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외접원 직경 및 최소 벽 두께

외접원 직경(CCD)은 압출 형상의 단면을 둘러싸는 가장 작은 원의 직경입니다. 이는 다이 제작자가 가장 먼저 필요로 하는 수치로, 형상을 끌어내야 할 컨테이너의 크기와 금속의 밸런싱 난이도를 결정합니다. 작은 프레스에 큰 CCD를 가진 형상은 치수를 유지하지 못하며, CCD에 비해 너무 얇은 벽은 충전되지 않습니다. 이 페이지는 연질 및 경질 합금에 대해 최소 벽 두께, CCD 및 프레스 크기 간의 실무적 관계와 해당 수치가 적용되는 합금의 압출성을 제시합니다.

외접원 직경이 결정하는 것

직접 공정에서 빌렛 중심부의 금속은 가장자리 금속보다 빠르게 유동합니다. CCD가 넓을수록 다이가 보정해야 할 불균일 유동이 커지고 형상의 공차 유지가 어려워집니다. CCD로부터 세 가지가 도출됩니다. 형상의 치수 안정성을 결정합니다. 런 후반부에 빌렛 스킨과 함께 산화물 및 비금속 개재물이 압출재로 유입될 수 있는 양을 결정합니다. 그리고 버트 두께를 결정하는데, CCD가 클수록 압출 말단의 파상도를 방지하기 위해 더 두꺼운 버트가 필요합니다. 따라서 CCD와 컨테이너 보어 간의 간극은 설계 결정 사항이며, 잔여물이 아닙니다.

두 가지 비율이 형상을 난이도 수치로 변환합니다. 형상 계수는 CCD를 최소 벽 두께로 나눈 값입니다. 형상 인자는 단면의 둘레를 단위 길이당 중량으로 나눈 값입니다. 둘 다 단면이 복잡해지고 벽이 얇아질수록 증가하며, 생산 속도, 제조 비용, 다이 및 툴링 설계에 영향을 미칩니다.

연질 및 중간 합금의 CCD 및 프레스 크기에 대한 최소 벽 두께

아래 표는 연질 및 중간 등급 합금, 즉 압출 톤수의 대부분을 차지하는 1000, 3000, 5000 및 6000 계열에 대한 실무적 관계입니다. 행을 가로질러 읽으면 해당 합금 및 단면 유형의 형상이 주어진 CCD에서 견딜 수 있는 가장 얇은 벽을 찾을 수 있고, 맨 아래 행을 읽으면 해당 CCD가 의미하는 프레스를 찾을 수 있습니다. 단면 유형 A는 실체 또는 반중공 형상, B는 튜브를 포함한 균일 벽의 중공 형상, C는 벽 두께가 다른 중공 형상입니다.

합금단면 유형<25<50<75<100<150<200<250<300<350<400<450
Al99-99.5A0.811.21.522.52.53445
AlMgSi0.5B0.811.21.522.52.53445
AlMg1C111.522.52.52.54556
AlMnC111.522.52.52.54556
AlMgSi1A11.21.21.522.534456
AlSi0.5MgB11.21.5222.534456
AlZnMg1B11.21.5222.534456
AlZnMg1C21.5223445566
프레스 크기, MN…101010102525–353550508080

다양한 연질 및 중간 등급 합금에 대한 최소 벽 두께, 외접원 직경 및 프레스 크기 간의 관계. 벽 두께 값은 밀리미터이고 프레스 크기는 메가뉴턴입니다. 원본 레이아웃 유지.

경질 합금에 대한 동일한 관계

경질 합금은 유동에 저항하고 열간 가공 범위가 좁기 때문에 더 엄격한 한계로 동일한 표를 적용합니다. 2014 또는 7075 형상은 동일한 CCD의 6063 형상보다 더 무거운 프레스와 더 두꺼운 벽이 필요하며, CCD가 커질수록 격차가 벌어집니다. 아래 값은 참고용입니다. 실제 빌렛 온도와 압출 속도는 최종 형상과 압출비에 따라 달라지며, 합금이 일반적으로 허용하는 것보다 낮은 온도에서 시작해야 할 수도 있습니다.

합금단면 유형<25<50<75<100<150<200<250<300<350<400<450
AlMg3A111.21.522.534456
AlMg5A111.21.522.534456
AlCuMg1A1.21.21.21.52355678
AlCuMg2A1.21.21.21.52355678
AlCuMg2B22345568101012
AlZn5MgCuA222.533568121214
프레스 크기, MN…1010101010–2525–3535–505050–808080

다양한 경질 등급 합금에 대한 최소 벽 두께, 외접원 직경 및 프레스 크기 간의 관계. 표에서 특정 등급에 대해 단면 유형 A만 제시하는 경우, 해당 형상의 중공 버전은 맨드릴 위로 압출되며 다시 더 두꺼운 벽이 필요합니다. 원본 레이아웃 유지.

외접원 직경 및 최소 벽 두께, 인쇄용 PDF 외접원 직경이 결정하는 것, 연질 및 경질 합금에서 주어진 CCD와 프레스 크기에 대한 최소 벽 두께, 그리고 이 수치가 적용되는 합금의 압출성을 당사 연락처와 함께 한 장으로 정리했습니다.
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압출성이 합금별 프레스 배정을 결정합니다

압출성은 합금이 균열 없이 견딜 수 있는 최대 압출 속도로 측정하며, 다이 설계 문제의 나머지 절반을 차지합니다. 등급이 높은 합금은 유동이 쉬워 소형 프레스에서도 복잡한 형상으로 밀어낼 수 있습니다. 등급이 낮은 합금은 유동에 저항하고 낮은 속도로만 압출되므로 더 무거운 프레스와 더 두꺼운 벽, 더 큰 하중을 견디는 다이가 필요합니다. 원출처는 연질 및 중간 합금을 세 구간으로 나눕니다. 50 초과는 압출이 쉽고, 30에서 50은 다소 어려우며, 25 이하인 경질 합금은 어렵습니다. 아래 표는 두 출처의 등급을 한 목록으로 합쳐 두 계열을 서로 비교할 수 있게 했습니다.

합금유형주요 합금 원소상대 압출성
1060비열처리Al (99.6)150
1100비열처리Al(99), Cu150
3003비열처리Mn, Cu100
5052비열처리Mg80
5154비열처리Mg50
5254비열처리Mg50
5454비열처리Mg, Mn50
6061열처리 가능Mg, Si, Cu60
6063열처리 가능Mg, Si100
6066열처리 가능Mg, Si, Cu, Mn40
6101열처리 가능Mg, Si100
6463열처리 가능Mg, Si100
2014열처리 가능Cu, Si, Mn, Mg20
2024열처리 가능Cu, Mg, Mn15
5083비열처리Mg, Mn, Cr20
5086비열처리Mg, Mn, Cr25
5456비열처리Mg, Mn, Cr20
7001열처리 가능Zn, Mg, Cu, Cr7
7075열처리 가능Zn, Mg, Cu, Cr10
7079열처리 가능Zn, Mg, Cu, Mn, Cr10

두 벽 두께 표에 포함된 합금의 상대 압출성. 연질 및 중간 등급 합금은 50에서 150이면 압출이 쉽고 30에서 50은 다소 어렵습니다. 경질 합금은 25 이하이면 어렵습니다.

이것이 다이 강재 주문에 주는 시사점

CCD는 하중을, 벽 두께는 분할부(bearing)를 결정하며, 이 둘이 함께 다이강이 견뎌야 할 조건을 정합니다. 다이 본체는 크롬 열간 공구강 AISI H13과 그 유럽 등가강 1.2344이며, 자세한 내용은 H13 공구강 페이지에 있고, 압출 다이 공급 프로그램은 1.2344 ESR H13 압출 공급 페이지입니다. 부품별 강종은 알루미늄 압출 다이용 최적 툴강 페이지입니다. 벽 두께가 결정하는 분할부는 다이 베어링 길이 페이지에, 그 주변의 공구 형상은 다이 유형 및 툴링 페이지에, 그리고 다이가 소모되는 방식은 알루미늄 압출 다이 마모 페이지.

이 표로 다이를 설계하기 전에

이 페이지는 공개된 실무를 요약한 참고 자료이며 당사의 규격이 아닙니다. 벽 두께, CCD 및 프레스 크기 값과 압출성 등급은 원출처에서 그대로 인용했으며, 두 표는 한계가 아니라 지침입니다. 실제 작업은 형상, 압출비, 빌렛 온도 및 프레스에 따라서도 달라지며, 다이 제작자가 다이를 절단하기 전에 벽 두께와 프레스를 확인합니다. 최종 설계는 실제 작업에서 확정됩니다.

출처: Aluminum Extrusion Technology, P. K. Saha, ASM International, 2000.