맞춤형 알루미늄 합금 도조의 설계 도면은 도조 과정 특성과 밀접하게 통합되어야 형성 어려움을 피합니다.불합리한 구조 설계로 인한 곰팡이 손실 또는 성능 결함다음은 알루미늄 합금 가공 특성과 결합 된 구조 요소, 차원 허용도, 공정 식별 및 기타 차원의 분석입니다.
I. 구조 설계의 프로세스 적응성
1. 극단적 인 구조적 특징을 피합니다
| 금기구조 | 위험 현상 | 개선 계획 |
| 깊은 구멍 (홀 깊이/홀 지름> 5:1) | 펀치는 구부러지고 깨지기 쉽고 구멍 벽은 완전히 채워지지 않습니다 | 후속 굴착 할당을 예약하기 위해 계단 구멍 세분 형식을 사용 |
| 높은 갈비 (갈비 높이/벽 두께 > 3:1) | 금속 흐름은 막혀 있고, 갈비뼈 부분은 채우는 것이 부족합니다 | 전환 기울기를 높이기 위해 단계 Rib 디자인 |
| 얇은 벽 (벽 두께 < 2mm) | 가공 도중 빠른 냉각, 쉽게 접기 | 3~4mm까지 부분 두께, 그 후 가공 얇아 |
케이스: 알루미늄 합금 모터 하우스의 설계 도면은 Φ10mm 깊은 구멍이 있습니다 (홀 깊이 55mm). 펀치는 조조 중에 심각하게 마모되었습니다.그래서 나중에 Φ10mm × 30mm 실종 구멍 + Φ8mm × 25mm 계단 구멍으로 변경되었습니다교육 자격률은 40%에서 92%로 증가했습니다.
2. 견인 각의 차별화된 설계
합금 시리즈의 대응 각:
6 시리즈 (6061/6082): 외부 벽 5°-7°, 내부 벽 7°-10° (좋은 유연성, 약간 작은 각)
7 시리즈 (7075/7A04): 외벽 7°~10°, 내부벽 10°~15° (강렬한 소화 성향, 막힘을 방지하기 위해 각도를 높여야 한다.)
2 시리즈 (2024/2A12): 외벽 6°~8°, 내부벽 8°~12° (너무 작은 각으로 인한 틈을 제거하는 것을 피한다).
구조적 최적화: 깊은 구멍 구조 (배터리 하우스 같은 경우) 는 상부 구간에 10°, 중부 구간에 8°, 하부 구간에 5°,폼을 제거하는 데 도움이 되는 배출 장치로.
3필레 반지름의 기계적 일치
필레의 최소 반지름 계산 (Rmin):
Rmin = 0.2 × 벽 두께 + 2mm (6 시리즈에 적용)
Rmin = 0.3 × 벽 두께 + 3mm (7 시리즈 / 2 시리즈에 적용됩니다).
예제: 벽 두께 5mm의 7075 가조에 있어서, 각 R은 ≥0.3×5+3=4.5mm이어야 R<3mm이 되면 스트레스 농도가 균열되는 것을 방지한다.
특수 부품의 처리: 립스 전환은 갈비뼈와 웹 사이의 연결에서 사용됩니다 (길이 긴 축은 금속 흐름 방향으로 있습니다),예를 들어 R8 × R12 타원형 필레의 설계는 특정 브래킷의 갈비뼈의 연결에 따라 조형 접힘의 위험을 줄이기 위해.
II. 차원 허용량 및 가공 허용량 설계
1도매 공정 용량 대역의 적응
선형 차원 허용량 (GB/T 15826.7-2012 참조)
| 크기 범위 (mm) | 6 시리즈 정상 정확도 (mm) | 7 Aeries 정밀도 (mm) |
| ≤50 | ±0.5 | ±0.3 |
| 50~120 | ±0.8 | ±0.5 |
| 120~260 | ± 12 | ±0.8 |
기하학적 허용량 제어: 평면 ≤ 0.5mm/100mm, 수직 ≤ 0.8mm/100mm, 얇은 벽이 있는 부분 (벽 두께 < 5mm) 은 표준값의 1/2까지 강화되어야 합니다.
2가공 용량의 3차원 분포
방사선 용량: 3-5mm (자유 조형), 1.5-3mm (죽금 조형) 외부 실린더 표면; 4-6mm (자유 조형), 2-4mm (죽금 조형) 내부 구멍 표면.
축 용량: 각 끝 표면에 2-4mm가 남아 있습니다. 측면 비율이 > 3 인 샤프 부품의 경우 중부 섹션에 1-2mm 반 warping 용량을 추가해야합니다.
면허 보상: 7 시리즈 가조에 대한 경우, 큰 진압 변형으로 인해 키 크기의 면허는 20% ~ 30% 증가해야합니다.예를 들어 7075 플랜지의 내부 지름 허용량은 3mm에서 4mm로 증가했습니다..
III. 공정 식별 및 특수 요구 사항
1섬유 흐름 방향의 의무 표시
표시 방법: 화살표를 사용하여 가로 절단 시각에서 섬유의 방향을 표시합니다.섬유 방향과 주요 스트레스 방향 사이의 각도는 주요 스트레스 운반 부분 (추브 볼트 구멍 부위와 같이) 에서 ≤15°가 되어야 합니다..
금지된 설계: 가공의 스트레스 방향이 섬유 방향에 세로되는 것을 피하십시오 (예를 들어 기어 치아 방향이 섬유에 세로되는 경우,굽기 강도는 30% 감소합니다.).
2분할 표면과 프로세스 보스의 설계
분리면적 선택 원칙:
비대칭 분리로 인한 오차 조화를 방지하기 위해 조형의 최대 가로단에 위치한다.
7 시리즈 도조의 분리 표면의 거칠기는 플래시의 찢어짐으로 인한 부러짐을 방지하기 위해 Ra≤1.6μm입니다.
프로세스 바스 설계: 비대칭 도조 (L 모양 브래킷과 같이) 에 대해, Φ10-15mm 프로세스 바스를 배치하기 위해 설계해야합니다. 바스는 나중에 가공되고 제거됩니다.그리고 위치가 스트레스 없는 영역에서 선택됩니다.
3열처리 상태 및 결함 탐지 요구 사항
상태 식별: 도면 제목 바는 T6/T74/T651 등 상태가 표시되어야 합니다. 예를 들어 2024 도조가 T4 상태를 필요로 할 때,"용액 처리 + 자연적 노화"로 표시되어야 합니다..
파괴적이지 않은 시험 조건:
중요한 부품 (차시 부품 등): 초음파 결함 검출 100% (수용 수준 ≥ GB/T 6462-2017 II 수준)
항공우주 등급 가조: 형광 침투 테스트를 추가합니다 (감각 수준 ≥ ASME V 2 수준).
IV. 전형적인 실패 사례 및 개선 계획
1사건 6061 자동차 제어 팔 균열
원래 설계 문제: 팔 몸 가운데의 웹의 벽 두께는 갑자기 변화합니다 (8mm→3mm), 전환 반지름은 R2mm이며, 가공 후 갑작스러운 변화에 균열됩니다.
개선 된 설계: 벽 두께는 점차적으로 변경됩니다 (8mm→5mm→3mm), 전환 구역은 R8mm+45°의 각도로 설정되며 균열 문제는 사라집니다.
2사건: 7075 항공 관절 크기가 허용되지 않습니다
원래 용량 설정: 지름 Φ50mm±0.3mm (죽조), 실제 생산에서 완화 수축으로 인한 용량 이상 비율은 50%에 달합니다.
개선 계획: 표시 "4mm 가공 허용 후 뜨거운 조형, 얇은 회전 후 Φ50 ± 0.05mm"과 자격 비율은 98%로 증가합니다.
V. 설계 도구 및 표준 참조
1CAE 시뮬레이션 지원 설계
금속 흐름을 시뮬레이션 하 고 견인 각도 및 필레트를 최적화 하기 위해 Deform-3D를 사용: 예를 들어,복잡한 껍질의 시뮬레이션은 원래 설계의 R5mm 필레에서 금속 흐름 속도 차이가 20%라는 것을 보여줍니다., 그리고 흐름 속도 차이는 R8mm로 변경 후 5%로 감소합니다.
2산업 표준 참조
국내: GB/T 15826-2012 "강철 도형조각의 가공 허용량 및 용도"
국제: ISO 8492:2011 "알루미늄 및 알루미늄 합금 조조 용도"
요약적으로, 알루미늄 합금 조형 도면의 설계는 재료 특성을 깊이 결합해야합니다 (7 시리즈의 진압 민감도와 같은),도매 공정 (도매 도매의 금속 흐름 법칙과 같이) 및 구조 기능, 그리고 합리적인 도공 각도, 필레 반지름, 허용 할당 및 프로세스 식별을 통해 도공의 제조성과 성능을 보장합니다.설계 단계에서 도조 제조업체와 협업하고 DFM (제조 가능성 설계) 분석을 통해 사전 프로세스 위험을 피하는 것이 좋습니다..
맞춤형 알루미늄 합금 도조의 설계 도면은 도조 과정 특성과 밀접하게 통합되어야 형성 어려움을 피합니다.불합리한 구조 설계로 인한 곰팡이 손실 또는 성능 결함다음은 알루미늄 합금 가공 특성과 결합 된 구조 요소, 차원 허용도, 공정 식별 및 기타 차원의 분석입니다.
I. 구조 설계의 프로세스 적응성
1. 극단적 인 구조적 특징을 피합니다
| 금기구조 | 위험 현상 | 개선 계획 |
| 깊은 구멍 (홀 깊이/홀 지름> 5:1) | 펀치는 구부러지고 깨지기 쉽고 구멍 벽은 완전히 채워지지 않습니다 | 후속 굴착 할당을 예약하기 위해 계단 구멍 세분 형식을 사용 |
| 높은 갈비 (갈비 높이/벽 두께 > 3:1) | 금속 흐름은 막혀 있고, 갈비뼈 부분은 채우는 것이 부족합니다 | 전환 기울기를 높이기 위해 단계 Rib 디자인 |
| 얇은 벽 (벽 두께 < 2mm) | 가공 도중 빠른 냉각, 쉽게 접기 | 3~4mm까지 부분 두께, 그 후 가공 얇아 |
케이스: 알루미늄 합금 모터 하우스의 설계 도면은 Φ10mm 깊은 구멍이 있습니다 (홀 깊이 55mm). 펀치는 조조 중에 심각하게 마모되었습니다.그래서 나중에 Φ10mm × 30mm 실종 구멍 + Φ8mm × 25mm 계단 구멍으로 변경되었습니다교육 자격률은 40%에서 92%로 증가했습니다.
2. 견인 각의 차별화된 설계
합금 시리즈의 대응 각:
6 시리즈 (6061/6082): 외부 벽 5°-7°, 내부 벽 7°-10° (좋은 유연성, 약간 작은 각)
7 시리즈 (7075/7A04): 외벽 7°~10°, 내부벽 10°~15° (강렬한 소화 성향, 막힘을 방지하기 위해 각도를 높여야 한다.)
2 시리즈 (2024/2A12): 외벽 6°~8°, 내부벽 8°~12° (너무 작은 각으로 인한 틈을 제거하는 것을 피한다).
구조적 최적화: 깊은 구멍 구조 (배터리 하우스 같은 경우) 는 상부 구간에 10°, 중부 구간에 8°, 하부 구간에 5°,폼을 제거하는 데 도움이 되는 배출 장치로.
3필레 반지름의 기계적 일치
필레의 최소 반지름 계산 (Rmin):
Rmin = 0.2 × 벽 두께 + 2mm (6 시리즈에 적용)
Rmin = 0.3 × 벽 두께 + 3mm (7 시리즈 / 2 시리즈에 적용됩니다).
예제: 벽 두께 5mm의 7075 가조에 있어서, 각 R은 ≥0.3×5+3=4.5mm이어야 R<3mm이 되면 스트레스 농도가 균열되는 것을 방지한다.
특수 부품의 처리: 립스 전환은 갈비뼈와 웹 사이의 연결에서 사용됩니다 (길이 긴 축은 금속 흐름 방향으로 있습니다),예를 들어 R8 × R12 타원형 필레의 설계는 특정 브래킷의 갈비뼈의 연결에 따라 조형 접힘의 위험을 줄이기 위해.
II. 차원 허용량 및 가공 허용량 설계
1도매 공정 용량 대역의 적응
선형 차원 허용량 (GB/T 15826.7-2012 참조)
| 크기 범위 (mm) | 6 시리즈 정상 정확도 (mm) | 7 Aeries 정밀도 (mm) |
| ≤50 | ±0.5 | ±0.3 |
| 50~120 | ±0.8 | ±0.5 |
| 120~260 | ± 12 | ±0.8 |
기하학적 허용량 제어: 평면 ≤ 0.5mm/100mm, 수직 ≤ 0.8mm/100mm, 얇은 벽이 있는 부분 (벽 두께 < 5mm) 은 표준값의 1/2까지 강화되어야 합니다.
2가공 용량의 3차원 분포
방사선 용량: 3-5mm (자유 조형), 1.5-3mm (죽금 조형) 외부 실린더 표면; 4-6mm (자유 조형), 2-4mm (죽금 조형) 내부 구멍 표면.
축 용량: 각 끝 표면에 2-4mm가 남아 있습니다. 측면 비율이 > 3 인 샤프 부품의 경우 중부 섹션에 1-2mm 반 warping 용량을 추가해야합니다.
면허 보상: 7 시리즈 가조에 대한 경우, 큰 진압 변형으로 인해 키 크기의 면허는 20% ~ 30% 증가해야합니다.예를 들어 7075 플랜지의 내부 지름 허용량은 3mm에서 4mm로 증가했습니다..
III. 공정 식별 및 특수 요구 사항
1섬유 흐름 방향의 의무 표시
표시 방법: 화살표를 사용하여 가로 절단 시각에서 섬유의 방향을 표시합니다.섬유 방향과 주요 스트레스 방향 사이의 각도는 주요 스트레스 운반 부분 (추브 볼트 구멍 부위와 같이) 에서 ≤15°가 되어야 합니다..
금지된 설계: 가공의 스트레스 방향이 섬유 방향에 세로되는 것을 피하십시오 (예를 들어 기어 치아 방향이 섬유에 세로되는 경우,굽기 강도는 30% 감소합니다.).
2분할 표면과 프로세스 보스의 설계
분리면적 선택 원칙:
비대칭 분리로 인한 오차 조화를 방지하기 위해 조형의 최대 가로단에 위치한다.
7 시리즈 도조의 분리 표면의 거칠기는 플래시의 찢어짐으로 인한 부러짐을 방지하기 위해 Ra≤1.6μm입니다.
프로세스 바스 설계: 비대칭 도조 (L 모양 브래킷과 같이) 에 대해, Φ10-15mm 프로세스 바스를 배치하기 위해 설계해야합니다. 바스는 나중에 가공되고 제거됩니다.그리고 위치가 스트레스 없는 영역에서 선택됩니다.
3열처리 상태 및 결함 탐지 요구 사항
상태 식별: 도면 제목 바는 T6/T74/T651 등 상태가 표시되어야 합니다. 예를 들어 2024 도조가 T4 상태를 필요로 할 때,"용액 처리 + 자연적 노화"로 표시되어야 합니다..
파괴적이지 않은 시험 조건:
중요한 부품 (차시 부품 등): 초음파 결함 검출 100% (수용 수준 ≥ GB/T 6462-2017 II 수준)
항공우주 등급 가조: 형광 침투 테스트를 추가합니다 (감각 수준 ≥ ASME V 2 수준).
IV. 전형적인 실패 사례 및 개선 계획
1사건 6061 자동차 제어 팔 균열
원래 설계 문제: 팔 몸 가운데의 웹의 벽 두께는 갑자기 변화합니다 (8mm→3mm), 전환 반지름은 R2mm이며, 가공 후 갑작스러운 변화에 균열됩니다.
개선 된 설계: 벽 두께는 점차적으로 변경됩니다 (8mm→5mm→3mm), 전환 구역은 R8mm+45°의 각도로 설정되며 균열 문제는 사라집니다.
2사건: 7075 항공 관절 크기가 허용되지 않습니다
원래 용량 설정: 지름 Φ50mm±0.3mm (죽조), 실제 생산에서 완화 수축으로 인한 용량 이상 비율은 50%에 달합니다.
개선 계획: 표시 "4mm 가공 허용 후 뜨거운 조형, 얇은 회전 후 Φ50 ± 0.05mm"과 자격 비율은 98%로 증가합니다.
V. 설계 도구 및 표준 참조
1CAE 시뮬레이션 지원 설계
금속 흐름을 시뮬레이션 하 고 견인 각도 및 필레트를 최적화 하기 위해 Deform-3D를 사용: 예를 들어,복잡한 껍질의 시뮬레이션은 원래 설계의 R5mm 필레에서 금속 흐름 속도 차이가 20%라는 것을 보여줍니다., 그리고 흐름 속도 차이는 R8mm로 변경 후 5%로 감소합니다.
2산업 표준 참조
국내: GB/T 15826-2012 "강철 도형조각의 가공 허용량 및 용도"
국제: ISO 8492:2011 "알루미늄 및 알루미늄 합금 조조 용도"
요약적으로, 알루미늄 합금 조형 도면의 설계는 재료 특성을 깊이 결합해야합니다 (7 시리즈의 진압 민감도와 같은),도매 공정 (도매 도매의 금속 흐름 법칙과 같이) 및 구조 기능, 그리고 합리적인 도공 각도, 필레 반지름, 허용 할당 및 프로세스 식별을 통해 도공의 제조성과 성능을 보장합니다.설계 단계에서 도조 제조업체와 협업하고 DFM (제조 가능성 설계) 분석을 통해 사전 프로세스 위험을 피하는 것이 좋습니다..
