초록
본 연구의 목적은 소비자 및 현장의 니즈에 부합하면서 다이캐스팅으로 생산할 수 있는 커플링 부품을 개발하고자 하였으며, 유동 및 응고해석을 기반으로 다이캐스팅 금형 설계, 제작, 및 사출조건 최적화 도출을 실시하였고 사출된 제품의 측정 및 평가를 수행하였다. 유동해석을 통하여 캐비티 내부가 100 % 충진되기 위한 적정한 사출조건은 용탕의 온도 670 ℃, 사출속도 1.164 m/s, 충진압력 6.324~18.77 MPa로 분석되었다. 또한, 응고율이 69.47 %일 때 4개의 캐비티 모두에서 100 %에 근접하는 응고가 발생됨을 알 수 있었으며, 이를 기초로 시사출 조건설정 등에 응용하였으며 그 결과 사이클 타임은 약 6.5초로 도출되었다. 다이캐스팅으로 시사출된 제품의 표면 및 내부의 품질 검사를 수행한 결과 성형불량 및 기공 등의 결함은 전혀 발견되지 않았으며, 주요 개소의 치수를 측정한 결과 모든 항목에서 허용하는 공차 이내의 값을 보였다. 또한, 게이트로부터 약 45 mm 이격된 곳의 평균 경도값은 97.7(Hv)로 나타나는 등 전체적으로 양호한 치수 및 품질의 부품을 제작할 수 있었다.
This study conducted a prototype development and evaluation by performing die-casting mold design, mold manufacturing, and injection condition optimization based on flow and solidification analysis to meet the needs of the coupling parts produced by die casting. Through flow analysis, the injection conditions suitable for 100% filling in the cavity were found to be a molten metal temperature of 670 ℃, injection speed of 1.164 m/s, and filling pressure of 6.324~18.77 MPa. In addition, solidification close to 100 % occurred in all four cavities when the solidification rate was 69.47 %. A defect inspection on the surface and inside the product revealed defects, such as poor molding and pores. In addition, the dimensions of the injected product were within the target tolerance and showed good results. Through the feedback of the results of flow and solidification analysis, it was possible to optimize the mold design, and the injection optimization conditions were confirmed to be a total cycle time of approximately 6.5 seconds. Good quality carrier parts with an average surface hardness of approximately 45 mm from the gate measured at 97.48(Hv) could be produced.