금속 공정 계산32 와이어 연신율 및 단면 감소율 (Elongation and Area reduction) 계산 인발 전후의 와이어 직경은 주어진 연신율에 대해 다음과 같이 계산된다. (식 1) df = do / SQRT(ε/100 + 1)(식 2) do = df x SQRT(ε/100 + 1) 위의 식으로부터, 인발 전후의 직경을 알면 연신율을 구할 수 있다. (식 3) ε = [(do/df)2-1] x 100 단면 감소율, A = [1-(df/do)2] x 100 이므로 연신율과 단면 감소율의 관계는 아래 식으로 나타낸다. (식 4) ε = A / (100-A)(식 5) A = ε / (ε+100) 여기서,do : 인입 와이어 직경 [mm]df : 인발 와이어 직경 [mm]ε : 와이어 연신율 [%]A : 와이어 단면 감소율 [%]lo, lf : 인발 전후의 와이어 길이 [mm]이다. 인입 직경, do (mm.. 2024. 6. 10. 인발 Power (Drawing Power) 계산 인발 공정에 소모되는 전력은 Drawing Power라 하며, 인발력 F 와 인발 속도 V 에 따라 결정된다.아래 식과 같다. (식 1) Wd = F x V / 1000 여기서,Wd : Drawing Power (kW)F : Drawing Force (N)V : Drawing Speed (m/s)이다.(1 N·m/s = 1 W) 인발력, F (N) : Drawing Speed, V (m/s) : 지우기 계산Drawing Power, Wd (kW) : " data-ke-type="html">HTML 삽입미리보기할 수 없는 소스 * 참고 자료1. 마찰과 Die Angle 을 고려한 인발력 (Drawing Force) 계산2. 신선기 속도 (Wire Drawing M.. 2024. 6. 9. 신선기 속도 (Wire Drawing Machine Speed) 계산 신선 (Wire Drawing) 은 일련의 다이를 통해 금속 와이어의 단면적을 줄이기 위한 인발 공정 중의 하나이다.신선기의 속도는 제품의 품질과 원가에 큰 영향을 미치므로, 정확히 계산하여 제어할 필요가 있다.신선기의 속도에 영향을 미치는 요인은 재료의 물성, 신선유의 종류, 단면감소율, 다이와 재료의 마찰계수, 공정 pass에 의한 온도상승 등이다. 신선기의 속도는 아래와 같이 구한다. (식 1) Vc = πDN / 60 다이 이전 (V0)과 이후 (Vf)의 와이어 속도 비율은 아래 식 2에 따라 다이 이전 (d0)과 이후 (df)의 와이어 직경 비율의 제곱과 반비례하다. (식 2) Vf / Vo = (do / df) 2 그러나, 실제 와이어의 속도는 슬립 (Slip)으로 인해 신선기 속도 (캡.. 2024. 6. 9. 마찰과 Die Angle 을 고려한 인발력 (Drawing Force) 계산 이상적인 인발 응력은 아래 식으로 계산한다. (식 1) σd = F / Af = Y ε = Y ln (Ao/Af) 그러나, 실제 인발 공정에서 마찰이 존재하고 재료가 불균일한 변형을 하므로 실제 응력은 식 1보다 크다.마찰과 Die Angle 을 고려한 인발 응력은 식 2를 적용하며, 이 때 인발력은 식 3과 같다. (Schey’s Equation) (식 2) σd = Y (1 + μ/tanα) Φ ln (Ao/Af)(식 3) F = Af σd = Af Y (1 + μ/tanα) Φ ln (Ao/Af) 여기서,Y = K ε n /(1+n), 평균 유동응력(average flow stress), 여기서 K는 strength coefficient, n 은 strain hardening coefficient.. 2024. 6. 8. 이상적인 인발력 (Drawing Force) 계산 위의 그림에서와 같이, 길이 lo 인 로드 (rod)를 lf 로 인장 변형시키면 인장 전후의 부피는 일정하므로 Ao * lo = Af * lf 이다.이 때 rod가 δl 만큼 늘어나면 단위 부피당 수행된 일의 증가분 δw 는 다음과 같다. (식 1) δw = F δl / V = Y A δl / A l = Y δl / l 따라서 로드의 길이가 lo 에서 lf 로 늘어나면, 총 일/단위 부피는 아래와 같다. (식 2) ∫ δw = Y ∫ dl/l = Y ln (lf/lo) 인발 공정중 인장력이 제품 (rod or wire)에 가해지므로, 위의 식을 인발 공정 (Drawing)에 적용할 수 있다. 이 때, rod 를 lo에서 lf로 인발할 때 수행한 총 일 (Work) 은 F * lf 이다.길이 lf 에서.. 2024. 6. 7. 인발 단면 감소율 (% Cold Reduction) 계산 인발 (Drawing) 공정 전/후의 단면 감소율 (% Cold Reduction)은 아래 식으로 구한다. (식 1) 단면 감소율 = 단면적 변화/초기 단면적 * 100 = (Ai-Af) / Ai * 100 = (1-Af/Ai) * 100 = (1- (πDf2/4) / (πDi2/4) ) * 100 = (1-(Df/Di)2) * 100 여기서,Ai : 초기 단면적Af : 인발후 단면적Di : 초기 직경Df : 인발후 직경이다. 결과값 선택 : 단면 감소율 인발후 직경 초기 직경 : 인발후 직경 : 지우기 계산단면 감소율 (%) : " data-ke-type="html">HTML 삽입미리보기할 수 없는 소스 예를 들.. 2024. 6. 4. 각도 절단 파이프 중량 및 절단부 둘레 계산 파이프 각도 절단 후 절단부 둘레는 아래 식으로 구한다. (식 1) 파이프 절단부 둘레 길이, C = 2π * √ (a2+b2)/2 파이프 절단부는 장반경과 단반경 축이 있는 타원이다. 여기서, 단반경 a 는 파이프의 반지름 r 이며, 장반경 b는 r sec θ ( = r / cos θ )이다. 위에서 구한 파이프 절단부 둘레는 용접시 용접길이로 적용 가능하다. 절단 각도 (degree) : 지우기 계산 파이프 둘레 (mm) : 파이프 절단 후 길이, L (mm) : 파이프 중량 (g) : " data-ke-type="html"> HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 양면 절단은 위아래 대칭으로 절단한 것으로 가정하여, 절단후 길이 L을 계산하였다. (그림 2 참조) 2023. 12. 27. 금속 천공판(천공 시트) 개방면적 비율 및 중량 계산 천공판의 개방면적은 천공판에서 구멍이 차지하는 비율이다. 예를 들어, 천공 시트의 개방면적이 20%라면 시트의 20%는 구멍이 차지하는 면적이고 시트의 80%는 천공판재의 면적이다. 원형 천공 시트의 개방면적과 중량은 아래 식으로 구한다. 1) 60도 엇갈린 천공판의 경우, (식 1) 천공판 개방면적 비율 (%) = 90.69 X 구명직경 D X 구멍직경 D / (구멍간 거리 C X 구멍간 거리 C) 2) 45도 엇갈린 천공판의 경우, (식 2) 천공판 개방면적 비율 (%) = 78.54 X 구명직경 D X 구멍직경 D / (구멍간 거리 C X 구멍간 거리 C) 3) 90도 직선 패턴 천공판의 경우, (식 3) 천공판 개방면적 비율 (%) = 78.54 X 구명직경 D X 구멍직경 D / (구멍간 거리 .. 2023. 11. 14. Laser cutting Gas 소모량 계산 레이저 절단시 사용하는 가스는 산소, 공기, 질소 및 아르곤 등이다. 이는 슬래그 제거, 공작물 냉각 및 렌즈 청소에 중요한 역할을 한다. 기계가 최종적으로 소비하는 가스 소모량은 절달하는 재료의 종류와 두께, 사용하는 가스의 압력, 노즐의 직경, 절단 속도 등에 따라 결정된다. 가스는 가스압력이 높을수록 절단 노치가 더 깨끗해지는 경우가 많으나 더 많은 가스가 소비된다. 절단 노즐 직경이 클수록 동일한 압력을 유지하는 데 단위시간당 더 많은 가스가 소모된다. 노즐 직경이 두 배로 늘어나면 가스 소모량은 4배가 된다. 절단 중에는 가스가 지속적으로 사용되므로. 속도가 느리면 공정 시간이 더 오래 걸리고 절단 재료의 길이당 더 많은 가스가 소비된다. 표준 압력 절단시 가스 유량 표준 압력 절단은 6 bar.. 2023. 11. 13. 판금 딥드로잉(Deep Drawing) 블랭크 크기 계산 딥드로잉 공정의 변수는 재료 특성, 펀치와 다이 사이의 간격, 펀치 반경, 다이 코너 반경, 블랭크 유지력, 마찰계수 및 윤활특성 등이며, 공정변수에 따라 블랭크 크기도 영향을 받는다. 판금 딥드로잉의 블랭크 크기는 딥드로잉 제품의 표면적과 동일하다. 트리밍 여유를 고려하여 최종 블랭크 크기를 결정하면 된다. 딥드로잉시 판재가 얇아지거나 코너에 R이 없다고 가정할 때, 블랭크 크기 계산 공식은 아래와 같다. (식 1) 블랭크 직경, D (mm) = SQRT (d2 + 4dh) (d≥20r) (식 2) 블랭크 직경, D (mm) = SQRT (d2 + 4dh-0.5r) (15r≤d HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 2023. 11. 13. 파이버 레이저 절단 두께와 절단 속도(Laser Cutting Speed) 레이저 절단 속도는 재료의 종류, 두께, 장비의 출력에 따라 적절하게 설정하여야 한다. 절단 속도가 맞지 않으면 절단면에 버(burr)가 과다하게 발생하고 절단면의 조도가 좋지 않은 문제 등의 품질문제가 발생한다. 또한 직접적으로 절단 원가에도 영향을 미친다. TRUMPF, AMADA 및 Mitsubishi 등 레이저 장비 업체마다 표준 절단 속도는 상이하다. 그러므로 장비별로 매개변수 설정시 초기속도와 가속 조건 등을 적절하게 조정하여 가장 적합한 레이저 절단 속도를 찾는 것이 중요하다. 아래 표에 IPG 1000~15000W 파이버 레이저의 재료의 두께에 따른 적절한 절단 속도를 나타내었다. 표의 값을 참고하여, IPG 장비 외의 다른 파이버 레이저 장비에도 기계 설정값을 변경하여 사용할 수 있다. .. 2023. 11. 10. 펀칭 가공력(Punching Force) 계산 일정한 두께의 판재 위에 원형구멍, 사각형 구멍 및 다른 형태의 구멍을 Punch Die로 뚫는 공정을 펀칭이라 한다. 제거된 재료는 대개 스크랩으로 처리한다. 펀칭은 sheet 형태의 금속 판재, 종이 및 플라스틱 등의 다양한 재료에 적용 가능하다. 펀칭은 자동차, 전자, 건설, 항공우주, 가정용 제품 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용된다. 장점 - 표준 형상의 툴 공정은 비용이 저렴하다. - 두께 3mm 이하의 판재의 경우 레이저 절단과 비슷한 정도의 생산성을 보인다. - 랜스, 딤플과 루버를 형성할 수 있다. - 별도의 성형작업이나 후공정 작업이 필요하지 않다. 단점 - 공정준비 시간이 많이 걸린다. - 일회성의 소량 생산 작업은 경제적이지 않다. - 맞춤형 툴링은 비용이 많이 든다. 펀칭 가공력.. 2023. 11. 5. 이전 1 2 3 다음
