• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권9호
• /
• pp.61-67
• /
• 2017

프레스금형 제작 시 사용목적에 맞는 적합한 소재선택과 빠른 가공방법에 대한 연구는 금형제작시간을 줄이고 금형원가를 절감하는데 절대적으로 필요한 연구분야이다. 특히 장수명 프레스금형을 개발하기 위해선 열에 대한 고찰이 반드시 이루어져야 한다. 일반적으로 프레스금형의 주요부품 소재로는 Cr, W계 저합금 공구강, 고탄소 고크롬강, 고속도강 등 냉간 금형용 합금공구강이 많이 쓰이고 있다. 프레스금형부품을 가공하는 데는 주로 공작기계와 와이어 컷 방전가공을 사용하고 있다. 가공공정에 따라 금형부품의 가공시간 및 수명이 많은 차이가 난다. 밀링가공과 연삭가공으로 제작된 부품의 경우 제작시간과 비용은 많이 드는데 비해 금형의 수명이 길고 밀링가공과 와이어 컷 방전가공을 사용하면 제작시간과 비용은 절감되는 반면 금형수명은 줄어드는 현상이 나타난다. 따라서 본 연구에선 가공시간과 비용이 절감되는 가공방법으로 열처리를 사용하여 금형의 사용수명을 향상시키는 방법에 대해 고찰하고자 한다. 밀링가공-연삭가공, 밀링가공-와이어 컷 방전가공, 밀링가공-와이어 컷-고온템퍼링, 3가지 가공방법으로 시편을 제작하여 가공표면과 중심부를 SEM, EDS분석 및 표면조도분석으로 문제점을 고찰하였고 밀링가공-와이어 컷 방전가공-고온템퍼링의 가공방법으로 밀링가공-연삭가공과 동일한 금형의 수명을 만드는 방법을 도출하였다.

• Design & Manufacturing
• /
• 제16권1호
• /
• pp.9-14
• /
• 2022

A lot of research is being done on metal materials to improve the lifespan of molded parts. As a result, excellent mold materials have been developed that withstand high hardness at high temperatures and frictional heat generated from high-speed cutting. In this study, the press mold life of powder high-speed tool steel and general high-speed tool steel was compared. Powdered high-speed steel is composed of alloying elements such as tungsten, maldividene, cobalt, chromium, and vanadium in steel, which improves wear resistance compared to high-hardness and high-speed tool steels. The mold parts of both steel types were manufactured in the same way from heat treatment to machining, and the powder high-speed tool steel was 66HRC and the high-speed tool steel was 61HRC. As a result of the experiment, it was observed that the number of punching of powder high-speed tool steel was improved by 40-50%, and powder high-speed tool steel had fewer impurities, uniform texture, and excellent surface structure. It has a microscopic structure.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제37권7호
• /
• pp.865-873
• /
• 2013

CNG 압력용기의 제조를 위하여 고성능 수평식 프레스를 이용한 딥드로잉과 아이어닝의 연속공정(D.D.I. 공정)이 도입되었다. 그러나, 몇몇 D.D.I. 공정 변수들은 현장 경험에 의존하여 결정되는 문제점이 있으며, 다이의 짧은 수명 역시 고성능, 저비용의 압력용기 제조를 위하여 필수적으로 개선되어야 한다. 본 연구에서는, 공정의 신뢰성 확보 및 다이 수명 향상을 위하여 기존 관련 연구 및 현장 경험을 바탕으로 드로잉비, 다이 간의 간격, 드로잉 다이의 라운딩 반경, 아이어닝 다이의 각도를 공정변수로 결정하였다. FEA 를 이용하여 각 성형 단계에서 찢어짐과 주름이 발생하지 않는 한계 드로잉비를 결정하였고, 다이 간의 간격, 드로잉 다이의 라운딩 반경, 아이어닝 다이의 각도에 대하여 실험계획법을 이용하여 최적 공정설계를 수행하였으며, 기존 공정에 의한 결과와 비교하여 효율성을 검증하였다.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제31권4호
• /
• pp.157-162
• /
• 2015

In this study, an ultrasonic nanocrystalline surface modification (UNSM) technique is applied to tungsten carbide-cobalt (WC-Co) to extend the service life of carbide parts used in press mold. The UNSM technique modifies the structure, reduces the surface roughness, increases the surface hardness, induces the compressive residual stress, and increases the wear resistance of materials by introducing severe plastic deformation. The surface roughness, hardness, and compressive residual stress of WC after UNSM treatment improve by about 42, 10, and 71%, respectively. A wear test under dry conditions is used to assess the effectiveness of the UNSM technique on the friction and wear behavior of WC. The UNSM technique is found to reduce the WC friction coefficient by approximately 21% and enhance the wear resistance by approximately 85%. The improved friction and wear behavior of WC may be mainly attributed to the increased hardness and compressive residual stress. Moreover, the WC specimen is treated by UNSM technique using three different WC, silicon nitride (Si₃N₄) and stainless steel (STS304) balls. The surface treated by WC balls shows the highest hardness when compared with treatment by stainless steel and silicon nitride balls. According to the obtained results, the UNSM technique is believed to increase the durability of the carbide component by improving the friction and wear behavior.