려하였으며, 압출하중 작용 시 변형량을 최소화 하는데 역점을 두어 충분한 강성과 내구성을 갖도록 하였다.
- 본 연구의 900kN급 미세정수압 압출용 프레스에 장착될 컨테이너의 상용내압은 열간 압출을 감안하여 1200MPa로 설정하였다. 적층전에 안쪽인써트(insert) 를 라이너(Hner)에 억지끼워 맞춤을 하고, 적층 시 강선의 이탈을 막기 위해 상하 플렌지와 라이너는 나사 체결로 일체화하였다. 라 이너의 외벽에 반원 형태의 홈을 길이 방향으로 두어 여기에 가열소자가(heating element) 카트리지(cartridge) 형태로 설치된다.
- 정수압 압출 공정의의 기본원리가 초고압의 발생과 이를 유지시키는 것이므로 컨테이너부는 정수압 압출기의 핵심부라 할 수 있다. 컨테이너를 제작함에 있어 구조적, 기능적으로 우수한 강선적층 방식을 채택하였다. 강선적층방식은 허용 내압을 높이기 위해 pre-stress를 가하는 방법 중의 하나인 다중벽 구조의 개념을 한층 발전시켜 일정한 폭과 두께를 갖는 강선에 인장력을 부여하면서 원통의 외주에 감아나가는 방식이다.
- 압출을 위한 빌렛 가압부는 펀치, 로드셀 및 moving crosshead로 구성된다. 펀치는 최대 압출하중에 의한 좌굴이 생기지 않도록 설계 · 제작하였으며, 압출력 측정을 위한 로드셀과 펀치의 정밀한 변위제어를 위한 LVDT 를 설치하였다.
- 유압유 니트는 강성, 신뢰성 및 소음·진동문제를 고려하여 설계하였다. 프레임 설계 시에는 반복되는 압출하중을 고려하였으며, 압출하중 작용 시 변형량을 최소화 하는데 역점을 두어 충분한 강성과 내구성을 갖도록 하였다. 프레임은 bed, tie-rod, moving cross head, punch로 구성되며, 비교적 가공이 용이한tie-rod방식으로 일체화하였다.
- 프레임 설계 시에는 반복되는 압출하중을 고려하였으며, 압출하중 작용 시 변형량을 최소화 하는데 역점을 두어 충분한 강성과 내구성을 갖도록 하였다. 프레임은 bed, tie-rod, moving cross head, punch로 구성되며, 비교적 가공이 용이한tie-rod방식으로 일체화하였다. platen hole의 중심도 및 bed sliding부의 수직도 등은 기계 전체의 정밀도를 좌우하므로 일체화된 가공과 중첩가공을 실시하였다.
대상 데이터
- 설계제작된 극세선 압출용 정수압 압출기를 이용하여 금, 은, 구리선재를 성형하였다. 직경이 5mm, 3mm인 초기 시편을 각각 준비하였으며, 압출금형은 직경 1mm와 0.
- 설계제작된 극세선 압출용 정수압 압출기를 이용하여 금, 은, 구리선재를 성형하였다. 직경이 5mm, 3mm인 초기 시편을 각각 준비하였으며, 압출금형은 직경 1mm와 0.6nm를 이용하였다. 압출 전 시 편의 선단은 기계가공을 하여 원추형금형에 밀착될 수 있도록 하였으며, 금형과 시편을 컨테이너에 넣은 후 압력전달 매체를 채우고 나서 램으로 임계압력에 도달할 때까지 가압하였 다
이론/모형
- 압출press, double acting 실린더, 컨테이너 및 stem assembly를 포함한 900kN급의 미세 압출용 열간 정수압 공정 설비를 설계·제작하였다. Bore의 내경이 30mm인 냉 · 열간 압출용 컨테이너의 설계와 제작에 있어서 wire-winding기법을 이용, 피아노 강선을 적층하여 컨테이너의 소형화와 안전에 대한 신뢰도를 확보하였다.
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