Transcript 제6장 부피성형가공 (3)

제6장 부피성형가공
(3) 압출
Topic: 압출의 정의/분류
• 정의: 소재(billet)를 용기(container)에 넣고
램(ram)으로 가압하여, 소재가 다이구멍
사이로 빠져나오면서 성형되는 연속공정
<직접(전방)압출>
마찰
Q: 소재가 주로 변형하는 영역은 어디인가?
• 특징: 압축응력이 주가 됨. 높은 성형성.
(* Chevron crack-압출결함)
• 분류1: 직접, 간접, 정수압, 충격
• 분류2: 열간압출, 냉간압출(=냉간단조)
소재
다이
다이
컨테이너
<간접(후방)압출>
유체 소재
컨테이너
<정수압압출>
<충격압출>
전
충격압출
펀치
펀치의
움직임
후
치약투브
소재
슬러그
슬러그
노즐
다이
정방향/역방향 충격
음료수 캔
압출 유형
FIGURE 6.47 압출 유형 : (a) 직접압출 ; (b) 간접압출 ; (c) 정수압압출; (d) 충격압출
압출 제품
FIGURE 6.48 (a)-(c) 압출제품을 절단하여 만든 개별제품의 예. (d) 압출단면의 예
<압출가능한 단면>
빌렛 (소재)
컨테이너
압출다이
<압출의 효율>
문제: (주)KCC는 압출공정을 통해 직경이 6인치인 알루미늄봉을 직경
2인치로 만들기 위해 압출기를 선정하려고 한다. 과잉일은 이상변형일의
40%, 마찰일은 변형일의 25%로 가정할 때 예상되는 압출하중은 얼마인가?
소재는 유동응력이 Y f  180 0.2 인 알루미늄 1100-O이다.
Topic: 압출이론
• 다이반각

• 압출비
• 변형률
R  Ao / Af
 Lf
1  ln
 Lo
 Ao

  ln
A

 f


  ln R


직각다이-데드영역
• 압출압력
(1) 이상변형시 >> 공급에너지=이상변형에너지
1
u   Yd  Y1  Y ln R
Ao Lou  Ao LoY ln R  FLo  ( pAo ) Lo
0
단위부피당 에너지
(2) 마찰고려(과잉변형 무시)
p  Y ln R
p  Y (1 
(3) 마찰, 과잉변형을 고려하는 경우
Extrusion pressure with 45° dead-metal zone:
tan


)(R tan  1)
p  Y (a  b ln R)

2L 
p  Y 1.7ln R 

D
o 

Q: 압출압력과 단위부피당 소요에너지의 관계는?
소재유동
pu
압출하중의 구성
• 압출하중과 행정
압출압력
직접압출
간접압출
램행정
Topic: 압출결함
(1) 파이프 결함
(2) 표면균열
(3) 중심부 균열 (Chevron crack)
Q: 파이프결함이 언제 생기기 시작하는가?
<압출제품 (1)>
<압출제품 (2)>
냉간압출 = 냉간단조
충격 압출
FIGURE 6.55 (a)-(b) 충격압출공정의 개략도, 압출제품은 스트리퍼판으로 벗겨낸다. (c) 충격압출제품
의 예, 튜브형 용기는 충격압출로 제조된다(후커법)
관 압출
FIGURE 6.58 이음매 없는 관의 압출 (a) 램 운동과 독립적으로 움직이는 내부맨드릴을 사용하는 방
법, 맨드릴을 램에 고정하여 사용하기도한다. (b) 스파이더 다이를 사용하는 방법
공등부 형상 압출
FIGURE 6.59 (a) 특수 다이로 단면에 5개의 구멍이 있는 제품을 압출한 예. 6063-T3 알루미늄
으로 만들어진 이 부품은 알루미늄제 고가사다리의 잠금쇠이다. (b)~(d) 복잡한 공등부 형상
을 압출하는 데 사용되는 각종 다이부품.
<압출기>