열간 단조 시뮬레이션
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열간 단조(Hot Forging)는 다양한 금속 부품을 생산하는 데 사용되는 성형 공정입니다.자동차 및 항공우주 부품을 포함합니다.그것은 20세기부터 존재해 왔습니다.그러나 열간 단조 공정을 설계할 때 고려해야 할 여러 가지 요소가 있습니다.여기에는 재료의 위조 가능성, 온도 분포 및 드래프트 효과가 포함됩니다.또한, 단조품의 미세구조를 적절히 계산해야 한다.열간 단조에는 고온이 수반됩니다.이는 공작물의 표면적에 상당한 구조적 변화를 가져옵니다.이 외에도 단조 공정으로 인해 산화된 표면이 형성될 수도 있습니다.단조 공정은 복잡한 3D 형상을 가진 부품을 생산하는 데 자주 사용됩니다.따라서 성공적인 시뮬레이션을 위해서는 모델의 정확성이 매우 중요합니다.일반적으로 프로세스를 시뮬레이션하기 위해 FE(Fuzzy EM) 기법, 역추적 기법, 유한 요소의 세 가지 모델링 방법이 사용됩니다.열간 단조는 안전이 중요한 부품의 중요한 제조 공정입니다.작업 부하가 높은 금속 부품의 단조가 가능하기 때문입니다.온도가 상대적으로 높기 때문에 전성이 있고 변형에 강한 금속을 형성할 수 있습니다.단조에는 개방형 단조와 기계 공장 단조의 두 가지 주요 유형이 있습니다.일반적인 단조 공차는 10분의 1밀리미터에서 수 밀리미터까지 다양합니다.이 때문에 다이 간의 불일치로 인해 심각한 문제가 발생할 수 있습니다.단조되는 재료의 유형에 따라 다양한 유형의 다이가 필요할 수 있습니다.또한 열간 단조에는 열처리 또는 마무리와 같은 추가 가공 단계가 필요할 수 있습니다.그 중요성에도 불구하고 열간 단조는 냉간 단조만큼 정확하지 않습니다.단조 공정 중 소재의 열팽창이 완제품의 정밀도에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.더욱이, 불균일한 온도 분포를 사용하면 단조 부품의 미세 구조에 상당한 변화가 생길 수도 있습니다.따라서 단조 금속이 요구되는 강도와 인성을 갖추고 있는지 확인하는 것이 매우 중요합니다.단조과정을 시뮬레이션하기 위해,세 가지 기본 모델링 방법을 활용해야 합니다.첫째, 유한 요소법을 사용하여 성형 공정을 시뮬레이션할 수 있습니다.둘째, FE 방법을 활용하여 단조 부품의 온도 분포를 결정할 수 있습니다.마지막으로, 역추적 모델링 기법을 활용하여 열간 단조 공정을 설계할 수 있습니다.정확한 온도분포를 계산하기 위해서는단조 공정은 통제된 방식으로 수행되어야 합니다.날카로운 모서리의 구배와 다듬기를 고려하는 것이 중요하기 때문입니다.또한, 고온에 견딜 수 있는 특수 금형 재료를 사용하는 것도 권장됩니다.고려해야 할 또 다른 문제는 성형 기계의 선택입니다.올바른 기계를 선택하는 것은 단조 부품의 온도 분포에 큰 영향을 미칩니다.마지막으로 보관 및 운송 시간을 고려하는 것이 중요합니다.적절한 단조 온도를 결정하기 위해 사용 가능한 최대 성형력이 사용됩니다.공정 중에 단조 금형은 높은 기계적, 화학적 부하를 받습니다.이러한 하중으로 인해 다이는 광범위한 열적, 화학적 변화를 견뎌야 합니다.게다가 잔류응력도 상당합니다.
