가이드 / 규격

단조 공차와 구배: 단조 도면을 읽고 작성하는 방법

2026년 10월 25일

단조 도면은 기계 가공 부품 도면과 읽는 방식이 다릅니다. 단조된 표면은 깎은 표면만큼 정확할 수 없으므로 도면에는 무엇이 얼마나 변해도 되는지, 어떤 면을 나중에 마무리할지 적어야 합니다. 이 가이드는 구매자가 단조 도면에서 마주치는 용어, 일반적인 공차와 구배 수치, 그리고 두 공급업체가 같은 부품을 견적하도록 무엇을 적어야 하는지 설명합니다.

단조 공차가 더 넓은 이유

단조는 마모되는 금형 사이에서, 식으면서 수축하는 금속을 뜨거운 상태로 성형합니다. 이 요인 하나하나가 공작기계에는 없는 편차를 더합니다. 빌릿은 개체마다 중량이 조금씩 달라 금형이 얼마나 닫히는지가 바뀝니다. 금형은 생산하는 동안 마모되어 조금씩 커집니다. 부품은 단조 온도에서 식으면서 강재에서 약 1.2~1.5% 수축하며, 그 양은 단면에 따라 다릅니다. 단조 치수의 공차는 이 모든 것을 감당해야 합니다.

실제로는 도면에 두 층의 치수가 필요하다는 뜻입니다. 자체 공차가 있는 단조 형상과, 기계 가공될 완성 형상입니다. 많은 도면이 완성 부품 둘레에 단조 윤곽을 가는 선으로 그려 한 장에 둘 다 보여 줍니다. 공급업체가 단조 도면을 요청한다면 보통 이 겹친 도면을 뜻합니다.

단조품의 공차 종류

형 단조 도면에는 여러 종류의 공차가 있을 수 있습니다. 어느 것이 무엇인지 알면 견적을 읽는 데 도움이 됩니다.

• 길이, 폭, 지름. 파팅 라인 평면 내에 있는 형상 크기의 공차입니다. 치수와 부품 중량에 따라 달라집니다.
• 두께. 파팅 라인을 가로지르는 치수의 공차로, 금형이 얼마나 완전히 닫히는지에 따라 달라집니다. 금형은 마모되면서 더 닫히므로 두께 공차는 보통 비대칭이며 마이너스보다 플러스가 큽니다.
• 미스매치. 위아래 금형 절반 사이의 어긋남입니다. 파팅 라인에서 측정하며 크기에 따라 보통 0.3~1.0 mm 정도로 제한합니다.
• 직진도와 평면도. 긴 부품이나 평평한 면이 단조와 냉각 후에 휘어도 되는 정도입니다.
• 플래시 돌출과 트림. 트림 후에 플래시가 부품에서 얼마나 튀어나와도 되는지입니다.
• 모서리 및 필렛 반경. 금형이 채울 수 있는 최소 반경으로, 도면이 아니라 금속의 흐름이 정합니다.

항목	크기 약 100 mm 부품의 일반적인 값	비고
길이와 폭	+1.5 / -0.7 mm	큰 부품일수록 넓음
두께	+1.2 / -0.5 mm	금형 마모에 따라 다름
미스매치	0.4~0.8 mm	파팅 라인 어긋남
직진도	100 mm당 0.5~1.0 mm	긴 부품은 더 큼
플래시 트림	0.5~1.5 mm	트림 후

이것은 일반적인 수치이지 약속이 아닙니다. 더 좁은 값은 추가 비용으로 견적할 수 있는 경우가 많으며, 보통 코이닝이나 사이징 공정 또는 더 촘촘한 금형 정비 주기를 통해 달성합니다.

구배

구배는 부품이 금형에서 빠지도록 하는 벽면의 경사입니다. 구배가 없으면 단조품이 금형에 달라붙습니다. 일반적인 값은 외측 벽에 약 37도, 내측 벽과 깊은 포켓에 약 510도입니다. 프레스로 작업하는 강재 부품은 해머로 작업하는 부품보다 작은 구배를 쓸 수 있고, 알루미늄은 흐름이 좋고 마찰이 낮아 보통 강재보다 구배를 작게 할 수 있습니다. 황동과 구리 합금도 비슷합니다.

구배는 구매자에게 두 가지로 중요합니다. 첫째, 금속이 늘어납니다. 구배가 7도인 벽은 위보다 밑이 두껍고, 그 벽이 마감면이라면 여분의 소재는 기계 가공으로 깎아냅니다. 둘째, 부품의 모양과 조립이 달라집니다. 도면에 수직을 유지해야 하는 벽이 있다면 공급업체에 알려, 단조 형상에서 기계 가공할 수 있도록 하십시오. 금형 비용에 미치는 영향은 단조 금형 비용을 참고하십시오.

파팅 라인

파팅 라인은 위아래 금형이 만나는 곳입니다. 플래시가 어디에 생기는지, 미스매치가 어디에서 발생할 수 있는지를 정합니다. 공급업체가 선택하지만, 어느 면이 중요한지 알려 주어 선택에 영향을 줄 수 있습니다. 좋은 파팅 라인은 형상에서 가장 넓은 부분을 지나며, 이는 금형을 채우기 쉽게 하고 결정립 흐름을 깔끔하게 만듭니다. 실링면이나 시트 때문에 특정 평면에 두고 싶다면 도면에 표시하고 구배와 비용에 미치는 영향을 논의하십시오.

공차 규격

도면에 규격을 적으면 견적을 비교할 수 있게 됩니다. 산업 구매에서 가장 흔한 것은 다음과 같습니다.

규격	대상	비고
EN 10243-1	강재 형 단조품, 해머 및 프레스	품질 등급 F와 E, E가 더 좁음
DIN 7526	형 단조품 공차	오래된 도면에서 자주 인용
EN 10250	일반 기계용 강재 자유 단조품	강종별 파트 1~4
ASTM A788	강재 단조품 일반 요구 사항	시험, 마킹, 보수를 다룸

판과 품질 등급이 중요하므로 전부 적으십시오. 단조 주문에 나오는 다른 규격은 단조 인증과 규격 개요에 정리되어 있습니다.

가공 여유

가공 여유는 마감할 면에 남겨 두는 여분의 금속입니다. 모든 편차와 표면 스케일을 정리하기에 충분해야 하지만, 칩이 될 금속에 비용을 지불할 만큼 많아서는 안 됩니다. 한쪽 면당 일반적인 가공 여유는 소형 형 단조품에서 약 1.53 mm, 중형에서 36 mm, 대형이나 자유 단조 부품에서는 그 이상입니다. 더 줄이고 싶다면 그렇게 말하되 더 좁은 공차와 그에 따른 비용을 받아들여야 합니다. 부품이 중요하다면 평균이 아니라 각 면에 대해 공급업체에 가공 여유를 확인하게 하십시오.

공법별 공차

단조 방식마다 고유의 자연스러운 공차 수준이 있으므로, 도면에 숫자를 적기 전에 부품이 어디에 속하는지 알아 두면 도움이 됩니다.

자유 단조는 형상이 공동이 아니라 작업자와 타격 순서에서 나오기 때문에 공차가 가장 넓습니다. 샤프트와 블록의 치수는 보통 몇 mm 정도로 관리되며 도면은 넉넉한 가공 소재를 허용합니다. 형 단조는 공동이 형상을 제어하므로 위에 제시한 범위로 더 좁습니다. 이음매 없는 링은 둘 사이에 있으며 공차는 지름에 따라 커지는데, 이는 이음매 없는 링 압연 단조 가이드에서 다룹니다. 온간 및 냉간 단조는 가장 좁아서, 작고 단순한 형상에서는 기계 가공 부품에 가까운 공차가 나올 수 있지만 크기와 합금에 제한이 있습니다.

공법	100 mm 치수의 일반적인 공차	단조 후 기계 가공
자유 단조	약 ±3~±6 mm	많음
형 단조, 열간	약 +1.5 / -0.7 mm	적음~보통
링 압연	소형 링에서 약 ±2~±4 mm	보통
온간 또는 냉간 단조	약 ±0.1~±0.4 mm	일부 면은 거의 없음

이 표는 대략적인 지침입니다. 금형 마모와 온도를 잘 관리하는 공급업체는 이 수치를 앞설 수 있고, 오래된 설비를 가진 공급업체는 맞추지 못할 수 있습니다.

공차가 좁아지면 가격은 어떻게 변하는가

공차는 소재를 더하지 않으면서 비용을 올리는 몇 안 되는 사양입니다. 더 좁은 공차에는 더 좋은 금형, 더 잦은 금형 교체, 더 많은 검사가 필요하며, 코이닝이나 프레스 사이징 같은 추가 공정이 필요할 수도 있습니다. 공차 규격에서 표준 등급에서 더 좁은 품질 등급으로 한 단계 올리는 것만으로도 보통 개당 단가가 몇 퍼센트 오릅니다. 단조 표면의 냉간 사이징이나 기계 가공이 필요한 값까지 가면 훨씬 더 오를 수 있습니다.

현실적인 원칙은 부품이 필요로 하는 곳에서만 좁히는 것입니다. 다른 부품과 맞물리는 면, 베어링을 잡는 보어, 나사 피치를 정하는 면은 좋은 이유입니다. 아무것에도 닿지 않는 자유 표면은 그렇지 않습니다. 모든 곳을 좁게 표시하면 모든 면에서 좁은 값의 비용을 내고, 어떤 공급업체도 견적하지 못하는 일이 생길 수 있습니다. 도면에서 어느 치수가 중요한지 분명하지 않다면 공급업체에 무엇을 완화할 수 있는지, 그러면 얼마를 절약할 수 있는지 물어보십시오.

검사와 측정 주체

공차는 양쪽이 합의한 방식으로 확인될 때에만 쓸모가 있습니다. 형 단조품의 치수는 보통 캘리퍼, 게이지로 검사하고, 초도품에서는 삼차원 측정기를 쓰기도 합니다. 어떤 방법을 쓰는지, 각 배치에서 몇 개를 측정하는지 물어보십시오. 첫 주문에서는 측정값을 도면과 대비하고 히트 번호와 금형 번호를 표시한 초도품 보고서를 요청하십시오. 이 보고서가 있으면 전체 배치가 출하되기 전에 문제를 발견할 수 있습니다.

측정 조건도 중요합니다. 뜨겁거나 아직 따뜻한 상태에서 측정한 단조품은 상온보다 크게 읽힙니다. 열처리된 부품은 약간 움직였을 수 있습니다. 도면에 달리 적혀 있지 않다면 치수는 열처리 후 상온에서 보고해야 합니다.

공급업체의 도면 읽기

공급업체가 승인용 단조 도면을 돌려보내면 다섯 가지를 확인하십시오. 기계 가공이 필요한 모든 면에서 단조 윤곽이 완성 부품 바깥에 있습니까? 도면에 파팅 라인, 구배, 모서리 반경이 표시되어 있습니까? 공차가 규격과 품질 등급과 함께 적혀 있습니까? 미스매치 한도가 명시되어 있습니까? 시험 위치와 마킹 위치가 표시되어 있습니까? 빠진 것이 있다면 금형을 만들기 전에 수정을 요청하십시오. 금형이 만들어진 뒤에 바꾸는 비용은 도면을 바꾸는 비용보다 훨씬 크기 때문입니다.

흔한 실수

구매자는 단조품을 기계 가공 부품처럼 취급하여 모든 치수에 좁은 공차를 붙이는 경우가 많습니다. 좁은 공차는 하나하나 비용이 들고 대부분은 좁을 필요가 없습니다. 중요한 것만 표시하십시오. 또 다른 흔한 실수는 기계 가공된 완성 치수를 빼고 단조 윤곽만 보여 주는 것으로, 공급업체가 가공 여유를 추측하게 됩니다. 세 번째는 구배를 지정하지 않는 것으로, 입찰자마다 가정이 달라져 견적을 비교할 수 없게 될 수 있습니다.

RFQ에 적을 내용

중요한 치수와 공차를 표시한 완성 부품 도면, 단조 공차의 규격과 품질 등급, 소재와 규격, 연간 수량, 그리고 어느 면을 귀하 또는 공급업체가 기계 가공하는지를 포함하십시오. 구배를 받아들일지, 수직 벽이 필요한지 알려 주십시오. 가능하다면 완성 부품의 중량도 추가하십시오. 공급업체가 공차표에서 크기 구간을 분류하는 데 쓰기 때문입니다.

다음 단계

RFQ 양식으로 도면을 보내 주십시오. 부품에 맞는 공법을 가진 단조 공급업체를 최대 3곳 매칭하며, 24 영업시간 이내에 회신드립니다. 아직 공법을 고민 중이라면 자유 단조와 형 단조 가이드를 읽어 보십시오.

자주 묻는 질문

이어서 읽기

• ASTM A105 vs A350 LF2: 어떤 탄소강 단조 재질이 필요한가
• 단조 인증과 규격 해설: 공급업체에 물어볼 것