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금형설계 실습도면 - 레고블럭의 사출성형

제품 및 금형설계LEGO 사출금형의 설계설계검토1)금형 구조2단 표준 금형으로 설계를 하였다.2) parting line의 결정parting line은 제품의 형상과 직접적인 관련이 있으므로 눈에 잘 띄이지 않도록 제품의 최 하단에 위치하도록 설계 하였다.3) cavity수캐비티의 크기가 32mm x 16mm x 11mm 정도되므로 캐비티 간의 여유 간격을 주어서 6개로 정하였다.4)Runner와 Gate의 설계본 제품은 성형품의 크기가 32mm x 16mm 정도의 소물품 이므로 Runner의 지름(D)은 4mm로 정하였다.따라서 cold slug well또한 D x 1.5인 6mm정도로 설계하였다.Gate는 일반적으로 사용되고 있는 표준게이트를 사용하였다.게이트 랜드의 깊이는 성형품 살두께의 0.7~0.8배 이고 살두께는 1.2mm이므로, 랜드의 깊이는 0.9mm로 정하였고, 이와 비슷하게, 게이트의 깊이는 0.7mm, 게이트 폭은 2mm로 정하였다.5) 스프루와 스프루 부시의 설계수지의 유동 개선을 위하여 끝단에 스프루의 끝단에 cold slug well을 설치하였다.스프루의 각도는 2~4도가 적당하므로 중간값인 3도로 결정하였고, 노즐과 스프루 부시가 충돌하지 않도록, 스프루 부시의 입구쪽 반경을 12.7로 설계햐였다.

공학/기술| 2018.10.23| 21페이지| 1,000원| 조회(496)

한공대, 금형설계실습, 전단금형실습, 금형도면, 실습도면, 한국공학대학교

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금속 소재의 중간재 정리

중간재란?금속 광석으로부터 추철, 제련등의 과정으로 만들어진 원재료를 정련,주조, 성형, 가공등의 공정을 통해서 제조되는 부품화 전 당계의 금속소재 이다.소재종류철강소재열연제품, 후판, 냉연, 선재전기강판, 칼라강판, 도금강판, 스테인리스 스틸경량금속소재마그네슘, 알루미늄, 티타늄 합금판재, 압출재, 다이케스팅 부품비철금속소재구리, 납, 니켈, 아연 합금전선재, 음극/양극재, 인코넬, 도금용 고순도 금속분말소재철 및 비철 분말희소금속소재초경합금, 투명전극용 타겟, 영구자석1. 철강 소재의 중간재*절강 소재 : 철을 주월료로 하며 다른소재에 비해 강도가 높고 저렴하다. 가공성이 우수해 건설, 자동차, 조선, 전기전자 산업등에서 사용된다.1) 일반 탄소강 제품-열연제품 및 후판제품강판이나 6mm 이상의 두께를 가진 판재제품을 의미한다. 교량, 건축용 철구조물이나 선박 및 자동차 구조용 강재로 주로 사용-냉연제품냉장고, 세탁기 등 가전제품의 구조용 외판과 자동차의 내/외판용에 사용.-선재제품보통선재 : 나사, 못과 같은 일반적인 부품특수선재 : 고장력 스프링, 해저 케이블 및 와이어 로프 , 고장력 볼트, 피아노선, 타이어 코드 등에 사용2) 특수강 제품-도금강판 및 스테인리스 제품 : 경우 자동차 외판 및 전기설비, 배관, 주방용품을 비롯하여 토목 및 건축물의 외벽 등 우수한 내식성이 요구되는 분야에 사용2. 경량 금속 소재의 중간재*경량 금속 소재철강소재에 비해 비중이 낮은 상용금속을 말하며, 경량화가 요구되는 항공/우주, 수송기기, 이동식 소형전자기기 등에서 사용되고 있다.-티타늄 소재금속중 가장 고가이며 경량금속 중에서 고온에 강하고 강도가 높다.항공기, 우주선 및 국방용으로 주로 사용된다.-알루미늄 소재경량금속 중 산업적으로 가장 널리 사용되고 있는 소재이다.일상생활의 다야한 제품이 알루미늄 소재로 사용되고 있지만, 특히 자동차의 경량화 요구에 따라 자동차 산업에서의 알루미늄 사용 비중이 늘어나고 있음.-마그네슘 소재주조시 발화문제와 취약한 연성으로 인해 최근에 이르러서야 산업용 구조재료로서의 응용이 이루어지기 시작했다.자동차 및 전자부품용 다이캐스팅 소재가 전체 마그네슘 소재의 90% 이상을 차지한다.3. 비철 금속소재의 중간재*비철 금속 소재 : 철강소재와 경량금속소재를 제외한 모든 비철금속을 말한다. 대부분은 철강 또는 알루미늄 합금의 합금원소로 사용되거나 표면 코팅재로 사용된다.-구리와 납비철금속소재 중에서 독립적으로 사용되는 대표적인 원소로서 구리의 경우 전도성과 연성이 우수하여 전선 및 전기기구 등에 주로 사용되며, 납의 경우 납축전지의 음극재 및 양극재로 사용됨.-니켈스테인리스 스틸의 주요 합금원소인 동시에, 크롬과 합금화하여 고온 내식성이 우수한 인코넬 제품에 사용-아연아연도금강판의 표면코팅에 약 50%가 사용되며 전기부품 및 알루미늄의 합금원소로 사용되기도 함4. 분말 소재의 중간재*분말 재료 : 철, 알루미늄 등을 비롯한 금속을 분말형태로 제조한 소재를 말한다. 분말재료의 70% 이상이 자동차 부품으로 사용되고 있다.-철분말분말 재료 전체의 약 87%를 차지하고 있으며, 그 중 70% 이상이 자동차용 정밀부품에 사용되고 있다.-알루미늄 분말자동차용 도료로 주로 사용-마그네슘 분말제강용 탈황제나 초경 공구강 또는 써멧(thermet)등으로 사용된다.5.희소 금속 소재의 중간재*희소 금속 소재 : 지각 내 존재량이 적거나 채굴 및 정련 공정이 어려워 기타 금속에 비해 희소가치가 높은 금속을 말하며, 리튬(Li), 인듐(In), 등이 있다.-텅스텐초경합금에 주로 사용되며 국방 및 항공/우주 산업에 필수적인 소재이다.-인듐LCD, PDP 등에 적용되는 투명 디스플레이의 핵심소재.-희토류 원소촉매, 연마재, 영구자석, 형광체 등 첨단산업에 필수적으로 사용되고 있으며, 특히 전기자동차, 고급가전에서 고성능 모터의 수요가 증가하면서 영구자석 제품으로서의 소비가 증가하고 있다.

공학/기술| 2016.10.08| 3페이지| 1,000원| 조회(216)

금속, 중간재, 한국산업기술대학교, 한공대, 한국공학대학교

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경도시험

Ⅰ 시험 목적단단한 표준 물체를 시험편에 압입 했을 때, 시험편에 나타나는 변형에 대한 변형의 정도를 얻는다Ⅱ 준비물시험 시편(SCM440), Brinell 경도 시험기, Rockwell 경도 시험기, Micro Vickers 경도 시험기, 현미경, 경도 환산 표<중 략>위의 <표 1>은 경도 환산표 중 일부분 만을 가져온 것이다. 같은 시편 이라면 하나의 행에 모든 값이 존재 해야 하지만, H_B와H_R C은 같은 행에 존재 하나 H_V는 다른 행에 존재하는 것을 확인 하였다. Micro Vickers 경도 측정기는 아주 미세한 크기를 아주 작은 힘으로 측정하는 기기 이기 때문에, 약한 진동 같은 외적인 요인에 의하여 측정값이 크게 변화 하게 된다. 그 예로, Micro Vickers 측정 경도 표 에서 1차와 2차가 상당한 차이를 나타내는 것을 볼 수 있다. 그래서, Vickers 경도와 Brinell 경도 수치 비율이 거의 1:1 인 것을 이용하여 오차를 구해 보았다.

공학/기술| 2016.10.08| 8페이지| 1,000원| 조회(540)

경도시험, 로크웰, 비커스, 브리넬, 한국산업기술대학교, kpu, 마이크로비커스, 한..

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응력 및 Poisson’s Ratio 측정 시험

Ⅰ 시험 목적구조물에 작용하는 응력을 측정하는 방법을 배운다. 그리고 스트레인 게이지의 원리와 사용밥을 익히고 Poission’s Ratio를 구한다Ⅱ 준비물스트레인 게이지, Extensometer, 휘트스톤 브릿지 시험기, 인장 시험기, Amp(증폭기), 시편, 순간 접착제, 사포, 에틸 알코올, 테이프, 가위, 4H 연필, 자Ⅲ 이론스트레인 게이지스트레인 게이지의 전기저항 변화를 측정하여, 시편의 변형률을 알아 낼 수 있다. 스트레인 게이지어떠한 도선의 저항 R은 다음과 같이 나타 낼 수 있다.이때, 위 식의 양변을 미분 하게 되면에서, 양변을 로 나눠주게 되면,이때, 스트레인 게이지 와이어 단면의 지름을 D 라 하면 이므로로 나타낼 수 있다. 그리고 푸아송 비 이므로이며, 이를 위의 식에 대입하면와 같은 식을 얻을수 있으며, 이때 게이지 율 F를 로 정의 한다.따라서, 우리는이란 식을 얻을 수 있다.휘트스톤 브릿지 휘트스톤 브릿지위와 같은 회로가 있을 때 AB사이의 전압 이면, 키르히호프의 제 2법칙에 의해, 가 성립하며, 옴의 법칙에 의해 아래와 같은 식이 성립한다.여기서, 의 저항값이 변해 휘트스톤 브릿지가 깨지게 된다. 이때 에 걸린 전압을 라 하면와 같은 식을 얻을 수 있다. 이때, 위의 식에 과의 식을 대입 하면이고, 이 식을 에 대해 미분하면이때, 이면따라서, 스트레인 게이지에서 유도한이 식과 휘트스톤 브릿지에서 유도한위 식을 합치면 최종적으로의 식을 얻을 수 있다.Ⅳ 시험 방법시편에 스트레인 게이지를 부착한다-시편에 사포질로 녹을 제거후에 연필로 접착부위를 표시한다-표시한 부분에 순간 접착제를 사용하여 스트레인 게이지를 붙인다게이지와 브릿지 박스를 연결해 휘트스톤 브릿지를 구성한하중 전압을 0으로 캘리브레이션 한다Amp를 x1000으로 설정한다하중과 전압을 가한 후에 를 측정 한다시험을 종료하고 위의 역순으로 정리한다Ⅴ 시험 결과시편은 알루미늄 시편을 사용했으며 시편의 탄성계수 이다.시편의 단면적 이다.휘트스톤 브릿지에 가해준 전압 이며, 가해준 하중은 이다.변형률∙ 측정전압값 (맨 뒷장 참조)축방향 (1번채널)수직방향 (2번 채널)증폭 전압 값 [V]3.4[V]-1.0 [V]실제 전압 값0.0034[V]-0.0010 [V]따라서,푸아송 비 계산∙ 전압비를 이용한 푸아송 비의 측정이고,응력 계산Hooke’s Law 를 이용하여검증이므로,이와 같은 시편의 가한 힘 P의 값을 계산 할 수 있다.Ⅵ 정리위의 실험 으로 우리가 했던, 시험의 푸아송 비와 응력 값을 구할 수 있었다.변형량을 통하여 계산한 푸아송 비 는 0.31이었다.또한 변형률 계산식 에서의 를 제외한 나머지는 이미 주어진 상수이기 때문에 값의 비를 이용해서 푸아송 비를 구해보았다.위와 같은 값이 나왔다. 기존의 푸아송 비와는 6.5% 의 오차율을 보여줬고, 이 값 또한 푸아송 비의 값에 준 한다는 걸 알 수 있었다.그리고, 이므로 부피에 변화가 생긴 다는 것 또한알 수 있다.위의 변형률 계산으로부터 얻은 을 통해 Hooke’s Law를 이용하여 시편에 작용한 응력값을 구할 수 있었다.이와 같은 값을 계산 하였으며, 이를 검증 하기 위해 기존에 주어진 시편의 잔면적을 이용하여, 의 식을 이용해 역산 하였다.이와 같은 값을 얻을 수 있었고, 시험 때 직접 측정했던 P값을 이용해 오차율을 구하였다.이처럼 아주 근사한 값이 나왔다. 이를 통하여, 이론적으로 유도 했던위의 식이 유효 하다는 것을 실험 적으로 증명 할 수 있었다.참고자료, Hyperlink "http://scalesolutions.tistory.com/29" http://scalesolutions.tistory.com/29, (2016.05.31) Hyperlink "http://nate9389.tistory.com/40" http://nate9389.tistory.com/40, (2016.05.31)PAGE * MERGEFORMAT6

공학/기술| 2016.10.08| 6페이지| 1,000원| 조회(165)

응력, 한국산업기술대학교, kpu, 푸아송비 측정

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굽힘 시험 (Bending Test) 평가A+최고예요

Ⅰ 시험 목적부품에 굽힘이 작용할 때, 변형의 강도를 측정하고 굽힘 특성을 얻는 것 이다.제품의 파단강도를 측정하는 항절 시험(transverse test)과 재료의 소성가공 또는 용접부의 젼형기능을 측정하기 위한 굽힘 실험(bending test) 등으로 분류된다.Ⅱ 준비물재료 시험기, 시험편(SCM21), Extensometer, 치구(Fixture), 버니어 캘리퍼스Ⅲ 이론굽힘 응력(Bending Stress)굽힘 시험에서 시험대 위에 시험편을 올려둔 뒤 중앙에 하중을 가하게 되면, 과 같이 시편이 휘어짐을 알 수 있다. 이때시험편의 윗쪽 에는 압축 응력, 밑쪽 에는 인장 응력이 생기게 된다. 이때의 인장 또는 압축 응력의 최대 응력을 σ라 하면이다.굽힘 모멘트굽힘모멘트는 하중에 의해 시험편 양단에 걸리는 모멘트를 뜻한다.위의 굽힘시험에서는 하중의 좌우로 각각 만큼의 거리에서 만큼의 힘이 작용 하므로로 나타낼 수 있다.단면계수위와 같이 시편이 폭이 b이고 높이가 h인 사각형의 단면을 가지고 있을 때, 이 물체는이러한 단면 2차모멘트를 가지게 되며 이를 단면의 중심축에서부터 우리가 알고자 하는 부분까지의 거리(y)로 나눈 값을 단면계수 라 부른다. 따라서,`와 같이 나타난다.앞서 말했듯이 굽힘 응력은 라는 값을 가지고 있다.이때 M과 Z에 각각의 값을 대입하게 되면따라서, 굽힘응력임을 알 수 있다.이때, 지점 에서의 응력값이 최대가 되므로이와 같이 나타낼 수 있다.참고굽힘 시험을 완료한 후에 그래프를 살펴보면 인장 시험 그래프와 비슷함을 확인할 수 있다. 이때 그래프의 비례 한도를 라 하고 이때의 응력 의 값이 동일 재질의 항복 강도와 같을지 생각하여 보자.탄성계수과 같이 실험에 의해서 시험편이 휘어졌을 때의 δ값이다. 이 식을 이용해 시험편의 탄성계수 E는임을 알 수 있다.Ⅳ 시험 방법시험편에 변형 량을 육안으로 확인할 수 있도록 중앙 부근에 10mm간격의 눈금을 그어주고, 시험편의 치수를 측정한다.시험 시작 전 장비의 전원과 냉각수 밸브를 ON하고 상태를 점검한다컨트롤 패널과 PC의 전원을 켠 후 장비에 현재 걸리는 하중을 0으로 교정한다.치구를 이용해 시편을 장착 시킨 후, 시편에 Extensometer를 연결한다.시험 조건을 설정한다1차 하중700kg까지2차 하중δ=20mm 가 될 때 까지시험을 실행1차 하중값을 취한 후, 시험을 잠시 중단하고 Extensometer를 제거한다.시험 종료 후, 시험편을 제거하고 시험결과 그래프와 앞서 시험편에 그린 눈금을 측정하여 물성값을 알아낸다.컨트롤 패널과 PC, 기기의 냉각수 밸브와 기기의 전원을 모두 OFF후 시험을 종료한다.Ⅴ 시험 결과시험에 앞서 사용할 시험편(SCM21)의 제원을 측정 하였다.폭(b)35.22 mm높이(h)20.08 mm하중을 받는 시편의 길이(L)170.0 mm이번 시험 에서는 같은 시험편 으로 1차 하중과 2차 하중 두번에 걸쳐서 실험을 진행 하였다.1차 하중700kg까지2차 하중δ=20mm 가 될 때 까지1차 하중 실험의 그래프를 이용해 탄성계수를 측정하고, 2차 하중 실험을 이용하여 다른 물성값 을 측정 하였다.시험 전 후의 시험편의 변화량 측정시험 후의 눈금의 변화량은 다음과 같다No.시험 전(mm)시험 후(mm)시험 전(mm)시험 후(mm)1108.55108.4329.219.3639.819.61410.0210.24510.4911.15탄성계수우선 시험편의 단면 2차 모멘트는임을 계산하였다. 이때, 1차하중 실험의 측정 값을 이용해 탄성계수 E를 구하면하중이 700kgf 일 때, 0.16mm가 변형 되었으므로따라서 탄성계수로 계산 되어진다.항복강도그래프의 비례한도일때의 응력는 위에서 유도한 식에 따라서일때의 값 일 것 이다.그래프를 통해 는 변형량이 1mm일 때 2300kgf이라고 측정 하였다. 그렇다면 이때의 응력은임을 알 수 있다. 이때 시험편의 항복강도Ⅵ 정리굼힘 실험을 통해 인장, 수축량을 확인하고 탄성계수와 항복강도를 계산해 비교하여 보았다.우선 시험 전후의 시험편의 변화량을 측정해 보았다. 처음 10mm간격으로 그어진 눈금은 시험 후에 과같이 측정되었으며, 시험편이 구부러진 쪽으로 갈수록 수축되고 반대편으로는 신장된 다는 것을 알 수 있었다. 이때 시험편의 최대 수축량은 8.43mm로 15.7%가 압축되었고, 최대 신장량은 11.15mm로 11.5%가 늘어난 모습을 보였다.탄성계수의 경우 로 기기의 측정값인 과는 약 7.23%정도의 오차를 보인다.측정값과 계산값의 범위가 7.23%로 우리가 통상적으로 생각하는 오차범위 이내의 값은 나오지 않았다. 이유로는 굼힘 실험에서 시험편을 받치고 있는 시험대의 에너지 흡수량과 힘을주는 봉에서 흡수되는 에너지량 등을 생각할 수 있겟다.하지만, 어느 정도의 오차율을 보이면서도 측정치와 가깝다는 것으로 미루어 볼때, 취성이 강해 인장 실험을 할 수 없는 재료나 인장실험의 여건이 갖추어 지지 않았을 때에 계산값에 충분한 여유를 주어 준다면 대체재로서 활용할 수 있다고 생각한다.마지막으로 항복강도의 경우 의 계산 값을 가졌고 이와 비교하기 위하여 기기의 측정값을 알아내야 했다. 이는, 두가지 방법을 활용했다.첫번째로, 앞서 인장시험에서 사용했던 그래프의 기울기를 이용 하였다.훅의 법칙에 따르면 ‘σ=Eε’이고, 이때 항복강도를 구하기 위해 offset을 하게 되면, 그래프의 식은 ‘σ=E(ε-0.002)’가 된다. 또한 인장시험 에서의 가 굽힘 시험에서는 이 되었 듯이에서의 L또한 인장 시험과는 다른 어떠한 값을 가질 것 이라고 생각하였다. 이것을L’이라 하고 그래프 측정표의 δ=17.14mm 와 이때의 ε=0.071 을 통해 L’의 값을 구하였다. 따라서의 값을 구하였고 이것을 그래프의 에 대응하는 δ=1mm 를 이용하여δ=1mm값에 대응하는 ε의 값을 찾아내었다. 그리고, 위의 식 ‘σ=E(ε-0.002)’ 를 이용하면,따라서 를 알 수 있었다.두번째로, 그래프 표의 최대 힘 P=5623kgf와 그때의 응력 σ=101.0을 이용해 비례식을 이용했다.따라서, 임을 알 수 있다.첫번째 값과의 오차는 2.3%의 오차, 두번째 값과는 0.002%의 오차를 보이면서 이를 통해서 위의 식을 통해 구한 항복응력의 값은 측정된 항복응력과 매우 근접 하다고 생각 하였다.참고자료금오공대 기계공학부 교수, 『제2판 기계공학실험』, 문운당(2010), p70~p78, http://www.engineeringarchives.com/les_matsci_bendtestbrittlematerials.html

공학/기술| 2016.10.08| 6페이지| 1,000원| 조회(545)

굽힘시험, 한국산업기술대학교, bending test, kpu, 한공대, 한국공학..

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