초보자를 위한 서보 프레스 기본 사항
제조 분야에서 서보 프레스 기술의 판도를 바꿀 잠재력을 생각해 본 적이 있으신가요? 이 기사에서는 이러한 첨단 기계가 어떻게 업계에 혁명을 일으키며 비교할 수 없는 정밀도와 효율성을 제공하는지 살펴봅니다.
다양한 용도에 따라 단조 장비가 어떻게 선택되는지 궁금한 적이 있나요? 이 블로그 게시물에서는 단조 해머, 스크류 프레스 및 열간 다이 단조 프레스의 선택에 영향을 미치는 주요 요소를 살펴봅니다. 당사의 전문 기계 엔지니어가 톤수 계산 및 성능 특성에 대한 통찰력을 제공하여 단조 공정을 최적화하는 방법을 이해하는 데 도움을 드립니다. 단조 기술의 매혹적인 세계로 뛰어들 준비를 하세요!
다이 단조 해머, 스크류 프레스 및 핫 다이 단조 프레스는 단조 산업의 세 가지 주요 단조 장비입니다.
각 기술은 수년에 걸쳐 개발되었지만 고유한 성능 특성으로 인해 서로 다른 기능을 가지고 있습니다.
단조 톤수는 단조 기계가 견딜 수 있는 최대 힘(일반적으로 톤 단위로 측정)을 의미합니다. 이 힘은 금속을 소성 변형시켜 필요한 단조품을 생산하기에 충분한 힘입니다.
중국 단조 협회의 정의에 따르면 대형 단조품은 1000톤 이상의 유압 기계와 5톤 이상의 자유 단조 해머로 생산되는 자유 단조 제품과 6000톤 이상의 열간 다이 단조 장비와 10톤 이상의 다이 단조 해머로 생산되는 단조품을 말합니다.
실제 적용 시 적절한 단조 톤수를 선택하려면 단조의 크기, 모양, 필요한 변형 정도 등 다양한 요소를 고려해야 합니다.
예를 들어, 스크류 프레스의 톤수는 P= p/q= (64~73)F/q 공식을 사용하여 계산할 수 있으며, 여기서 P는 스크류 프레스의 톤수(KN), p는 다이 단조에 필요한 변형력(KN), F는 플래시와 함께 단조의 투영 면적(cm)입니다.2).
또한 이론적 계산 방법과 경험적 공식을 사용하여 장비의 톤수를 결정합니다.
1.1 성능 특성
다이 단조 해머는 중대형 배치 생산 조건에서 다양한 다이 단조품을 생산하는 데 사용되는 단조 장비입니다.
다목적이며 여러 용도로 사용할 수 있습니다. 다이 유형 단조.
간단한 구조, 높은 생산성, 저렴한 비용, 금형 단조 공정에 대한 적응성으로 인해 단조 장비로 널리 사용되고 있습니다.
현대 단조 산업에서 단조 해머의 역할은 다음 요인에 따라 달라집니다:
단조 해머의 주요 장점은 타격 속도가 빠르기 때문에 금형과의 접촉 시간이 짧고 금형을 채우기 위해 고속 변형이 필요한 상황에 이상적입니다.
여기에는 얇은 늑골 판이 있는 단조품이 포함됩니다, 복잡한 모양및 엄격한 무게 허용 오차 요건을 충족해야 합니다.
빠르고 유연한 작동 특성으로 인해 적응력이 뛰어나 '범용' 장비라고도 불립니다.
따라서 여러 유형과 소량 배치 크기의 생산에 특히 적합합니다.
비용 효율성 측면에서 단조 해머가 가장 유리합니다. 성형 장비.
1.2 단조 해머 선택 방법
단조 해머의 최대 충격 에너지는 작업 용량을 결정하는 가장 중요한 매개 변수입니다.
필요한 망치질 충격 에너지를 선택할 때 다음 공식을 참고할 수 있습니다:
E=25（3.5～6.3）KF합계
공식에서:
배치 생산에서 높은 생산성이 필요한 경우 이 공식은 상한값인 6.3을 사용합니다. 최종 단조 단계를 수행할 수 있고 생산성이 문제가 되지 않는 경우에는 하한값인 3.5를 사용합니다.
2.1 성능 특성
스크류 프레스는 다이 단조, 업셋, 정밀 프레스, 교정, 트리밍 및 벤딩 공정에 적합합니다.
그러나 평균 편심 부하 용량은 평균 편심 부하 용량에 비해 훨씬 작습니다. 핫 다이 단조 를 누르고 단조 망치를 누르세요.
따라서 여러 공정의 가열 작업(예: 석회질 제거, 사전 단조, 트리밍)에는 적합하지 않습니다.
따라서 최종 단조를 위해 스크류 프레스를 사용할 때는 보조 공정을 수행하기 위해 추가 장비가 필요합니다.
스크류 프레스의 금형 단조 특성은 장비의 성능에 따라 결정됩니다.
스크류 프레스는 다이 단조 해머와 열간 다이 단조 프레스의 이중 작업 특성을 가지고 있기 때문에 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다:
따라서 스크류 프레스의 다이 단조에는 다음과 같은 특징이 있습니다:
다이 단조에 스크류 프레스를 사용하는 것은 장비 톤수, 낮은 작동 속도, 블랭킹을 위한 보조 장비의 필요성 등 불리한 요인으로 인해 제한됩니다. 일반적으로 중소형 단조품의 중소형 배치 생산에 사용됩니다.
2.2 다른 금형 단조에 대한 적응성 press
스크류 프레스는 타격 에너지를 사용하여 작동하며 다이 단조 해머와 유사한 작동 특성을 가지고 있습니다. 프레스 슬라이더의 스트로크는 조절 가능하며 최저점에 도달하기 전에 원하는 위치로 되돌릴 수 있습니다. 단조에 필요한 변형 작업에 따라 타격 에너지의 양과 타격 횟수를 제어할 수 있습니다.
그러나 단조 과정에서 단조의 변형 저항은 베드 클로저 시스템의 탄성 변형에 의해 균형을 이룹니다. 스크류 프레스는 열간 단조 프레스와 유사한 구조를 가지고 있어 어느 정도의 과부하 용량을 가진 다이 단조 장치입니다.
스크류 프레스의 평균 편심 하중 용량은 열간 단조 프레스 및 CNC 다이 단조 해머에 비해 작기 때문에 단일 슬롯 다이 단조에만 적합합니다. 최종 단조에 스크류 프레스를 사용할 경우 보조 공정을 완료하기 위해 추가 장비가 필요할 수 있습니다.
스크류 프레스 슬라이더는 스트로크 속도가 느리고 작동 빈도가 낮으며 하나의 홈에서만 단일 스트라이크 변형 만 수행 할 수 있습니다. 단일 스트라이크 변형 중에 블랭크의 중간 부분이 크게 변형되어 수평으로 흐르고 큰 번쩍이는 가장자리를 형성하여 깊은 홈에 금속을 채우기가 어렵고 해머 단조에 비해 접힐 가능성이 높아집니다. 이는 복잡한 단면 형상을 가진 단조품에서 특히 두드러집니다.
또한 스크류 프레스는 유연성이 떨어지고 금형 수명이 다음과 비교하여 짧습니다. CNC 다이 단조 해머. 비교적 단순한 형상, 낮은 정밀도 요구 사항 및 높은 변형 에너지를 가진 부품을 단조하는 데 적합합니다. 타격 에너지와 주파수는 일반적으로 단조에 필요한 변형 작업에 따라 작업자가 결정합니다.
그러나 스크류 프레스는 CNC 다이 단조 해머에 비해 제어 성능이 좋지 않아 단조 품질이 불안정하고 자동화에 어려움이 있습니다. 일반적으로 중소 단조 부품의 중소형 배치 생산에 사용됩니다.
2.3 선택 방법 스크류 프레스
스크류 프레스의 톤수를 선택하는 계산 공식은 다음과 같습니다:
1）P= p/q= (64～73)F/q
공식에서:
다이 단조 시 큰 변형 스트로크, 변형 및 변형 작업이 필요한 단조품의 경우 q 값은 0.9에서 1.1 사이여야 합니다.
금형 단조 시 더 작은 변형 스트로크와 변형 작업이 필요한 단조품의 경우, q 값은 1.3입니다.
변형 스트로크는 작지만 정밀 프레스를 위해 큰 변형력이 필요한 단조품의 경우, q 값은 1.6입니다.
2） P=(17.5～28)K-F합계(KN)
공식에서:
위의 공식은 이중 단조 스트로크에서 삼중 단조 스트로크에 필요한 장비 톤수 계산에 적용됩니다. 단조 스트로크가 한 번만 필요한 경우 계산에 2를 곱해야 합니다.
3.1 성능 특성
열간 단조 프레스에서의 금형 단조 특성은 프레스의 구조 설계에 따라 결정됩니다. 다음과 같은 주목할 만한 특징이 있습니다:
열간 단조 프레스 프레임과 크랭크 연결 메커니즘의 강성이 높아 작동 중 탄성 변형이 최소화되어 생산된 단조품의 정밀도가 높아집니다.
슬라이더는 노즈형 구조를 추가하여 가이딩 길이를 늘리고 가이딩 정밀도를 향상시킵니다. 정밀한 가이딩과 가이딩 장치와 결합된 다이를 사용하여 열간 단조 프레스는 더 높은 정밀도로 단조를 생산할 수 있습니다. 각 단계의 홈은 편리한 인서트에 만들어지고 고정 나사를 사용하여 범용 거푸집에 고정되므로 작동 중 역습이 발생하지 않습니다.
프레스의 작동 스트로크가 고정되어 있어 한 번에 한 스트로크로 완료되며 자동 배출 장치가 포함되어 있습니다.
3.2 다른 금형 단조 장비에 대한 적응성:
열간 단조 프레스는 일정한 스트로크를 가지며 느린 속도로 작동하므로 블랭크가 한 번의 스트로크로 미리 정해진 변형을 겪을 수 있습니다. 그러나 이로 인해 빌릿 중간에 상당한 변형이 발생하여 수평 방향으로 쉽게 흐르고 큰 플래시를 형성하여 깊은 홈의 금속이 효과적으로 채워지지 않습니다.
또한 단조품의 접힘은 특히 단면 모양이 복잡한 단조품의 경우 망치로 두드리는 것보다 더 많이 발생합니다.
이러한 문제를 극복하려면 블랭킹 스텝을 사용하여 블랭크를 원하는 단조 모양에 가깝게 가져와야 하며, 이를 위해서는 다이 단조 스텝을 신중하게 설계해야 합니다. 반면, 다이 단조 해머는 분당 스트로크 수가 많고 해머의 무게를 제어하여 블랭크의 변형 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 따라서 연장 및 롤링과 같은 단조 작업과 단조가 더 쉬워집니다.
그러나 열간 단조 프레스에서는 긴 압연 및 롤링 공정을 수행하기가 어렵습니다. 단면 차이가 큰 긴 로드형 블랭크의 경우 에어 해머와 같은 다른 장비가 필요합니다, 롤 단조 기계 또는 평단조 기계를 사용하여 블랭킹 및 연신/압연해야 합니다.
열간 단조 프레스는 또한 블랭크 표면, 특히 단조 표면에 쉽게 눌려 있는 끝 부분의 산화물 스케일을 제거하는 데 어려움을 겪습니다.
이를 방지하려면 전기 가열 및 기타 산화되지 않는 가열 방법을 사용해야 합니다. 열간 단조 프레스는 가이드 장치와 결합 된 다이를 채택하고 각 단계의 홈은 편리한 인서트에 만들어집니다.
이 설계는 인서트 다이의 크기를 해머보다 훨씬 작게 만들어 금형 재료를 효과적으로 절약하고 인서트 금형의 제조, 사용 및 수리를 훨씬 더 편리하게 만듭니다.
3.3 핫 다이 단조 프레스 선택 방법
열간 단조 프레스의 톤수는 단조 공정이 끝날 때 변형에 대한 최대 저항을 기준으로 결정됩니다. 단조 압력(P)은 다음과 같은 경험적 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다:
P=(64～73)KF
공식에서:
단순한 모양, 크고 둥근 표면, 낮고 두꺼운 리브 및 두꺼운 벽을 가진 단조의 경우 복잡성 계수는 작은 값을 가지며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
|
항목 | 스팀 망치 | 스크류 프레스 | 크랭크 프레스 |
다이 단조 해머 |
| 타격 속도 (m/s) | 4～7 | 0.6～0.8 | 0.3～0.7 | 4～6 |
| 콜드 스트라이크 시간(ms) | 2～3 | 30～60 | 30～60 | 2～3 |
| 형성 시간(ms) | 5～15 | 30～150 | 80～120 | 5～15 |
| 타격 빈도 | 80～100 | 6～15 | 40～80 | 80～110 |
| 유연성 | Good | 나쁜 | 나쁜 | Good |
| 투자 비율 | 1 | 1～2 | 4 | 2 |
| 적응성 | 다품종 소량 배치 | 대량의 단일 부품 | 대량의 단일 부품 | 다품종 소량 배치 |
| 구조 복잡성 | 가장 간단한 | 평균 | 가장 복잡한 | Simple |
| 자동화 정도 | 나쁜 | 나쁜 | Good | Good |
| 단조 원리 | 다중 해머 성형 | 하나의 충격 형성 | 정압 형성 | 다중 해머 성형 |
| 작업 정확도 | 나쁜 | 나쁜 | 높음 | 높음 |
| 에너지 소비량 비교 | 15 | 2～3 | 3 | 1 |
유사한 기능을 가진 단조 장비를 선택할 때 단조 장비 용량 간의 환산 관계는 다음과 같습니다: 25KJ 다이 단조 해머(1톤 복동 해머)는 10,000 KN 열간 단조 프레스에 해당하며, 이는 다시 3,500~4,000 KN 스크류 프레스에 해당합니다.
적절한 단조 톤수를 선택하려면 단조 부품의 크기와 변형을 먼저 고려해야 합니다. 단조품의 종류에 따라 필요한 단조 장비, 연료 동력 장치 소비량, 금형 소비량 등이 다르므로 단조품의 특정 상황에 따라 톤수를 선택해야 합니다.
예를 들어 티타늄 합금은 단조 공정 중 변형에 대한 저항성이 높기 때문에 단조 톤수 장비를 선택할 때는 부품의 크기와 변형에 특히 주의를 기울여야 합니다.
또한 단조품의 등급도 중요한 고려 사항입니다.
일반적으로 강도와 경도가 높은 단조품은 더 큰 하중과 압력을 견딜 수 있으므로 단조 톤수를 선택할 때 단조품의 등급도 고려해야 합니다. 예를 들어 3등급 강철은 2등급 강철보다 강도와 경도가 높기 때문에 단조 톤수를 선택하면 가공 요구 사항을 충족하기 위해 더 큰 장비가 필요할 수 있습니다.
올바른 단조 톤수를 선택하려면 단조품의 크기와 변형, 소재 등급, 생산 비용 등을 종합적으로 고려해야 합니다.
실제로는 단조 압력의 톤수를 계산하고 장비의 작업 공간 및 구조와 함께 금형 캐비티 위치를 배치하여 단조 금형 부품의 전체 설계를 통해 이를 달성할 수 있습니다. 이를 통해 단조품의 품질뿐만 아니라 생산 비용도 효과적으로 관리할 수 있습니다.
MachineMFG의 창립자인 저는 10년 넘게 금속 가공 산업에 종사해 왔습니다. 폭넓은 경험을 통해 판금 제조, 기계 가공, 기계 공학 및 금속용 공작 기계 분야의 전문가가 될 수 있었습니다. 저는 이러한 주제에 대해 끊임없이 생각하고, 읽고, 글을 쓰면서 제 분야에서 선두를 유지하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 저의 지식과 전문성을 귀사의 비즈니스에 자산으로 활용하세요.
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