형 단조력 (Closed-die Forging Force) 계산

형단조 (폐쇄형 단조, Closed-die Forging)는 하나 이상의 맞춤형 금형 사이에 작업물을 배치하는 단조 공정이다.

압축 및 변형 중 작업물은 유동하여 성형 다이 캐비티를 채운 후 최종 제품을 형성한다.

이 때 생성된 플래시 (flash)는 단조 후 제거된다.

 

폐쇄형 단조 작업을 수행하는 데 필요한 단조력은 아래와 같다.

 

(식 1) F = k * Yf * A

 

여기서,

Yf : 재료의 유동 응력 (MPa)

k : 형상 팩터 (Multiplying factor)

A : 플래시를 포함한 단조품의 투영 면적 (m²)

이다.

 

표 1. 형단조의 k value

 

유동 응력, Yf (MPa) :

단조품 투영 면적, A (m2) :

형상 팩터, k :

     

Forging Force, F (MN) :

 

예를 들어, 투영 면적 (플래시 포함)이 0.02 m²이고 유동 응력이 800 MPa인 원통형 부품을 냉간 단조해야 하는 경우 단조력을 구해보자.

단순한 형상이므로 k 값을 6 으로 가정한다.

1) F = k * Yf * A = 6 x 800 x 0.02 = 96 MN 이다.