제조공학 담당 교수 : 추광식 산업시스템공학과. 산업시스템공학과 제조공학 강의록 Chap. 12 Fundamentals of Metal Forming ( 성형 )

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1 제조공학 담당 교수 : 추광식 산업시스템공학과

2 산업시스템공학과 제조공학 강의록 Chap. 12 Fundamentals of Metal Forming ( 성형 )

3 탄성적 성질 : 재료에 가해진 하중이 제거되었을 때, 원자는 원래의 위치로 되돌아오고 결정은 원래의 크기와 모양을 되찾는다. 그러한 하중에 대한 반응을 탄성적 (elastic) 성질이라 한다. 소성변형 : 탄성한계 이상으로 늘어났을 때는 재료가 초기의 크기와 모양으로 되돌아오지 못하고, 그 하중이 제거되더라도 시편은 변형된 상태를 유지한다. 성형공정인 소성가공은 금속이 가지고 있는 소성 (Plastic) 성질을 이용한다.

4 Chap. 12 Fundamentals of Metal Forming ( 성형 ) see Table 12.1 Classification of states of stress multi axis 방향으로 stress 가 작용할 때 state of stress 를 effective stress 로 표현

5 Fundamentals of Metal Forming

6 그림과 같이 3 축 방향에서 stress 가 작용하면 eff ective stress 와 effective strain 은

7 Fundamentals of Metal Forming plane stress : 1 or 2 축 방향에만 stress 작용 plane strain : 1 축 방향의 strain 이 0 인 경우 Hot Forming : work material 을 700 ℃이상 가열하여 For ming Cold forming : work material 을 상온에서 Forming

8 Fundamentals of Metal Forming Metal Forming 의 independent variables ⅰ ) starting materials ⅱ ) starting geometry of workpiece ⅲ ) tool or die geometry ⅳ ) lubrication ⅴ ) starting temperature ⅵ ) speed of operation ⅶ ) amount of deformation

9 Fundamentals of Metal Forming Metal forming 의 dependent variables ⅰ ) force or power requirement ⅱ ) material properties of the product ⅲ ) exit(final) temperature ⅳ ) surface finish and precision ⅴ ) nature of the material flow

10 Independent-Dependent Relationships Experience, Experiment, Modeling 등의 방법을 병행하여 해결 Hot Forming : Force 소모량이 적으나 산화작용 때문에 die 마모량 과다 Cold forming : Force 소모량이 많아 비경제적이 나 고가의 die 의 마모량은 적음 Fundamentals of Metal Forming

11 see Fig 12-3 Casting 의 cast grain structure

12 Fundamentals of Metal Forming Fig 12-4 Fiber structured of hot formed

13 Fundamentals of Metal Forming Fig 12-5 grain flow

14 Fundamentals of Metal Forming Fig 12-8 Material strength w/ temperature 곡선의 경사가 급한 재료는 등 온으로 forming