KR101079770B1 - A modeling method of preform for forging - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 단조용 프리폼 설계 방법은, 두께 방향으로 서로 대칭되는 형상을 가지는 단조완성품의 3차원모형(100)으로부터 기준선(112)을 작성하는 기준선작성단계(S100)와, 상기 기준선(112)의 길이 방향으로 다수 구간을 분할하는 구간분할단계(S200)와, 상기 기준선을 기준으로 다수 구간별로 3차원모형(100)의 외형선(114)을 부가하여 단면선도(110)를 작성하는 단면선도작성단계(S300)와, 상기 단면선도와 기준선으로 이루어진 영역에 대한 단면적을 다수 구간별로 연산하는 단면적연산단계(S400)와, 상기 단조완성품(100)의 플래시를 설계하는 플래시설계단계(S500)와, 상기 플래시에 대한 플래시단면적을 산출하는 플래시면적산출단계(S600)와, 상기 단면선도에 플래시단면적을 부가하는 플래시단면적부가단계(S700)와, 상기 플래시단면적이 부가된 플래시단면선도(122)에서 3차원모형의 폭치수를 부가한 후 구간별 체적의 분포를 연산하는 체적분포연산단계(S800)와, 상기 플래시단면선도에 체적분포연산단계에서 얻어진 두께를 부가하여 연산된 체적 분포를 이용하여 단조금형 설계를 위한 3차원 형상의 이론프리폼을 작성하는 이론프리폼작성단계(S900)로 이루어진다. Preform design method for forging according to an embodiment of the present invention, the baseline creation step (S100) for creating a reference line 112 from the three-dimensional model 100 of the forging finished product having a shape symmetrical with each other in the thickness direction, and Section segmentation step (S200) for dividing a plurality of sections in the longitudinal direction of the reference line 112 and the cross-sectional diagram 110 by adding the outline line 114 of the three-dimensional model 100 for each of the plurality of sections based on the reference line. A cross-sectional diagram creation step (S300) to be prepared, a cross-sectional area calculation step (S400) for calculating the cross-sectional area for the area consisting of the cross-sectional diagram and the reference line for each section, and a flash design step for designing a flash of the forging finished product (100) (S500), a flash area calculation step (S600) of calculating a flash cross-sectional area for the flash, a flash cross-sectional area adding step (S700) of adding a flash cross-sectional area to the cross-sectional diagram, and the flash cross-sectional area is added. After adding the width dimension of the three-dimensional model in the flash cross-sectional diagram 122, the volume distribution calculation step (S800) for calculating the volume distribution for each section, and the thickness obtained in the volume distribution calculation step is added to the flash cross-sectional diagram calculation The theoretical preform creation step (S900) of creating a three-dimensional theoretical preform for forging die design using the obtained volume distribution.

단조, 프리폼(preform), 기준선, 단면선도, 플래시 Forging, Preform, Baseline, Section Diagram, Flash

Description

단조용 프리폼 설계 방법{A modeling method of preform for forging}A modeling method of preform for forging

도 1 은 일반적인 단조에 있어서 단조완성품과 프리폼(preform)의 크기 관계를 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing the relationship between the size of the forged finished product and the preform in general forging.

도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예가 채용된 의한 단조용 프리폼 제조 방법을 나타낸 공정 순서도.Figure 2 is a process flowchart showing a method for manufacturing a preform for forging by employing a preferred embodiment of the present invention.

도 3 은 본 발명에 의한 단조용 프리폼 제조 방법에 적용된 3차원모형와 이에 대한 단면선도.Figure 3 is a three-dimensional model applied to the forging preform manufacturing method according to the present invention and a cross-sectional view thereof.

도 4 는 본 발명에 의한 단조용 프리폼 제조 방법에서 일단계인 플래시면적산출단계를 위한 프로그램의 예시도.Figure 4 is an illustration of a program for the flash area calculation step which is one step in the forging preform manufacturing method according to the present invention.

도 5 는 본 발명에 의한 단조용 프리폼 제조 방법에서 일단계인 플래시단면적부가단계가 완료된 단면선도를 나타낸 개략도.Figure 5 is a schematic diagram showing a cross-sectional view of the flash cross-sectional area addition step is completed in the forging preform manufacturing method according to the present invention.

도 6 은 본 발명에 의한 단조용 프리폼 제조 방법에서 일단계인 체적분포연산단계에 따라 만들어진 이론프리폼을 도시한 3차원데이터.Figure 6 is a three-dimensional data showing the theoretical preform made in accordance with the volume distribution operation step is a step in the forging preform manufacturing method according to the present invention.

도 7 은 본 발명에 의한 단조용 프리폼 제조 방법에서 일단계인 이론프리폼작성단계를 거쳐 설계된 이론프리폼을 도시한 사시도.Figure 7 is a perspective view showing a theoretical preform designed through the theoretical preform creation step that is one step in the method for manufacturing a forging preform according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100. 3차원모형 110. 단면선도100. Three-dimensional model 110. Section diagram

112. 기준선 113. 구간112. Baseline 113. Interval

114. 외형선 116. 교차선114. Outline 116. Intersecting Line

120. 플래시단면도 122. 플래시단면선도120. Flash sectional view 122. Flash sectional view

200. 연산프로그램 300. 3차원데이터200. Calculation program 300. Three-dimensional data

400. 이론프리폼 S100. 기준선작성단계400. Theoretical Preform S100. Baseline creation stage

S200. 구간분할단계 S300. 단면선도작성단계S200. Section division step S300. Section Diagram Creation Step

S400. 단면적연산단계 S500. 플래시설계단계S400. Sectional Area Computation Step S500. Flash design stage

S600. 플래시면적산출단계 S700. 플래시단면적부가단계S600. Flash area calculation step S700. Flash cross section addition step

S800. 체적분포연산단계 S900. 이론프리폼작성단계S800. Volume distribution calculation step S900. Theoretical preform

S1000. 이론프리폼수정단계S1000. Theoretical preform modification stage

본 발명은 단조품의 예비적인 형상을 가진 단조용 프리폼 설계 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a forging preform design method having a preliminary shape of a forging.

단조는 금속 소재에 충격이나 압력을 가함으로써 기계적 성질이 우수한 제품을 얻는 소성 가공의 한 종류이다.Forging is a kind of plastic working that produces a product having excellent mechanical properties by applying an impact or pressure to a metal material.

단조 대상물은 도 1과 같이 소재의 주조공정을 통해 단조품의 예비적인 형상을 한 프리폼(1)으로 준비되며, 이러한 프리폼(1)은 단조 금형 내부에서 가압 및 변형됨으로써 단조완성품(2)으로 성형된다.The forging object is prepared as a preform 1 having a preliminary shape of a forging product through a casting process of a material as shown in FIG. 1, and the preform 1 is molded into a forging finished product 2 by pressing and deforming in a forging die. .

이때 상기 프리폼(1)은 플래시(flash)로 버려지는 소재의 양을 감안하여 단조완성품(2)의 단면적보다 큰 사이즈로 준비된다.At this time, the preform 1 is prepared in a size larger than the cross-sectional area of the forged product 2 in consideration of the amount of material discarded by flash.

따라서, 프리폼(1)을 설계시에는 소재에서 플래시로 버려지는 양이 최소화될 수 있도록 고려된다.Therefore, when designing the preform 1, it is considered that the amount of waste thrown away from the material into the flash can be minimized.

일반적으로 단조완성품(2) 제조에 투입된 소재의 양에 대하여 실제로 단조 완성품(2)을 구성하는 소재의 양을 비교하면 50 ~ 65% 의 수율에 불과한 현실이다.In general, when comparing the amount of material actually constituting the forged finished product (2) with respect to the amount of material put into the forged finished product (2) is a reality of only 50 ~ 65% yield.

이렇게 수율이 저조하게 되면 단조완성품(2) 제조에 송되는 비용이 증가하게 되고 결국 단조완성품(2)의 제조 원가를 상승하게 되어 가격 경쟁력이 저하되는 문제점을 야기하게 된다.When the yield is low in this way, the cost sent to manufacture the forged finished product (2) increases and eventually raises the manufacturing cost of the forged finished product (2) causes a problem that the price competitiveness is lowered.

이에 따라 단조 완성품 제조 현장에서는 수율을 높이기 위해 프리폼 설계와 관련한 많은 연구 및 투자를 진행하고 있다.Accordingly, the forging finished product manufacturing site is conducting a lot of research and investment related to the preform design to increase the yield.

예컨대, 단조완성품(2)의 3차원 모델링 데이터로부터 단조완성품(2) 각부분의 단면적을 이용하여 프리폼(1)을 설계함으로써 소재의 수율을 높이고자 하는 프리폼 설계 방법이 알려져 있다.For example, a preform design method for increasing the yield of a material by designing the preform 1 using the cross-sectional area of each part of the forged product 2 from the three-dimensional modeling data of the forged product 2 is known.

그러나 이러한 프리폼 설계방법에는 다음과 같은 문제점이 있다.However, these preform design methods have the following problems.

즉, 단조완성품(2)의 3차원 모델링 데이터를 이용하여 프리폼(1)을 설계시에 설계자에 따라 서로 상이한 설계가 이루어지게 되므로 보다 정확하고 신뢰성이 높은 프리폼(1)의 설계 구현이 어려운 문제점이 있다.That is, the design of the preform 1 is different from each other according to the designer when the preform 1 is designed using the three-dimensional modeling data of the forged finished product 2, which makes it difficult to implement a more accurate and reliable design of the preform 1. have.

또한, 설계자의 경험 및 숙련도의 차이에 의해 프리폼(1) 설계시 수율이 상이하여 필요에 따라서는 수율을 높이기 위해 설계된 프리폼(1)을 다수 회 수정해야 하는 문제점이 있다.In addition, the yield of the preform 1 is different due to the difference in the experience and skill of the designer, and if necessary, there is a problem in that the preform 1 designed to increase the yield is modified a plurality of times.

뿐만 아니라, 이러한 문제점들로 인하여 프리폼 설계 기간이 연장되므로 결국 단조완성품(2)의 개발 및 투자비가 상승하게 되어 가격 경쟁력이 저하되는 문제점이 야기된다.In addition, the preform design period is extended due to these problems, which leads to a problem that the development and investment cost of the forged finished product 2 is increased, thereby lowering the price competitiveness.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단조 완성품의 3차원 모형을 이용하여 기준선을 작성하고, 기준선을 토대로 한 단면선도에 플래시 단면적을 추가하여 이론프리폼을 설계함으로써 수율이 향상되도록 한 프리폼 설계방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the above problems, to create a baseline using a three-dimensional model of the forged finished product, and to improve the yield by designing a theoretical preform by adding a flash cross-sectional area to the cross-sectional diagram based on the reference line It is to provide a preform design method.

본 발명에 의한 단조용 프리폼 설계 방법은, 두께 방향으로 서로 대칭되는 형상을 가지는 단조완성품의 3차원모형으로부터 기준선을 작성하는 기준선작성단계와, 상기 기준선의 길이 방향으로 다수 구간을 분할하는 구간분할단계와, 상기 기준선을 기준으로 다수 구간별로 3차원모형의 외형선을 부가하여 단면선도를 작성하는 단면선도작성단계와, 상기 단면선도와 기준선으로 이루어진 영역에 대한 단면적을 다수 구간별로 연산하는 단면적연산단계와, 상기 단조완성품의 플래시를 설계하는 플래시설계단계와, 상기 플래시에 대한 플래시단면적을 산출하는 플래시면적산출단계와, 상기 단면선도에 플래시단면적을 부가하는 플래시단면적부가단계와, 상기 플래시단면적이 부가된 플래시단면선도에서 3차원모형의 폭치수를 부가한 후 구간별 체적의 분포를 연산하는 체적분포연산단계와, 상기 플래시단면선도에 체적분포연산단계에서 얻어진 두께를 부가하여 연산된 체적 분포를 이용하여 단조금형 설계를 위한 3차원 형상의 이론프리폼을 작성하는 이론프리폼작성단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The forging preform design method according to the present invention includes a baseline creating step of creating a reference line from a three-dimensional model of a forged finished product having a shape symmetrical with each other in a thickness direction, and a segmentation step of dividing a plurality of sections in a longitudinal direction of the reference line. And a cross-sectional diagram creating step of creating a cross-sectional diagram by adding a contour line of a three-dimensional model for each of a plurality of sections based on the reference line, and a cross-sectional area calculating step of calculating a cross-sectional area of a region consisting of the cross-sectional diagram and the reference line by a plurality of sections. A flash design step of designing a flash of the forged finished product, a flash area calculation step of calculating a flash section area for the flash, a flash section area addition step of adding a flash section area to the cross-sectional diagram, and the flash section area being added After adding the width dimension of the 3D model in the flash section diagram, A theoretical preform preparation step for creating a three-dimensional theoretical preform for forging die design using the volume distribution operation step for calculating a distribution and the volume distribution calculated by adding the thickness obtained in the volume distribution operation step to the flash section diagram. Characterized in that consists of.

상기 기준선작성단계에서, 상기 기준선은 3차원모형의 최대 직선 길이와 대응되는 길이를 가지고, 3차원모형의 폭 및 두께의 중심을 지나는 것을 특징으로 한다.In the reference line creation step, the reference line has a length corresponding to the maximum linear length of the three-dimensional model, characterized in that passing through the center of the width and thickness of the three-dimensional model.

상기 구간분할단계는, 상기 3차원모형의 두께가 급격하게 변화하는 지점에 각각 교차선을 위치시키는 과정임을 특징으로 한다.The interval dividing step may be a process of placing intersection lines at points where the thickness of the three-dimensional model changes drastically.

상기 구간분할단계는, 상기 3차원모형의 두께가 변화하는 지점에 각각 교차선을 위치시키는 과정임을 특징으로 한다.The interval dividing step may be a process of placing intersection lines at points where the thickness of the three-dimensional model changes.

상기 단면적연산단계는, 서로 인접하는 한 쌍의 교차선 사이에 위치한 구간에서 기준선과 외형선 사이의 면적을 연산하는 과정임을 특징으로 한다.The cross-sectional area calculation step may be a process of calculating an area between a reference line and an outline in a section located between a pair of intersection lines adjacent to each other.

상기 체적분포연산단계는, 플래시단면선도 및 기준선을 토대로 3차원모형의 폭치수를 대응시켜 체적의 분포를 연산하는 과정임을 특징으로 한다.The volume distribution calculating step is a process of calculating a volume distribution by matching a width dimension of a three-dimensional model based on a flash cross-sectional diagram and a reference line.

상기 플래시설계단계는, 상기 플래시단면선도 외측으로 외형선이 돌출되도록 표시되어 강도가 요구되는 부위인 아웃사이드부위와, 그 이외의 부위인 인사이드부위를 구분하고, 상기 인사이드부위의 단면적이 구간별 단면적 대비 0.9 내지 1.1배가 되도록 설계하여 플래시 형상을 설계하는 과정임을 특징으로 한다.In the flash designing step, the outline of the flash section is also protruded to the outside to distinguish the outside part which is an area where strength is required from the outside part and the inside part which is the other part, and the cross-sectional area of the inside part is the cross-sectional area by section. It is characterized in that the process of designing the flash shape by designing to be 0.9 to 1.1 times the contrast.

상기 플래시면적산출단계는, 상기 인사이드부위 및 아웃사이드부위에 대하여 설계된 플래시 단면적을 산출하는 과정임을 특징으로 한다.The flash area calculating step may be a process of calculating a flash cross-sectional area designed for the inside and outside portions.

상기 이론프리폼작성단계는, 상기 단면선도에 3차원모형의 폭치수가 대응되어 연산된 체적 분포를 이용하여 이론프리폼을 형성하는 과정임을 특징으로 한다.The theoretical preform generation step may be a process of forming a theoretical preform using a volume distribution calculated by corresponding the width dimension of the three-dimensional model to the cross-sectional diagram.

상기 이론프리폼작성단계 이후에는, 상기 이론프리폼을 검토 및 수정하는 이론프리폼수정단계가 선택적으로 실시됨을 특징으로 한다.After the theoretical preform preparation step, the theoretical preform correction step of examining and modifying the theoretical preform is selectively performed.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 프리폼 설계 기간이 단축되며, 개발비용을 현저히 감소시켜 제조원가를 절감할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention configured as described above, the preform design period is shortened, there is an advantage that can significantly reduce the development cost to reduce the manufacturing cost.

이하에서는 본 발명에 의한 단조용 프리폼 제조 방법을 첨부된 도 2를 참조하여 설명한다.Hereinafter will be described with reference to Figure 2 attached to the forging preform manufacturing method according to the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예가 채용된 의한 단조용 프리폼 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.2 is a process flowchart showing a method for manufacturing a preform for forging by employing a preferred embodiment of the present invention.

도면과 같이, 본 발명에 의한 단조용 프리폼 설계 방법은, 단조완성품의 3차원모형(도 3의 도면부호 100)으로부터 기준선(112)을 작성하는 기준선작성단계(S100)와, 상기 기준선(112)의 길이 방향으로 다수 구간(113)을 분할하는 구간분할단계(S200)와, 상기 기준선(112)에 3차원모형(100)의 외형선(114)을 부가하여 단면선도(110)를 작성하는 단면선도작성단계(S300)와, 상기 단면선도(110)의 구간별로 단면적을 연산하는 단면적연산단계(S400)와, 플래시를 설계하는 플래시설계단계(S500)와, 플래시의 단면적을 산출하는 플래시면적산출단계(S600)와, 상기 단면선도(110)에 플래시의 단면적을 부가하는 플래시단면적부가단계(S700)와, 플래시 단면적이 부가된 플래시단면도(120)에 폭치수를 대응시켜 체적의 분포를 연산하는 체적분포연산단계(S800)와, 연산된 체적의 분포를 이용하여 3차원 형상의 이론프리폼(400)을 작성하는 이론프리폼작성단계(S900)로 이루어진다.As shown in the drawing, the forging preform design method according to the present invention includes a reference line creating step (S100) for creating a reference line 112 from a three-dimensional model (reference numeral 100 in FIG. 3) of a forged finished product, and the reference line 112. Section division step (S200) for dividing a plurality of sections 113 in the longitudinal direction of the cross section to create a cross-sectional diagram 110 by adding the outline line 114 of the three-dimensional model 100 to the reference line 112 A diagram preparation step (S300), a cross-sectional area calculation step (S400) for calculating a cross-sectional area for each section of the cross-sectional diagram 110, a flash design step (S500) for designing a flash, and a flash area calculation for calculating a cross-sectional area of a flash In step S600, the flash cross-sectional area addition step of adding the cross-sectional area of the flash to the cross-sectional diagram 110 and the cross-sectional area of the flash cross-sectional view 120 to which the flash cross-sectional area is added, calculates the volume distribution. Volume distribution operation step (S800) and using the calculated volume distribution The theoretical preform creation step (S900) of creating a three-dimensional theoretical preform (400).

상기 기준선작성단계(S100)는 단면선도(110)를 작성하는데 있어서 가장 우선되는 과정으로, 단조완성품의 3차원모형(100)을 토대로 기준선(112)을 작성하게 된다.The baseline creation step (S100) is the first process in creating the cross-sectional diagram 110, and the baseline 112 is created based on the three-dimensional model 100 of the forged finished product.

상기 기준선(112)은 설계하고자 하는 프리폼의 형상 및 구조적 특성이나 작용에 따른 서로 다르게 가해지는 하중에 따라 다양하게 작성될 수 있으나, 단면선도(110)를 연산하기 위한 기초가 되므로 본 발명의 실시예와 같이 두께 방향으로 상/하가 대칭되는 구조를 갖는 3차원모형(100)인 경우 상기 기준선(112)은 3차원모형(100)의 최대 직선 길이와 대응되는 길이를 가지고 3차원모형(100)의 폭 및 두께 중심을 지나도록 선택됨이 바람직하다.The reference line 112 may be prepared in various ways according to the load applied differently according to the shape and structural characteristics or action of the preform to be designed, but since it is a basis for calculating the cross-sectional diagram 110 of the present invention In the case of the three-dimensional model 100 having a structure in which the upper and lower symmetry in the thickness direction as shown, the reference line 112 has a length corresponding to the maximum linear length of the three-dimensional model 100 three-dimensional model 100 It is preferred to be selected to pass through the center of the width and thickness of.

상기 기준선작성단계(S100)에서 작성된 기준선(112)은 구간분할단계(S200)에서 다수 구간(113)으로 분할된다.The baseline 112 created in the baseline creation step S100 is divided into a plurality of sections 113 in the section division step S200.

상기 구간분할단계(S200)는 기준선(112)의 길이 방향에 대하여 직교하는 교차선(116)을 기준으로 다수 회 양분하는 과정으로, 상기 교차선(116)은 3차원모형(100)의 형상에 따라 다양하게 선택될 수 있다.The interval dividing step (S200) is a process of dividing a plurality of times based on the intersection line 116 orthogonal to the longitudinal direction of the reference line 112, and the intersection line 116 is in the shape of the three-dimensional model 100. It can be selected in various ways.

즉, 상기 교차선(116)은 구간분할단계(S200)에서 3차원모형(100)의 두께가 급격하게 변화하는 지점에 위치시켜 기준선(112)과 교차선(116) 및 외형선(114)에 의해 구획되는 단면의 단면적 변화를 보다 세밀하게 구할 수 있도록 함이 바람직하다.
상기 구간분할단계(S200) 이후에는 기준선(112)으로부터 이격된 상측에 3차원모형(100)의 외형선(114)을 위치시켜 다수 교차선(116)과 교차되도록 함으로써 다수의 면이 형성되도록 하여 단면선도(110)가 완성되도록 하는 단면선도작성단계(S300)가 실시된다.That is, the intersection line 116 is located at the point where the thickness of the three-dimensional model 100 is rapidly changed in the section division step (S200) to the reference line 112 and the intersection line 116 and the outline line 114. It is preferable to make it possible to obtain the cross-sectional area change of the cross section partitioned more precisely.
After the interval dividing step (S200) by placing the outline line 114 of the three-dimensional model 100 spaced apart from the reference line 112 to cross a plurality of intersecting lines 116 to form a plurality of planes A cross-sectional diagram preparation step (S300) is performed to complete the cross-sectional diagram 110.

상기 단면선도작성단계(S300)는 기준선(112)을 기준으로 상측에 이격된 외형선(114)을 그려 두께를 표현함으로써 단면선도(110)를 완성하는 과정으로서, 상기 외형선(114)은 3차원모형(100)의 1/2 두께에 해당하는 거리만큼 상기 기준선(112)으로부터 이격된 선을 말한다. The cross-sectional diagram creation step (S300) is a process of completing the cross-sectional diagram 110 by expressing the thickness by drawing the outline line 114 spaced apart from the upper side based on the reference line 112. The line spaced apart from the reference line 112 by a distance corresponding to 1/2 the thickness of the dimensional model 100.

이후 상기 기준선(112)과 외형선(114) 및 서로 인접하는 한 쌍의 교차선(116)에 의해 구획된 다수 단면의 면적을 연산하는 단면적연산단계(S400)가 실시 된다.Thereafter, a cross-sectional area calculation step (S400) for calculating an area of a plurality of cross sections partitioned by the reference line 112, the outline line 114, and a pair of intersecting lines 116 adjacent to each other is performed.

상기 단면적연산단계(S400)는 보다 정확하고 용이한 연산이 수행될 수 있도록 도 4와 같은 연산프로그램(200)을 제작하여 수행이 가능하다.The cross-sectional area calculation step S400 may be performed by manufacturing the calculation program 200 as shown in FIG. 4 so that a more accurate and easy calculation can be performed.

즉, 상기 연산프로그램(200)은 구획된 단면의 개수와, 각각의 단면에 대응하는 길이 및 높이가 입력될 때 이를 계산 및 합산하여 단면선도(110) 내부에 포함된 다수 단면의 면적이 연산되도록 할 수 있다.That is, the calculation program 200 calculates and adds the number of partitioned sections and lengths and heights corresponding to each section so that the area of the plurality of sections included in the cross-sectional diagram 110 is calculated. can do.

이후 단조완성품의 플래시를 설계하는 플래시설계단계(S500)가 실시된다. 상기 플래시설계단계(S500)는 서로 다른 경험치를 가진 설계자에 의해 서로 상이하게 설계되지 않도록 고려되어야 한다.After the flash design step (S500) of designing the flash of the forged finished product is carried out. The flash design step S500 should be considered so as not to be designed differently by designers having different experience points.

이를 위해 상기 플래시설계단계(S500)는, 상기 단조완성품에서 강도가 요구되는 부위인 아웃사이드부위와, 그 이외의 부위인 인사이드부위를 구분하고, 상기 인사이드부위의 단면적이 구간별 단면적 대비 0.9 내지 1.1 배가 되도록 입력 수치의 범위를 제한하여 수행된다.To this end, in the flash design step (S500), the outside portion, which is a region where strength is required in the forged finished product, is distinguished from the inside portion which is other portions, and the cross-sectional area of the inside portion is 0.9 to 1.1 compared to the cross-sectional area of each section. This is done by limiting the range of input values to double.

이에 따라 상기 플래시설계단계(S500)에서 설계된 플래시는 플래시 설계 경험이 부족한 설계자에 의해 설계되더라도 큰 오차를 발생시키지 않게 된다.Accordingly, the flash designed in the flash designing step (S500) does not generate a large error even if designed by the designer who has insufficient flash design experience.

상기 플래시설계단계(S500) 이후에는 플래시면적산출단계(S600)가 실시된다. 상기 플래시면적산출단계(S600)는 상기 인사이드부위 및 아웃사이드부위에 대하여 설계된 플래시의 단면적을 산출하는 과정이다.
즉, 상기 플래시의 단면적은 기준선(112)과 외형선(114)에 의해 이루어진 영역의 구간별 단면적에 대하여, 인사이드부위의 경우 0.9 내지 1.1배의 크기를 갖는 단면적을 의미하는 것이다.
그리고, 상기 플래시단면적산출단계(S600)는 전술한 단면적연산단계(S400)와 같이 도 4의 연산프로그램(200)을 이용하여 산출할 수도 있다.After the flash design step S500, a flash area calculation step S600 is performed. The flash area calculating step (S600) is a process of calculating a cross-sectional area of a flash designed for the inside and outside portions.
That is, the cross-sectional area of the flash means a cross-sectional area having a size of 0.9 to 1.1 times for the inside portion of the cross-sectional area of the region formed by the reference line 112 and the outline line 114.
The flash cross-sectional area calculation step S600 may be calculated using the calculation program 200 of FIG. 4 as in the cross-sectional area calculation step S400 described above.

삭제delete

즉, 상기 연산프로그램(200)에 구획된 단면의 개수와, 각각의 단면에 대응하는 플래시의 길이 및 높이를 입력하여 계산 및 합산함으로써 플래시단면적을 산출할 수 있게 된다.That is, the flash cross-sectional area may be calculated by calculating and summing the number of sections divided by the calculation program 200 and the length and height of the flash corresponding to each section.

이렇게 산출된 플래시단면적은 플래시단면적부가단계(S700)에서 플래시단면선도(122)로 나타나게 된다. 보다 상세하게는 상기 단면선도작성단계(S300)에서 만들어진 단면선도(110)의 상측으로 플래시의 단면적을 더 부가함으로써 도 5와 같은 플래시단면도(120)의 작성이 가능하다.The calculated flash cross-sectional area is represented by the flash cross-sectional diagram 122 in the flash cross-sectional area addition step (S700). More specifically, the flash cross-sectional view 120 as shown in FIG. 5 can be prepared by further adding the cross-sectional area of the flash to the upper side of the cross-sectional diagram 110 produced in the cross-sectional diagram creation step (S300).

상기 플래시단면적부가단계(S700) 이후에는 플래시단면선도(122) 및 기준선(112)을 토대로 3차원모형(100)의 폭치수를 대응시켜 체적의 분포를 연산하는 체적분포연산단계(S800)가 실시된다.After the flash cross-sectional area adding step (S700), the volume distribution calculation step (S800) of calculating the volume distribution by matching the width dimension of the three-dimensional model 100 based on the flash cross-sectional diagram 122 and the reference line 112 is performed. do.

상기 체적분포연산단계(S800)에 의해 도 6과 같은 3차원데이터(300)가 만들어지며, 상기 3차원데이터(300)를 통해 체적, 소재 비중에 따른 중량, 소재 회수율 등을 예상할 수 있게 된다.The three-dimensional data 300 as shown in FIG. 6 is generated by the volume distribution calculation step (S800), and the volume, weight according to the specific gravity of the material, the material recovery rate, etc. can be estimated through the three-dimensional data 300. .

상기 체적분포연산단계(S800) 이후에는 이론프리폼작성단계(S900)가 실시된다. 상기 이론프리폼작성단계(S900)는 체적분포연산단계(S800)에서 얻어진 두께를 부가하여 연산된 체적 분포를 이용하여 3차원 형상의 이론프리폼(도 7의 도면부호 400)을 형성하는 과정이다.After the volume distribution calculation step (S800), the theoretical preform creation step (S900) is performed. The theoretical preform preparation step (S900) is a process of forming a theoretical preform (400 of FIG. 7) having a three-dimensional shape by using the volume distribution calculated by adding the thickness obtained in the volume distribution calculation step (S800).

상기 이론프리폼작성단계(S900)에 의해 형성된 이론프리폼(400)을 토대로 단조금형의 설계가 가능하며, 상기 이론프리폼작성단계(S900) 이후에는 이론프리폼(400)을 검토시 발생된 오류를 수정하기 위한 이론프리폼수정단계(S1000)가 실시될 수 있다.Forging a mold can be designed based on the theoretical preform 400 formed by the theoretical preform creation step S900, and after the theoretical preform creation step S900, correcting an error generated when the theoretical preform 400 is reviewed. Theoretical preform correction step (S1000) can be carried out.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정하지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and many other modifications based on the present invention will be possible to those skilled in the art within the scope of the present invention.

본 발명의 실시예에서 이론프리폼은 단조완성품을 성형하기 위한 초기재료로서 적용되도록 하였으나, 필요에 따라서는 단조완성품이 다수 단조 공정에 의해 완성되는 경우 각각의 단조 공정에 상응하는 예비성형체로 적용될 수도 있음은 자명하다.In the embodiment of the present invention, the theoretical preform was applied as an initial material for forming a forged finished product, but if necessary, the forged finished product may be applied as a preform corresponding to each forging process if it is completed by multiple forging processes. Is self-explanatory.

또한 본 발명의 실시예에서 이론프리폼은 하나의 단조완성품을 성형하기 위한 초기재료로서 적용되었으나, 단조 금형 내부에 구비되는 캐비티의 수에 따라 다수개가 동시에 장입될 수도 있음은 물론이다.In addition, in the embodiment of the present invention, the theoretical preform was applied as an initial material for forming a single forging finished product, a number of them may be loaded at the same time, depending on the number of cavities provided in the forging die.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 단조 완성품의 3차원 모형을 이용하여 기준선(112)을 작성하고, 기준선(112)을 토대로 한 단면선도에 플래시 단면적을 추가하여 이론프리폼을 설계되도록 하였다.As described above, in the present invention, the reference line 112 was created using the three-dimensional model of the forged finished product, and the flash cross-sectional area was added to the cross-sectional diagram based on the reference line 112 to design the theoretical preform.

따라서, 설계자의 프리폼 설계 능력이 상이하더라도 바람직한 이론프리폼의 설계가 가능하므로 프리폼 설계에 소요되는 시간 및 비용이 현저히 절감되는 이점이 있다.Therefore, even if the designer's preform design ability is different, it is possible to design a preferable theoretical preform, which has the advantage of significantly reducing the time and cost required for the preform design.

또한, 소재의 소율이 향상되어 제조 원가가 절감되므로 가격 경쟁력이 향상되는 이점이 있다.In addition, since the small fraction of the material is improved to reduce the manufacturing cost, there is an advantage that the price competitiveness is improved.

뿐만 아니라, 단조완성품이 다수 단조 공정에 의해 완성되는 경우 각각의 단조 공정에 상응하는 예비성형체의 설계로 적용 가능하므로 사용편의성이 향상되는 이점이 있다.In addition, when the forged finished product is completed by a plurality of forging process, it is applicable to the design of the preform corresponding to each forging process, there is an advantage that the ease of use is improved.

Claims (10)

두께 방향으로 서로 대칭되는 형상을 가지는 단조완성품의 3차원모형으로부터 기준선을 작성하는 기준선작성단계와,A baseline creation step of creating a baseline from a three-dimensional model of a forged finished product having a shape symmetrical with each other in the thickness direction; 상기 기준선의 길이 방향으로 다수 구간을 분할하는 구간분할단계와,A section dividing step of dividing a plurality of sections in a length direction of the reference line; 상기 기준선을 기준으로 다수 구간별로 3차원모형의 외형선을 부가하여 단면선도를 작성하는 단면선도작성단계와,A cross-sectional diagram creating step of creating a cross-sectional diagram by adding a contour line of a three-dimensional model for each of a plurality of sections based on the reference line; 상기 단면선도와 기준선으로 이루어진 영역에 대한 단면적을 다수 구간별로 연산하는 단면적연산단계와,A cross-sectional area calculation step of calculating a cross-sectional area for a region consisting of the cross-sectional diagram and a reference line for each of a plurality of sections; 상기 단조완성품의 플래시를 설계하는 플래시설계단계와,A flash design step of designing a flash of the forged finished product, 상기 플래시에 대한 플래시단면적을 산출하는 플래시면적산출단계와,Calculating a flash cross-sectional area for the flash; 상기 단면선도에 플래시단면적을 부가하는 플래시단면적부가단계와,A flash cross-sectional area adding step of adding a flash cross-sectional area to the cross-sectional diagram; 상기 플래시단면적이 부가된 플래시단면선도에서 3차원모형의 폭치수를 부가한 후 구간별 체적의 분포를 연산하는 체적분포연산단계와,A volume distribution calculation step of calculating a volume distribution for each section after adding a width dimension of a three-dimensional model in the flash section diagram to which the flash section area is added; 상기 플래시단면선도에 체적분포연산단계에서 얻어진 두께를 부가하여 연산된 체적 분포를 이용하여 단조금형 설계를 위한 3차원 형상의 이론프리폼을 작성하는 이론프리폼작성단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단조용 프리폼 설계 방법.Preform design for forging comprising the theoretical preform creation step of creating a three-dimensional theoretical preform for the forging die design using the volume distribution calculated by adding the thickness obtained in the volume distribution calculation step to the flash cross-sectional diagram Way. 제 1 항에 있어서, 상기 기준선작성단계에서,The method of claim 1, wherein in the baseline creation step, 상기 기준선은 3차원모형의 최대 직선 길이와 대응되는 길이를 가지고, 3차원모형의 폭 및 두께의 중심을 지나는 것을 특징으로 하는 단조용 프리폼 설계 방법.The reference line has a length corresponding to the maximum linear length of the three-dimensional model, the forging preform design method characterized in that passing through the center of the width and thickness of the three-dimensional model. 제 2 항에 있어서, 상기 구간분할단계는,The method of claim 2, wherein the section division step, 상기 기준선에 대하여 직교하는 교차선을 기준으로 양분하는 과정임을 특징으로 하는 단조용 프리폼 설계 방법.Forging preform design method characterized in that the process of dividing on the basis of the intersection line orthogonal to the reference line. 제 3 항에 있어서, 상기 구간분할단계는,The method of claim 3, wherein the interval dividing step, 상기 3차원모형의 두께가 급격하게 변화하는 지점에 각각 교차선을 위치시키는 과정임을 특징으로 하는 단조용 프리폼 설계 방법.Forging preform design method characterized in that the process of placing the intersection line at each point where the thickness of the three-dimensional model changes rapidly. 제 1 항에 있어서, 상기 단면적연산단계는,According to claim 1, wherein the cross-sectional area operation step, 서로 인접하는 한 쌍의 교차선 사이에 위치한 구간에서 기준선과 외형선 사이의 면적을 연산하는 과정임을 특징으로 하는 단조용 프리폼 설계 방법.A forging preform design method characterized in that the process of calculating the area between the reference line and the contour line in a section located between a pair of adjacent intersection lines. 제 1 항에 있어서, 상기 체적분포연산단계는,According to claim 1, wherein the volume distribution operation step, 플래시단면선도 및 기준선을 토대로 3차원모형의 폭치수를 대응시켜 체적의 분포를 연산하는 과정임을 특징으로 하는 단조용 프리폼 설계 방법.A forging preform design method characterized in that the volume distribution is calculated by matching a width dimension of a three-dimensional model based on a flash cross-sectional diagram and a reference line. 제 1 항에 있어서, 상기 플래시설계단계는,The method of claim 1, wherein the flash design step, 상기 플래시단면선도 외측으로 외형선이 돌출되도록 표시되어 강도가 요구되는 부위인 아웃사이드부위와, 그 이외의 부위인 인사이드부위를 구분하고, 상기 인사이드부위의 단면적이 구간별 단면적 대비 0.9 내지 1.1배가 되도록 설계하여 플래시 형상을 설계하는 과정임을 특징으로 하는 단조용 프리폼 설계 방법.The flash cross-sectional line is also displayed so that the outline line protrudes to the outside to distinguish the outside portion, which is a region where strength is required, and the inside portion, which is other portions, so that the cross-sectional area of the inside portion is 0.9 to 1.1 times the cross-sectional area of each section. Forging preform design method characterized in that the process of designing the flash shape by design. 제 7 항에 있어서, 상기 플래시면적산출단계는,The method of claim 7, wherein the flash area calculation step, 상기 인사이드부위 및 아웃사이드부위에 대하여 설계된 플래시 단면적을 산출하는 과정임을 특징으로 하는 단조용 프리폼 설계 방법.Forging preform design method characterized in that the process of calculating the flash cross-sectional area designed for the inside portion and the outside portion. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 이론프리폼작성단계 이후에는,According to claim 1, After the theoretical preform creation step, 상기 이론프리폼을 검토 및 수정하는 이론프리폼수정단계가 선택적으로 실시됨을 특징으로 하는 단조용 프리폼 설계 방법.And a theoretical preform correction step of reviewing and modifying the theoretical preform.
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