wavecross2

개요

사출 성형 해석을 통하여 금형제작 과정에서 발생할 수 있는 불량 요인을 예측하고 이를 통하여 반복되는 금형 수정 및 시사출의 횟수를 최소화하여 비용과 시간을 절감 할 수 있게 한다.

서론 

해석을 통한 결정 사항 

1. 적정 수징의 결정 

2. 적절한 게이트 수와 위치의 선정

3. 런너의 크기 및 길이의 결정 

4. 웰드라인의 위치 조절 

5. 냉각회로의 최적 설계 

6. 응력 분포의 최소화 

7. 성형 조건의 최적화 

해석 과정 

1. 모델링 

  모델준비  - 런너 시스템 설계 - 냉각 시스템 설계 

2.  사용 수지의 선정 

3. 성형조건입력 및 해석 

4. 결과 분석 

5. 조건 최적화 

본론

★ 지원 해석 분야 

유동해석 : 수지가 주입되어 채워져 나가는 과정에 대한 해석 성형불량의 70% 가 유동불량 임 

- 미성형 여부 

- 웰드 여부 

- 런너 밸런싱 확인 

보압해석 : 충전후 취출때 까지 수지의 거동을 해석 

- 싱크마크 예측

- 체적 수축량 예측

냉각해석 : 냉각채널에 의한 제품내 온도 분포를 해석

- 냉각시간 최소화 : 고온 부위에 집중 냉각할 수 있도록 냉각시간 최소화 

- 열점의 제거 : 쉽게 열이 발산되지 않는 곳을 찾아 냉각수로 배치

- 변형의 감소 : 온도차이를 최소화하여 온도차에 의한 수축 불균형 최소화 

결론 

현장에서도 이제는 성형해석을 중시하고 발행한 데이터를 참조하고 있습니다. 점점 하드웨어와 소프트웨어의 발전으로 과거에 시간이 오래걸리던 것들도 시간이 단축되고 있다.  정확한 결과를 위해서는 사출 공정조건과 수지의 데이타가 더 많아지고 좋아질 수록 결과는 더욱 좋아질 것이다. 

Daiylight Opening 이란 ? 

사출금형을 체결할수있는  열린 가동형판과 고정형판의 거리 ( D.O )

금형의 닫힏 두께가 mold-h 라하고 제품을 빼기위한 금형의 높이를 mold-H라 하면 

열린 가동형판과 고정형판의 거리는 제품을 빼기위한 금형의 높이 mold-H 만큼의 거리가

있어야 제품 취출이 가능하다 

사출성형기에서 Daylight Opening과 금형두께와의 관계는 

금형의 크기 + 가공거리 < Daiylight Opening 이어야한다.

프레스 기계의 다이하이트는  장착할 수 있는 금형의 최대 높이를 말하는 것이다.

다이 하이트 = 슬라이드 조절을 최대로 올리고  나서  하사점의 슬라이드 하면에서 볼스터의 상면 까지의 거리 

다이하이트가 클수록 일반적으로 큰 톤수이다. 톤 수가 높을 수록 다이 하이트도 높아진다. 

높은 하이트를 필요로 하는 제품인 경우 필요하중도 높이지는 경우가 많다. 

금형강에서나 부품에서의 숫돌 사용은  WA , A , GC 안에서 이루어진다.

숫돌의 선택 일련 번호는  예를 들면 WA-30-H-7-K 라는것이 있는데 내용은

  입자종류 - 입자크기 - 입자무르기 - 결합 조밀도 - 결합제  순으로 선택한다.

1. 입자의 종류 : WA : 화이트 알루미나 -> HSS 강 사용 ( 열처리된 강 )

                        A : 갈색 알루미나 -> SKD 61 , SKD 11 사용 (열처리된 강 )

                     GC  : 그린 탄화규소 -> 초경이나 주철 

2. 입자 크기 : 거친입자 - 중간입자 - 고운입자 등으로  구분됨 

                금형에서는 중간입자중에서 황삭(30) ~ 정삭(60) 사이에 선택하여 사용한다.

3. 입자 무르기 :  연한것-경한것 으로 알파벳 순서로 나뉘어 져 있다.  선택은 경질은 연한것으로 연질은 경한것으로 선택한다.  연한선택 ( H, I, J, K ) 중에서 경질인 HSS 는 연한것의 첫번째인 H 를 선택하고 SKD는 연한것중에서 경질인 K를 선택한다.

4. 조밀도 : 조밀도는 조밀정도를 나타내는 것으로 금형에서는 중간값에서 조금 성긴 조밀도를 선택한다.

5 결합제 : 금형에서는 일반적으로 비트리파이트 (V) 를 사용한다, 

결론 WA 30 H 7 K 는  HSS 가공을 위한 WA 선택을 하고 황삭을 위해 거친입자(30)을 선택하며 입자는 경질인 HSS 를 연마하도록 H 를 선택하고 조밀도 7의 중간에서 조금 성긴 조밀도의 비트리파이트 로 결합된 숫돌이다. 

HSS 황삭 가공을 하기에 적합하다. 

연삭 깊이의 결정은 재질의 경, 연으로 결정된다.  연한 재질은 연삭깊이가 깊어질 수 있고 , 경질의 재질은 연삭깊이가 얕아야 가공성이 좋아진다. 

연삭깊이를 결정하는 요소 : 연삭 대상인 재질의 경도 

  구조용강 (열처리되지 않은 강) :  성기지만 경한 결합도를 가진 숫돌을 사용하여 저속의 속도로 연삭 가공 한다.

   예) 갈색  알루미늄(A) 의  입도는 중립중에서 거친연삭용(30) 결합도는 SOFT 중에서 연한쪽인 K 를 사용한다.

         = A 30 K 7 K ( 입자률은 중립 ( 7 ) 의 비트리파이드 결합제  V  )

  탄소합금강 ( SKD11, SKD61) 마무리연삭 :  백색 알루미늄의 입자에 입도는 중립중에서 다듬질용 60에 결합도는 SOFT중에서 경한쪽에 속하는 H나 I 를 사용한다. 

         = WA 60 H 7 K 

 해설 ) 금형에서 사용하는 평면연마에서는 입도는 중립중에서 거친용(30) ~마무리용(60) 선택하며 결합경도는 연한경도(SOFT ; H I J K ) 중에서 선택한다.  결합도의 선택은  연질은 경(hard)한결합을 경질은 연(soft)한결합을 사용한다.  

서술 -

합금탄소강의 경우 A 를  합금탄소강은 WA 선택하고  주철이나 초경 처럼 매우 경한 재료는 CG를 쓴다.

금형 부품 연마에 있어서는 탄소합금강의 황삭은  중립(M) 거친입도(30) 로  한번에 최대 0.05 씩 가공하고 

정삭인 경우 중립(M) 중 고운입도(80)을 선택하여 한번에 최대 0.01 씩 가공한다. 

황삭이던 정삭이던 같은 탄소강이기에 결합도는 연(SOFT, H,I,J,K) 중에서 선택하되  경도가 높은 경우 H를 경도가 낮은 경우 K 를 선택한다. 

책 설명 >

아래는 제일연마에서 제공하는 비트리파이트의 평면연삭숫돌 표준 선택표

4월 9일 내용 > ( 6분소요 ) 

다이얼 게이지는 비교측정을 위한 도구이다.

금형 평탄도 측정에 사용하였다.

와이어 가공전 세팅 작업에 지렛대형 다이얼 게이지를 사용

1. 용도 

 1) 측정 기준이 되는 치수를 zero point 로 설정

 2) 비교치수를 측정하여 빠른시간에 평탄정도 판단

2. 특징 

 1) 빠른시간에 비교측정이 가능하다

 2) 지렛대형으로는 피삭재물의 평탄을 확인

 3) 최소눈금이 0.05, 0.01, 0.002, 0.001 등이 있다. 

                                                             -끝_

4월 9일 이전 내용 >>>>

금형제작 중에 다이얼 게이지는 많이 쓰인다. 

주로 세팅 중에 금형을 높이를 세팅할때 사용했다.

와이어기기에 금형을 세팅할때 사용하였다.  바늘을 통해 직관적으로 높이값의 차이를 볼 수 있다

눈금사이가  0.01 인것과 0,001 인것 두가지를 사용하였다,

사용 용도 : 수평도 ,  수직도 ,  진원도 

특징 : 기준면을  제로 세팅후  비교면과의  차이를 알수 있다.

사용법

1. 다수의 제작 부품의 높이  비교 측정 

<표준형 다이얼 게이지 >

 표준형 다이얼게이지를 스텐드에 고정한후 

 블럭게이지를 통해 영점을 잡는다.

 이후 제작된 부품 ( 프레스 인서트 부품) 높이를 빠르게 체크 한다.

2. 가공 공구에서 가공물 세팅 높이 측정

<지렛대형 다이엘 게이지> 

지렛대형 다이얼 게이지를 암타입 마그네틱 스텐드에 고정한다.

암타입 마그네트를 칼럼에 부착한다

암타입 마그테트 스텐드의 관절을 조절하여 측정이 용이하도록 고정한다

칼럼을 이동하여 기준 포인트에 칼럼 높이를 위치 시킨다

칼럼을 이동하며 세팅된 부품의 높이를 체킹한다.

높이가 틀린 경우 조정하여 다시 체크한다 

참조 >

여러가지 성형결함중 수축은 치수에 영향을 많이 준다.

수축이 일어나는 현상은 주로 살두께와 상관이 있다. 

용탕이 같이 있는 핫챔버는 용융점이 낮고 흐름이 좋아 박육 성형에 무리가 없으나 플린저로 직접 가압하는것이 아니어서 가압력이 부족하여 후육성형에는 치수 결함이 생기기 쉽다. 

반대로 용탕이 떨어져 있는 용융점이 높은 콜드챔버는 플린져가 가압하여 후육성형에 무리가 없으나 흐름이 좋지않아서 박육성형에는 미충전이 일어나기 쉽다. 

치수에 영향을 주는 성형결함 

1. 미충전 / 2. 수축 

해결책 

1. 미충전 : 플래쉬를 잘 운영하여 미충전을 방지한다. 

2. 수축 : 라이저를 활용하여 수축 보상이 되도록 사용한다,

사출 금형에서 사용되는 코아는  일반용  하든강   고경면사상용 으로 나뉘어 사용한다. 

일반적으로 사용하는 STD 61 종 

61종은 내구성이 좋아서 제작후 시간이 지나도 청정성을 유지한다. 

내열강으로 목적에 접합하며 열처리후에 방전가공하여 사용한다. 

HRC 50 정도 유지가 된다. 

프리하든강으로는 KP4M을 사용한다. 경면성과 가공성의 가격대비 성능이 좋다. 

프리하든강으로 열처리 없이  구매후 바로 방전가공해서 사용하며 주로 QDM 제작시 사용하였다.

고경면 사상용으로 NAK 80을 주로 사용하였다. 양호한 방전가공성과 경면 사상성으로 거울같은 경면을 낼수 있었고 내식성도 좋았다. ( PVC 일때는 스타박스를 사용하기도 함 ) 

1. 냉각  2. 방전미세칩 제거  3. 절연  4.녹 방지

와이어 컷에서 가공액은 침전가공에서도  아랫 뭉치와 윗 뭉치에서 가공액이 분사되어 나온다,

강한 불꽃방전으로 절연 파괴되어 나오는 미세 칩을 제거하는 역할과  가열된 가공부위를 냉각시켜준다.

또한 절연을 통해 방전이 가능하도록 유지하며 탈이온수 유지를 통해 와이어 가공에 의한 철의 녹을 최소화 시켜준다.