형단조 공정에서의 단조결함 분석

전문가 제언

 

○ 이글의 주목적은 금형단조 공정의 단조 결함을 확인하는 것이다. 주요 문제는 단조품과 금형 사이의 에어 포켓으로 인한 미 충진(underfill)의 형성이다. FEM 소프트웨어를 사용한 그와 같은 결함 분석 공정의 수치 모사가 시도되었다.

 

○ 수치 모델 결과의 육안적, 미세 조직적 및 결함검출 시험의 결과와의 높은 일치가 FEM 모델링 가정의 효력을 확인하였고, 소성가공 공정의 분석을 위한 그와 같은 IT 도구의 사용을 정당화 하였다. FEM의 특별 프로그램(겹침과 에어 포켓) 기능 덕분에 결함이 발생할 것 같은 장소를 미리 알 수 있다.

 

○ Nissan 자동차는 크랭크샤프트 열간 단조에 플라스티신(소성용 점토)과 FEM을 사용하여 재료 사용량을 감소시켰고, 측면 플랜지 단조 금형의 수명을 연장시키기 위해 금형의 응력을 분석하였다. 또한 열간 단조 부품의 결함을 방지하기 위하여 단조 전문가 시스템을 개발하였다.

 

○ 경북대학교의 김준형 등은 표면의 균열, 겹침 등의 단조결함이 없는 자동차용 단조 플랜지를 생산하기 위해서 형단조 공정과 금형에 대한 해석이 유한요소법으로 수행되었다. 예비성형과 상하 금형의 높이비율이 단조공정과 금형에 미치는 영향을 평가하여 예비금형의 각 10o와 최종 금형의 상하비율 1.5:1이 단조결함이 없는 결과를 나타내었다.

 

○ FEM 기반 컴퓨팅 패키지 FORGE 2011은 금형단조 공정을 충분히 분석할 수 있고, 실험적으로나 분석적으로 결정하기 어려운 단조 공정에 필수적인 여러 매개변수(유동 방법, 변형률과 변형률 속도 및 열 유동장)를 결정할 수 있다. 현재 컴퓨팅 패키지 생산회사는 소성가공 공정의 보다 완전한 분석을 가능하게 하여 단조 내의 결함을 검출할 수 있고 단조금형의 내구성을 분석할 수 있는 기능들을 갖추고 있으므로 FORGE 2011의 광범위한 사용을 권장한다,

 

 

저자

Marek Hawryluk, Joanna Jakubik

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2016

권(호)

59()

잡지명

Engineering Failure Analysis

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

369~409

분석자

신*순

분석물

• 형단조 공정에서의 단조결함 분석.pdf [524,231 byte]

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