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단조 공법: 자유 단조, 형 단조, 링 압연, 냉간 단조, 업셋 단조
공법은 부품 중량, 형상, 연간 수량이 결정하고, 공법에 따라 견적을 낼 수 있는 공급업체가 정해집니다. 이 페이지에서 범위를 좁히신 뒤 도면을 보내 주시면 공급업체를 매칭합니다.
공법 비교
범위는 일반적인 값이며 한계가 아닙니다. 개별 공급업체는 각 범위의 일부만 다룹니다.
| 공법 | 만드는 부품 | 일반적인 크기 | 일반적인 공차 | 금형 비용 | 적정 수량 |
|---|---|---|---|---|---|
| 자유 단조 | 평평하거나 단순한 형상의 금형 사이에서 성형하는 샤프트, 블록, 디스크, 슬리브, 단차 봉. | 약 5 kg~50 t 이상 | 한쪽 면당 수 mm의 가공 여유 | 낮음. 표준 평금형과 V 금형 | 1~수백 개 |
| 형 단조 | 커넥팅 로드, 플랜지, 기어 블랭크, 요크, 레버 같은 니어넷 형상. 금속이 금형에 새겨진 공동을 채웁니다. | 약 0.1~250 kg | 약 ±0.5~±1.5 mm, 여기에 3~7° 구배 | 높음. 부품 번호마다 금형 한 벌 | 수백 개~수십만 개 |
| 이음매 없는 링 압연 | 링, 베어링 레이스, 선회 링, 플랜지 블랭크. 구멍을 뚫은 소재를 압연하여 치수에 맞춥니다. | 외경 약 100 mm~수 m | 수 mm의 가공 여유 | 낮음. 대부분 표준 롤 | 1~수천 개 |
| 냉간 및 온간 단조 | 샤프트, 체결구, 스플라인 부품, 기어 블랭크 같은 작은 원형 부품을 상온 또는 그 부근에서 성형합니다. | 수 g~수 kg | 약 ±0.05~±0.25 mm | 높음. 다단 금형 | 수만 개 이상 |
자유 단조
금속을 평평하거나 단순한 형상의 금형 사이에서 누르거나 두드리고, 타격 사이에 돌려 가며 성형합니다. 작업자가 단계적으로 형상을 만들기 때문에 부품 번호별 금형을 만들지 않습니다.
- 적합한 부품샤프트, 블록, 디스크, 슬리브, 단차 봉. 1개짜리와 소량 부품, 그리고 어떤 형 단조 금형으로도 만들 수 없는 큰 부품.
- 일반적인 크기약 5 kg~50 t 이상.
- 공차작은 부품은 한쪽 면당 수 mm의 가공 여유, 큰 부품은 그 이상.
- 금형표준 평금형과 V 금형. 납기는 금형이 아니라 소재와 가열로 시간이 좌우합니다.
- 주의할 점단조 후 형상이 거칠어 형 단조보다 기계 가공이 늘어납니다. 큰 샤프트와 압력 부품은 단조비를 확인하십시오.
- RFQ에 적을 내용완성 또는 황삭 가공 치수, 재질, 열처리, 단조 상태 중량, 수량, 시험 요구 사항.
형 단조
가열한 빌릿을 위아래 금형에 새긴 공동 안으로 눌러 넣거나 타격합니다. 금속이 공동을 채우고 남는 부분은 플래시로 밀려 나와 나중에 잘라냅니다.
- 적합한 부품커넥팅 로드, 플랜지, 기어 블랭크, 요크, 레버, 밸브 본체. 연간 수백 개에서 수십만 개까지.
- 일반적인 크기약 0.1~250 kg.
- 공차약 ±0.5~±1.5 mm, 여기에 3~7° 구배.
- 금형부품 번호마다 금형 한 벌. 한 번만 지불하며 비용은 부품 크기와 복잡도에 따라 달라집니다.
- 주의할 점금형 비용과 납기. 연간 수백 개 미만에서는 자유 단조나 봉재 절삭이 더 저렴할 수 있습니다. 플래시와 절단으로 투입 중량이 20~40% 늘어나는 경우가 많습니다.
- RFQ에 적을 내용단조 형상 또는 완성 부품 도면, 중량, 연간 수량, 재질, 그리고 금형 비용 부담자와 소유자.
이음매 없는 링 압연 단조
구멍을 뚫은 디스크를 가열하여 회전하는 맨드릴과 구동 롤 사이에서 압연합니다. 벽이 얇아지고 지름이 커집니다. 형상 롤을 쓰면 단면이 있는 링을 만들 수 있습니다.
- 적합한 부품베어링 레이스, 선회 링, 플랜지 블랭크, 기어 링, 그리고 터빈과 압력 용기용 링.
- 일반적인 크기외경 약 100 mm~수 m.
- 공차수 mm의 가공 여유.
- 금형대부분 표준 롤. 단면이 있는 링은 형상 롤이 필요할 수 있습니다.
- 주의할 점이음매가 없다는 것은 용접부가 없다는 뜻이며, 결정립 흐름은 링의 원주 방향으로 흐릅니다. 압연기마다 지름, 높이, 벽 두께의 한계가 있으므로 외경, 내경, 높이가 공급업체 범위에 맞는지 확인하십시오.
- RFQ에 적을 내용단조 상태 또는 완성 상태의 외경, 내경, 높이, 단면 형상이 있으면 그 형상, 재질, 열처리, 시험.
냉간 및 온간 단조
냉간 단조는 금속을 상온에서 성형합니다. 온간 단조는 수백 도로 가열하며, 열간 단조 범위보다는 낮습니다. 둘 다 다단 금형을 쓰며 대량 생산에 적합합니다.
- 적합한 부품체결구, 작은 샤프트, 스플라인 부품, 소켓, 기어 블랭크. 단순하고 대부분 둥근 형상.
- 일반적인 크기수 g~수 kg.
- 공차약 ±0.05~±0.25 mm, 깨끗한 표면.
- 금형비용이 높음. 부품 번호마다 다단 금형.
- 주의할 점성형 하중이 크기 때문에 저·중탄소강, 알루미늄, 일부 스테인리스처럼 성형이 쉬운 합금으로 제한됩니다. 연간 수만 개 미만에서는 금형 비용을 회수하기 어렵습니다.
- RFQ에 적을 내용도면, 재질, 연간 수량, 중요 지름의 공차, 필요한 열처리.
업셋 단조
가열한 봉의 끝을 잡고 축 방향으로 밀어 끝부분을 짧고 굵게 만듭니다. 가늘고 긴 부품에 머리나 플랜지를 만드는 방식입니다.
- 적합한 부품볼트 머리, 플랜지나 칼라가 있는 샤프트, 밸브 스템, 액슬 끝단.
- 일반적인 크기업세터에 따라 다릅니다. 각 공급업체에 대응 가능한 봉 지름 범위를 문의하십시오.
- 공차업셋 부위는 형 단조와 비슷합니다. 봉 부분은 소재의 공차를 그대로 유지합니다.
- 금형부품마다 그립 금형과 헤딩 공구.
- 주의할 점지지되지 않은 봉의 길이와 지름의 비율이 한 번의 타격으로 업셋할 수 있는 양을 제한하므로, 긴 머리는 여러 단계가 필요할 수 있습니다.
- RFQ에 적을 내용봉 지름, 머리 또는 플랜지 크기, 전체 길이, 재질, 수량.
공법 선택하기
형상과 연간 수량에서 출발하십시오. 아래는 경험칙입니다. 예외도 흔하기 때문에 공급업체는 견적 전에 도면을 읽어 봅니다.
- 링 형상, 크기 무관이음매 없는 링 압연. 판재나 봉재에서 잘라낸 링은 소재를 낭비하고 결정립 흐름을 끊습니다.
- 연간 수만 개의 작은 원형 부품냉간 또는 온간 단조. 공차가 좁고 가공이 적어 금형 비용을 상쇄합니다.
- 머리나 플랜지가 있는 가늘고 긴 부품업셋 단조. 봉의 끝에서 머리를 성형합니다.
- 약 250 kg 이하, 연간 수백 개 이상형 단조. 니어넷 형상이며 금형 비용이 생산량에 분산됩니다.
- 1개짜리, 매우 큰 부품, 또는 연간 수백 개 미만자유 단조. 부품 전용 금형이 없고 가공 여유는 더 큽니다.
단조 공법에 관한 질문
제 부품에 어떤 단조 공법이 필요한지 어떻게 알 수 있습니까?
중량, 형상, 연간 수량으로 정해집니다. 링은 링 압연, 수만 개 단위의 작은 원형 부품은 냉간 또는 온간 단조에 맞습니다. 수백 개 이상의 중형 부품은 형 단조, 1개짜리나 매우 큰 부품은 자유 단조에 맞습니다. 확실하지 않으면 RFQ 양식에서 "Not sure"를 선택하고 도면을 보내 주십시오.
한 공급업체가 두 가지 이상의 공법을 할 수 있습니까?
형 단조와 자유 단조, 자유 단조와 링 압연처럼 두 가지 이상을 운영하는 공장도 있습니다. 모든 공법을 갖춘 곳은 드뭅니다. 저희는 부품에 필요한 공법을 기준으로 매칭하므로, 어느 공장이 무엇을 하는지 미리 아실 필요는 없습니다.
단조가 항상 봉재 절삭 가공보다 낫습니까?
아닙니다. 단조가 유리한 경우는 부품에 피로 하중이나 충격 하중이 걸릴 때, 봉재의 대부분이 칩이 되어 버릴 때, 물량이 금형 비용을 감당할 때입니다. 단순한 형상을 몇 개만 만든다면 봉재 절삭이 더 저렴한 경우가 많습니다.
열간, 온간, 냉간 단조는 어떻게 다릅니까?
열간 단조는 강재를 약 1100~1250 °C로 가열합니다. 온간 단조는 수백 도, 냉간 단조는 상온에서 작업합니다. 온도가 높을수록 큰 부품을 만들 수 있지만 가공 여유가 늘어납니다. 온도가 낮을수록 공차가 좁고 표면이 좋지만, 부품이 작아지고 금형 비용이 늘어납니다.