금형 및 인서트 코어 제작

금형 및 인서트  코어 제조의 중요성

금형 및 인서트 코어 제조는 정밀 공정과 첨단 기술이 요구되는 분야입니다. 제품의 품질과 생산 효율성에 직접적인 영향을 미치는 중요한 공정으로, 이에 대한 깊은 이해가 필요합니다.

 

금형의 제작

금형 재질은 소형 금형은 SM45C 등의 탄소강, 중대형은 GCD 500 등의 구상흑연주철이 주로 사용되지만, 내구성, 변형 방지 목적으로 주강을 사용하는 경우도 있습니다. 설계에서부터 형구성 ∙ 인서트 ∙ 코어 형상 등을 결정한 후, 주형 형상을 결정하고 제작합니다.

 

소형은 기계 구조용 압연강에서 잘라내어 가 공하는 것도 있지만, 중대형은 가공 공정을 줄이기 위해 최종 형상에 근접한 형상이 얻어지는 주조 법으로 제작하는 경우도 있습니다. 주조로 제작하는 경우는 일반적으로 연삭여유 5㎜정도를 더한 치수로 주물을 설계하는 경우가 많습니다.

특히 가이드 핀(KS B ISO8017), 가이드 핀 부시(KS B ISO8018)등 표준화 되어 있으므로 표준품을 사용하는 것이 좋습니다.

 

1) 분할면 이면의 가공

수직밀링머신 ∙ 수평형 보링머신 ∙ 플래노밀러를 사용해 이면을 평면으로 가공한 다음 이면 가공면을 기준으로 분할면을 같은 모양으로 가공합니다.

 

2) 측면의 가공

수평형 밀링머신 ∙ 수평형 보링머신 ∙ 플래노밀러 등을 사용해 4측면을 가공하며, 치수상 그다지 문 제가 되지 않는 곳은 흑피 그대로 하는 경우도 있습니다.

 

3) 인서트 코어의 끼워 맞춤부의 가공

수평형 밀링머신 ∙ 수직형 밀링머신 ∙ 수평형 보링머신 등을 사용해 가공하고, 삽입부는 치수 정도가 중요하므로 주의를 요합니다. 인서트를 넣는 오목부 바닥면은 평면도가 요구되고, 오목부 내측면도 깊 은 가공이 있기 때문에 황삭 가공 ∙ 마무리 가공으로 분리하는 것이 좋습니다. 가공 여유 ∙ 가공 순서 등 을 적절히 설정해 실시합니다.

 

4) 냉각관과 이젝트 핀 등의 가공

슬리브 구멍 ∙ 분류자 구멍의 마무리 가공 및 가이드 핀 부시 구멍 ∙ 리턴 핀 삽입 구멍 ∙ 이젝트 핀 구멍 ∙ 냉각관 ∙ 나사구멍 등의 구멍 가공을 래디얼 드릴링머신 ∙ 머시닝센터 등을 사용하여 가공합니다. 이젝트 핀 구멍 등의 지름이 작은 심혈 가공은 수직도가 나오기 힘드므로 정도를 요하는 경우에 는 와이어커터 방전가공기를 사용하는 것이 좋습니다.

 

5) 이면 가공(마무리)

주형의 두께가 설계치수가 되도록 이면을 마무리 가공합니다. 이면은 플레이트로 체결 시 평행도에 영 향을 받기 때문에 필요에 따라 연마를 하는 경우도 있습니다.

 

반응형

 

인서트 코어의 제작

인서트 ∙ 코어의 제작 방법은 공정 순서대로 다음과 같습니다. 단, 형의 형상 ∙ 크기 ∙ 제품의 요구 품질 (치수정도 ∙ 면조도 ∙ 평면도 등)에 따라 다소 공정 순서를 변경하는 경우가 있습니다.

인서트 코어는 복잡한 형태나 내부 구조를 가진 제품을 제작할 때 사용됩니다. 이는 금형의 다양성과 유연성을 증가시키는 중요한 요소입니다.

다양한 인서트 코어 유형: 정밀도가 요구되는 부품부터 대량 생산에 적합한 코어까지, 다양한 유형의 코어가 제작되어 사용됩니다.

 

1) 육면 가공

금형소재의 6면을 머시닝센터 ∙ 수평형 밀링머신 등을 사용해 절삭하고, 각면의 평행도 ∙ 직각도를 규정치수로 마무리 합니다. 6면가공된 상태에서 금형소재가 공급되는 경우는 이 공정을 생략할 수 있습니다.

 

2) 구멍을 내는 가공(황삭가공)

래디얼 드릴링 머신 ∙ 머시닝센터 등을 사용해 인서트 후면으로부터 가이드 핀 구멍 ∙ 냉각관 ∙ 형의 체결 볼트 구멍 ∙ 이젝트 핀 구멍 ∙ 인서트 삽입 구멍 등의 가공을 합니다. 다만 열처리 후 변형 우려 가 있는 금형인 경우에는 열처리 후 구멍을 내고, 다른 형상의 인서트 삽입 구멍 등은 와이어 커팅 방전가공기로 가공 합니다.

 

3) 황삭가공

머시닝센터 ∙ NC밀링머신 ∙ 방전가공기 등을 사용해 캐비티 형상 ∙ 런너 ∙ 끼워맞춤부 등의 황삭가공 을 하고, 마무리 가공은 일반적으로 1~5㎜정도로 하는 경우가 많습니다. 제품 형상 모델을 제작하는 경 우에는 밀링 머신으로 가공하는 것도 있지만, 절삭시(비용의 삭감) 납기의 단축 기계 가공기의 고성 능화로 머시닝센터가 주력으로 되고 있습니다.

 

열처리

구분	종류기호	열처리온도℃		퀜칭 템퍼링 경도 HRC
		퀜칭	템퍼링
열간 금형용	STD4	1,050~1,100 유냉	600~650 공냉	50 이하
	STD5	1,050~1,150 유냉	600~650 공냉	50 이하
	STD6	1,000~1,050 공냉	550~650 공냉	53 이하
	STD61	1,000~1,050 공냉	550~650 공냉	53 이하
	STD62	1,000~1,050 공냉	550~650 공냉	53 이하
	STF3	820~880 공냉	-	-
	STF4	820~880 유냉	-	-
	STF7	1,000~1,050 유냉	550~650 공냉	53 이하
	STF8	1,070~1,170 유냉	600~700 공냉	55 이하

 

4) 6면 치수 가공 (정삭 가공)

열처리로 생긴 변형 ∙ 비틀림 ∙ 황삭 가공 여유를 수평형 보링머신 ∙ 밀링머신 ∙ 연삭기 등으로 절삭 하고 설계치수로 최종 마무리를 합니다. 이면은 평면도를 요하는 경우에는 연마 가공하는 경우도 있습니다.

 

5) 마무리 가공

머시닝센터 ∙ 방전가공기 등을 사용해 캐비티 ∙ 인서트의 마무리 가공을 한다. 방전 가공기 만으로 가공하는 경우는 일반적으로 황삭 가공으로부터 마무리까지 수 종류의 전극을 구분하여 사용합니다. 방 전 가공 시에 표면에서 용융 재응고한 가공 변질층 및 미세 크랙이 형성되고 이들은 히트 체크의 발 생기점이 될 우려가 있으므로 연마 등으로 제거할 필요가 있습니다.

 

6) 구멍 가공(마무리)

래디얼 드릴링 머신 ∙ 지그보링머신 등으로 살빼기 구멍 ∙ 이젝트 핀 구멍의 마무리 가공을 합니다.

 

7) 연마 마무리

다이캐스팅의 치수 정도와 표면 조도 향상 ∙ 주조시의 긁 힘방지 ∙ 방전가공 변질층에 의한 열 체크 조기 발생 방지등을 위해 금형 표면의 최종적인 마무리 작업을 합니다. 각부의 작은 R형상 등을 지시 대로 마무리하고 형표면을 지정된 표면조도까지 연마 작업(주로 수작업)으로 마무리 합니다. 마이크로 그라인더 ∙ 왕복 진동 공구 등에 초경날 ∙ 저석 ∙ 연마포 등을 붙여서 연마하든지 유저석 ∙ 다이아몬드 줄로 수작업 마무리 합니다.

 

금형 및 코어 제작의 혁신

기술적 발전: 3D 프린팅과 자동화 기술의 발전은 금형 및 삽입 코어 제작 과정을 혁신하고 있습니다. 이를 통해 제작 시간을 단축하고, 비용을 절감할 수 있습니다.

 

지속 가능한 제조: 환경 친화적 재료의 사용과 에너지 효율적인 제조 방법이 도입되고 있어, 지속 가능한 제조가 가능해지고 있습니다.

 

마무리

금형 및 인서트 코어의 미래 금형 및 인서트 코어 제작은 제조업의 발전을 위한 핵심 요소입니다.

지속적인 기술 혁신을 통해 이 분야는 더욱 발전할 것이며, 이는 제품의 품질과 제조 효율성을 크게 향상시킬 것입니다. 

 

 

 

압출성형 및 알루미늄 압출가공에 대한 설명

 

프레스 금형 및 프레스 가공 기술에 대해 알아보기