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제목  제 3 편 다이캐스팅 제품의 설계
분류 금형기술 > 금형설계제도 작성일 2006.11.21
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제 3편 Die Casting 제품의 설계
제 1장 Die Casting 제품설계 및 금형
1-1 개요
1-2 Diecasting 제품의 공정
1-3 Die Casting 제품의 특징
1-4 Die Casting 제품의 설계기준
1-7 금형구조
1-8 금형의 종류제
2장 사출기의 종류와 구성
2-1 사출기의 종류제
3장 알루미늄 다이캐스팅 재료
3-1 알루미늄 재료의 특징
3-2 알루미늄 재료의 분류
3-3 야금학적 상태의 분류
3-4 알루미늄 합금의 Die cast성
제 4장 후처리 - 후가공
4-1 후처리의 종류
제 3 편 다이캐스팅 제품의 설계
제 1 장 Die Casting 제품 설계 및 금형
1-1 개요
Die casting법은 금속제 금형에 보다 낮은 용융점을 갖는 금속을 용융상태에서 고온, 고압으로 주입하여 동일 형상의 금속물을 단시간에 대량 생산할 수 있는 방법이다.
die casting 금형 구조는 plastic mold 금형의 구조와 유사하므로 제품 설계의 일반적 주의사항은 plastic mold 설계와 비슷하다.
1-2 Die Casting 제품의 공정
보통 다이캐스팅 공정은 설계에서 완성품까지 다음의 공정을 거친다.
① 제품 설계 → mock-up 제작, 시험, 수정
② → 금형설계 → 금형제작 → 시사출 → 금형 수정 보완 → 금형 열처리
③ → 주조 → gate 제거, burr 제거 → 제품 열처리
④ → 교정 → 후가공 → 표면처리
1-3 Die Casting 제품의 특징
sand cast나 permanent mold cast 등의 일반 cast 제품과 비교하여 다음과 같은 장점이 있다.
① 복잡한 형상의 제품이 제작 가능하다.
② 치수 정도가 높아 기계가공비가 절감된다.
③ 표면상태가 양호하다.
④ 살두께가 얇게 되므로 중량 경감으로 원가가 절감된다.
⑤ 용융금속의 고속주입, 급냉으로 조직이 작고 치밀하며 강도가 높다.
⑥ 단위시간당 생산량이 많으며 생산 space를 작게 차지한다.
⑦ 제품의 기밀성이 높다.
⑧ 제품의 균일성이 높다.
⑨ insert의 이용이 가능하다.
반면, 다음과 같은 단점을 가지고 있다.
① 크기의 제한이 있다 제품중량이 최소 25kg을 넘지 못하며 통상 5kg 미만이다.
② 제품의 형태와 gate 위치, 형태에 따라 제품내에 기포가 발생할 우려가 있다.
③ 생산설비 및 금형이 고가이므로 대량생산시 경제적이다.
④ 알루미늄, 아연 등과 같이 동합금보다 용융점이 높지 않은 금속에 적용 가능하다.
1-4 Die Casting 제품의 설계기준
다이캐스팅 제품 설계시 경험에 의존해야 할 것이 많다. casting 상태를 가능한 형상 및 치수공차, 적절한 발구배 등은 경험 없는 엔지니어가 결정하기는 곤란하며 현실성 있는 제품 설계가 불가능하다.
1-7 금형 구조
die casting 금형은 상판(cover die half)과 하판(ejector die half)로 구성된다. 상판은 사출기의 고정판에 부착되며 재료가 주입되는 부분이다. 하판은 ejector mechanism과 대부분의 경우 runner를 포함하며 사출기의 가동축에 부착된다.
(1) Cavity
제품의 형태를 결정하는 부분. 금형이 열렸을 때 제품이 하판에 부착된 상태가 되도록 cavity 방향을 결정해야 한다.
(2) Gate
용탕에 걸린 압력 energy를 속도 에너지로 바꾸는 작용을 한다. cavity 내부를 일정속도로 연속적으로 흐르게 하는 것이 중요하다. 일반적으로 사다리꼴, 두께는 얇고 폭은 좁게 한다.
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4-3-3 clamp의 설계
(1) Clamp의 정의와 분류
jig 또는 고정구의 설계에 있어 공작물의 위치결정 후에는 공구에 의해 가해지는 절삭력 때문에 생기는 변형을 방지하고 관계위치에서 이탈되는 것을 방지하기 위하여 안전하게 clamping하여야 한다.
(2) Clamp 설계시 고려 사항
1) 공작물에 대한 고려
① 작업자의 기술에 관계없이 공작물이 위치결정장치에 접촉되도록 힘을 가하게 설치할 것.
② 공구력이 작용하더라도 공작물이 위치결정장치에 이탈되지 않도록 가능한한 공구력이 같은 방향으로 힘이 작용하도록 할 것.
③ 공작물의 치수가 달라지더라도 위치결정장치에서 공작물이 이탈되지 않게 할 것.
④ 공작물에 휨이 생기지 않는 적당한 힘의 크기로 하여야 하며 큰 힘이 요구되면 여러개의 clamp를 사용하여 힘을 분산시킨다.
⑤ 공작물을 clamp 하여야 할 면이 가공되는 면일 때는 합력을 사용하여 간접적으로 clamping 할 것.
⑥ 공작물을 장착, 장탈하기에 지장이 없게 설치할 것.
⑦ 공작물 표면에 상처가 생기기 쉬울 경우에는 clamp의 접촉부분을 연한 금속이나 고무, plastic, 나일 론 등을 사용할 것.
⑧ 공작물 표면이 거친 경우에는 접촉되는 부분의 마모를 방지하기 위해 접촉부분을 열처리 하거나 내마모성 재료를 붙인다.
금형설계총론
제 3 편 다이캐스팅 제품의 설계
분량 6 페이지 저작년도 2003 년도 원저작자/출처 미상
       
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