로터 주조용 형상 인서트 생산 합리화

본 논문 소개 내용은 ['MM SCIENCE JOURNAL']에 게재된 ['RATIONALIZATION OF PRODUCTION OF SHAPED INSERTS FOR ROTOR CASTING'] 논문을 기반으로 합니다.

Figure 1. Solved shaped inserts [Dostal 2012]

Table 1. Material for the production of shaped inserts [Lentus 2007]

1. 개요:

제목: RATIONALIZATION OF PRODUCTION OF SHAPED INSERTS FOR ROTOR CASTING (로터 주조용 형상 인서트 생산 합리화)
저자: PAVEL DOSTAL, MAREK SADILEK
출판 연도: 2021
출판 저널/학회: MM SCIENCE JOURNAL
키워드: 합리화(Rationalization), 다이캐스팅(die casting), 형상 인서트(shaped inserts), 주조(casting), 밀링(milling)

2. 연구 배경:

연구 주제 배경:

형상 인서트는 로터 주조에 필수적인 부품으로, 다양한 축 방향 높이(100, 112, 132, 160)에 대해 한 쌍(전면 및 후면)으로 생산됩니다. 이들은 고압 알루미늄 주조를 위해 다이캐스팅 장치에 삽입됩니다. 인서트는 고정 부품과 가동 부품으로 나눌 수 있습니다. [Dostal 2012]

기존 연구 현황:

금형 생산의 기존 방법은 주로 공구강의 기계 가공(밀링) 또는 방전 가공을 포함합니다. 가공 시간과 생산 비용을 줄이기 위한 지속적인 압력이 있으며, 이로 인해 고속 가공(HSC), 경질 재료 가공, 5축 가공과 같은 방법이 개발되고 있습니다. [Grov 2005]

연구 필요성:

생산 합리화는 기업 경쟁력 향상에 매우 중요합니다. 여기에는 경제적 이점과 개선된 작업 조건을 제공하는 새로운 기술 탐색이 포함됩니다.

3. 연구 목적 및 연구 질문:

연구 목적:

주요 목적은 형상 인서트 생산을 위한 새로운 기술 공정을 제안하고 평가하며, 기존 공정과 비교하는 것입니다.

핵심 연구:

핵심 연구는 제안된 솔루션에 대한 기술적, 경제적 평가를 제공하는 것입니다.

4. 연구 방법

연구 설계:

이 연구는 기존 기술에 대한 설명적 분석과 새로운 기술 공정의 설계 및 평가를 포함합니다.

데이터 수집 및 분석 방법:

이 연구는 조정 시간, 생산 시간, 생산 비용과 같은 매개변수에 초점을 맞춰 기존 공정과 제안된 공정을 비교합니다.

연구 대상 및 범위:

이 연구는 로터 주조용 형상 인서트, 특히 중간 합금 크롬-몰리브덴 공구강(CSN 19 552.3)으로 만들어진 인서트에 초점을 맞춥니다. 사용된 예시는 축 방향 높이가 160인 전면 인서트입니다. [Dostal 2012]

5. 주요 연구 결과:

핵심 연구 결과:

주로 방전 가공 대신 밀링을 활용하는 제안된 기술은 생산 시간과 비용을 크게 줄입니다. 예를 들어, 160 축 방향 높이 전면 인서트의 경우 조정 시간이 94분 단축되고 처리 시간이 1231분 단축됩니다.

Chart 1. Technology comparison [Dostal 2012]

Chart 2. Technical comparison [Dostal 2012]

그림 및 표 목록:

Figure 1. Solved shaped inserts [Dostal 2012]
Figure 2. Shaped insert model [Dostal 2012]
Figure 3. MCFV 1260 machine [TAJMAC-ZPS 2012]
Table 1. Material for the production of shaped inserts [Lentus 2007]
Table 2. General technological process of production of shaped insert [Havranek 2010]
Table 3. General proposed technological procedure of the insert [Dostal 2012]
Table 4. Comparison of technologies of all axial heights [Dostal 2012]
Chart 1. Technology comparison [Dostal 2012]
Chart 2. Technical comparison [Dostal 2012]

6. 결론:

주요 결과 요약:

주로 TAJMAC MCFV 1260 4축 밀링 머신을 사용하는 새로운 기술 공정은 방전 가공에 크게 의존하는 기존 공정에 비해 생산 시간과 비용을 크게 줄입니다. 모든 형상 인서트(100-160)의 총 시간 절약은 3995분이고 총 비용 절감액은 CZK 27372입니다.

연구의 한계:

이 연구는 작업장에서 사용 가능한 기계로 제한되어 방전 가공과 밀링으로 비교가 제한됩니다. 다른 잠재적인 방법은 검증할 수 없었습니다.

7. 향후 후속 연구:

후속 연구 방향: 추가 연구에서는 형상 인서트의 다른 제조 방법(예: 전기도금 및 방전 가공)을 탐색하고 비교할 수 있습니다.
추가 탐색이 필요한 영역: 다양한 가공 방법의 표면 품질과 결과 정확도에 대한 심층 분석이 유익할 수 있습니다.

8. 참고 문헌:

[Alam] ALAM, M.R., K.S. LEE, M. RAHMAN, Y.F. ZHANG, Y.D. LI a K.S. SANKARAN. COMPARATIVE STUDY OF HSM AND EDM IN INJECTION MOULD MANUFACTURING. Initiatives of Precision Engineering at the Beginning of a Millennium. Boston: Springer, 324-328. DOI: https://doi.org/10.1007/0-306-47000-4_63. ISSN 978-0-306-47000-4.
[Dostal 2012] DOSTAL, P. Rationalization of Shaped Setting Block Production for Moulding Rotors AH100-160: Master Thesis. Ostrava: VSB - Technical University of Ostrava, Faculty of Mechanical Engineering, Department of machining, assembly and engineering metrology, 2016, 71 p. Thesis head: Sadilek, M.
[Grov 2005] Grov, N.: Aluminum die casting options - use of this technology in the boundary region. Foundry No. 2-3, 2005, pp. 95-101
[Havranek 2010] HAVRANEK, Radek (ed.). General technological procedures of shaped inserts from Siemens s.r.o. Mohelnice, 2010.
[Lentus 2007] 19 552.3. In: Lentus [online]. Dolni Bousov: LENTUS spol. s r.o., 2007 [cit. 2016-04-14]. Available from: http://www.lentus-ocel.cz/tridy-oceli/n-19-5523.htm
[Oettle 2005] OETTLE, Matthias. Hard milling in tool and molds. MM: Industrial spectrum. 2005, p. 30.
[Svoboda 2016] Center lathe. In: Stroje Svoboda s.r.o. [online]. Blansko: strojesvoboda.cz, 2016 [cit. 2016-03-18]. Available from: http://strojesvoboda.cz/katalog.php?page=DETAIL&katalog=Stroje/Soustruh&key=&id=9344&ids=9360&o=1
[TAJMAC-ZPS 2012] MCFV 1260 Vertical machining center. TAJMAC-ZPS, a.s. [online]. Malenovice: TAJMAC-ZPS, a.s., 2012 [cit. 2016-04-01]. Available from: http://www.tajmac- zps.cz/en/MCFV-1260
[Zelinski 2000] ZELINSKI, Peter. EDM vs. Milling In Die/Mold Machining. Modern Machine Shop [online]. 2000 [cit. 2018-07-24]. Available from: https://www.mmsonline.com/articles/edm-vs-milling-in- diemold-machining

9. 저작권:

본 자료는 "PAVEL DOSTAL, MAREK SADILEK"의 논문: "RATIONALIZATION OF PRODUCTION OF SHAPED INSERTS FOR ROTOR CASTING"을 기반으로 합니다.
논문 출처: DOI: 10.17973/MMSJ.2021_10_2021088

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Tags: Aluminum Casting; , Aluminum Die casting; , CAD; , Die casting; , Efficiency; , 금형