KR100845873B1

KR100845873B1 - 단조용 금형 제조 방법

Info

Publication number: KR100845873B1
Application number: KR1020067011993A
Authority: KR
Inventors: 준 아사카와
Original assignee: 쇼와 덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2008-07-14
Also published as: JP2011073140A; KR20060101771A; US7930954B2; US20070245799A1; WO2005058532A1; JP5370896B2; JP2011073139A; CN100445001C; CN1894066A

Abstract

본 발명은 표면 강화 처리한 볼 엔드 밀을 절삭 공구로서 사용하고, 공구의 돌출 길이(L)(㎜), 볼 엔드 밀의 컷팅 에지 반경(R)(㎜), 주축 속도(A)(rpm), 및 이송 속도(B)(㎜/min)가 (B/A)²× [L/(2×R)] = 0.01 ∼ 0.05를 만족하는 조건 하에서 단조용 금형 소재가 절삭되는 절삭 공정을 포함하는 단조용 금형 제조 방법이다. 단조용 금형은 상기 단조용 금형 제조 방법을 통해 제조된다. 단조 성형품은 상기 제조된 단조용 금형을 사용하여 단조함으로써 제조된다.

단조용 금형 제조 방법, 단조용 금형, 단조 성형품

Description

단조용 금형 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING FORGING DIE}

본 출원은 35 U.S.C.§111(b)에 의거하여 2004년 1월 5일에 출원된 미국 가출원 No. 60/534,098의 출원일의 35 U.S.C.§119(e)(1)에 의거한 우선권 향유를 주장하는 35 U.S.C.§111(a)하에 출원된 출원이다.

본 발명은 알루미늄 합금을 소재로 하여 단조용 금형을 제조하는 단조용 금형 제조 방법, 단조용 금형, 및 상기 단조용 금형으로 단조함으로써 얻어진 단조 성형품에 관한 것이다.

절삭 가공은 고 정밀도, 고 능률, 저 비용의 3가지 기본적 과제를 수반한다. 이 3가지의 과제 중, 고 능률은 절삭 속도를 증가시킴으로써 달성될 수 있으므로 그러한 증가를 위한 수단이 관심을 받게 되었다. 절삭 속도가 증가하면 절삭 능률도 향상된다. 그러나, 공구 수명은 짧아져 공구 비용을 증가시킨다. 공구 수명이 짧아지면 공구 교환의 빈도가 증가하기 때문에 생산성은 나빠진다. 이것에 의해, 고 능률 가공의 실현은 여전히 어려움에 처해있다.

특히, 최근 고 정밀도의 성형품이 요구되고 있으므로 금형에도 고 정밀도가 요구되고 있다. 따라서, 종래부터 사용되어 왔던 방전 가공 대신에 현재 연구가들 은 금형을 제조하기 위해 다이렉트 절삭(direct cutting) 공법에 관심을 집중시키고 있으며, 이 공법은 높은 생산율로 고 정밀도 금형을 제공하는 것으로 믿어지고 있기 때문이다.

예를 들면, 특허문헌(1)(일본 특허공개 평 11-170102)에서는 향상된 절삭 가공에 대해서 다음의 기술을 게시하고 있다. 즉, CBN 소결 공구에 함유되는 CBN 소결체의 비율은 75%이상이고, 절삭 속도를 1500m/min 이상으로 하며, 복수의 CBN 소결 공구를 사용하여 정면 밀링 커터를 형성하고, 이 정면 밀링 커터의 절삭 속도를 1500m/min 이상으로 하며, CBN 소결 공구의 1플루트(flute)의 이송율을 0.2 ~ 0.4mm/rev, 즉 정면 밀링 커터의 1회전당 0.2 ~ 0.4mm로 절삭이 수행된다. 상기 특허문헌(1)에 의하면, 절삭 속도가 증가되더라도 상기 특징이 공구 수명의 저하를 효율적으로 방지한다.

특허문헌(2)(일본 특허공개 2003-268486)에서는 C: 0.28 ~ 0.55질량％, Si: 0.15 ~ 0.80질량％, Mn: 0.40 ~ 0.85질량％, P: 0.020질량％이하, S: 0.018질량％이하, Cr: 2.5 ~ 5.7질량％, Mo: 1.4 ~ 2.8질량％, V: 0.20 ~ 0.90질량％, W: 0.01 ~ 1.65질량％, Co: 0.03 ~ 0.89질량％, Ni: 0.01 ~ 1.65질량％을 함유하고, 잔부가 실질적으로 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 불가피적 불순물의 Ｎ을 0.009질량％이하, Ti를 0.003질량％이하, B를 0.012질량％이하로 규제하고, 비금속 개재물의 청정도가 JIS dA 0.005% 이하, d(B+C) 0.020% 이하이며, 열처리 후의 마르텐사이트 조직의 방향성이 17 ~ 33%의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 열간 공구강을 게시하고 있다. 또한, 상기 열간 공구강의 사용은 다이렉트 절삭에 의해 금 형을 제조하기 위한 철강 소재의 가공 처리시에 피삭성을 향상시키고, 공구 수명을 연장시키며, 공구 수명의 불균형을 현저하게 개선할 수 있고, 또한 초 미소 절삭 가공시에 우수한 마무리면을 제공하여 랩핑(lapping)에 필요한 시간을 단축시킨다는 것이 게시되어 있다.

또한, 특허문헌(3)(일본 특허공개 평 8-188852)에서는 C를 0.25 ~ 0.45중량％, Si를 0.05 ~ 0.6중량％, Mn을 0.2 ~ 0.8중량％, Cr을 4.0 ~ 6.0중량％, Mo를 1.0 ~ 3.0중량％, V를 0.3 ~ 1.0중량％, Al을 0.005 ~ 0.040중량％ 그리고, S를 0.001 ~ 0.004중량％ 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 또한 경도가 HRC 41∼45인 소재로 형성된 금형을 게시하고 있다. 또한, 특허문헌(3)은 다이 싱킹(die sinking)과 소성 성형을 포함하는 방법을 통해 상기 성분을 가지는 금형이 제조될 때, 상기 소재가 다이 싱킹됨으로써 금형을 형성하여, 상기 금형의 다이싱킹 면의 라운드 코너부 각각이 상기 코너 반경보다 작은 곡률 반경을 가지는 가압 공구 하에서 소성 성형되어 전체 상당 스트레인의 5%이하의 표면 소성 성형을 얻고, 상기 금형의 제조 비용이 종래의 JIS SKT4 또는 SKD61제의 열간 단조 금형을 제조하는 경우 만큼 낮으며, 종래의 금형이 제조되는 환경 보다도 더 양호한 작업 환경 하에서 우수한 내구성을 보이는 금형이 제조될 수 있다는 것이 게시되어 있다.

그러나, 특허문헌(1)에서 설명된 기술에 의하면, CBN 소결체를 공구 전체의 75%이상으로 하고 절삭 속도를 1500m/min이상으로 하는 조건은 일반적으로 사용되는 공작 공구에 의해서는 수행될 수 없는 매우 특수한 조건이며, 또한 제안되어 있 는 공구는 매우 고가인 것으로서 실용적이지 않다.

특허문헌(2)은 재료에 대한 검토가 게시되어 있지만, 구체적인 최적 조건과 일치하는 가공 조건은 언급하고 있지 않다.

특허문헌(3)은 재료에 대한 검토가 게시되어 있고, 또한 코너부에 압축 응력을 부여하는 방법이 게시되어 있다. 그러나, 절삭 가공의 구체적인 조건은 검토되어 있지 않다.

다이렉트 절삭 가공은 절삭 조건과 관련해서 다음의 문제를 가지고 있다. 각종 형상에 대응할 수 있도록 공구의 돌출 길이를 연장시켜 깊은 밀링이 요구되어진다. 주축 속도나 이송 속도가 시행 착오를 기초하여 결정되는 종래의 상황하에서, 공구의 돌출 길이가 증가될 경우 최적 조건을 얻을 수 없다. 예를 들면, 사실상 주축 속도는 최대 가능 수준으로 설정하고, 이송과 절삭 깊이(피치)는 필요한 표면 조도를 기초하여 계산되지만, 이 계산된 이송과 절삭 깊이 값을 그대로 사용하면 공구의 채터링(chattering) 같은 불합리한 현상이 야기된다. 이러한 경우에 있어서는, 실제로 불합리한 현상이 발생해서 상기 값의 수정이 필요하게 된다. 종래, 우수한 마무리를 달성하기 위해 일반적으로 이송 속도를 줄이는 것이 권장되었다. 실제로, 최상의 마무리면을 확보할 수 있는 조건을 결정하기 위해 시간이 소비되는 시행 착오의 반복이 필요하였다.

또한, 종래의 다이렉트 절삭 공법을 통해 높은 절삭 속도로 금형을 제작하면 마무리 상태가 불량하므로, 연마 공정이 필수적이다. 상기 연마 공정은 작업량이 많기 때문에 금형 제작의 비용을 증가시키고, 또한 제작 시간을 늘이는 요인으로 되어 있었다. 또한, 연마 공정은 일반적으로 수작업에 의해 행해지므로 불량 발생의 주요 원인으로 되어 있었다. 이러한 사정 하에서, 연마 공정을 생략 또는 간략화하는 충분한 표면 마무리 수준을 제공할 수 있는 향상된 다이렉트 절삭 공정의 개발에 연구 노력이 집중되어 왔다.

본 발명은 상기를 감안하여 제안된 것으로서, 단조용 금형 제조시에 고속 절삭할 수 있고, 공구 수명도 유지하며, 연마 공정도 생략할 수 있어 전체적으로 제조면에서 고 능률을 실현하는 단조용 금형 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 표면 강화 처리한 볼 엔드 밀(ball and mill)을 절삭 공구로서 사용하고, 공구의 돌출 길이(L)(㎜)와, 볼 엔드 밀의 컷팅 에지(cutting edge) 반경(R)(㎜)과, 공구 주축 속도(A)(rpm)와, 공구 이송 속도(B)(㎜/분)의 관계가 (B/A)²× [L/(2×R)] = 0.01∼0.05를 만족시키는 상태에서 금형 재료를 절삭하는 절삭 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 방법에 있어서, 상기 단조용 금형의 재료는 HRC 45 ~ 62의 경도를 가진다.

상기한 제 1 또는 제 2 방법에 있어서, 절삭시에 절삭유가 아랫방향으로 흐르도록 절삭 공구에 직접 공급된다.

상기한 제 1 내지 제 3 방법 중 어느 하나에 있어서, 상기 단조용 금형의 제조 방법은 적어도 거친(rough) 절삭, 열처리, 마무리 절삭, 형상부 절삭을 포함하고; 상기 절삭 공정은 상기 형상부 절삭을 수행하기 위한 것이며; 상기 형상부 절삭은 적어도 3단계로 이루어지고, 각 단계에서의 피크 피드(pick feed)는 (1.2 ∼ 2) : (0.2 ∼ 0.5) : (0.03 ∼ 0.05)의 비율이며; 이송 방향은 등고선 처리에 대한 방향과 주회(周回) 밀링에 대한 방향 중 적어도 한 방향을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 제 1 내지 제 4 방법 중 어느 하나에 있어서, 작업물의 코너 오목부가 복합 곡률을 갖도록 절삭된다.

또한, 본 발명은 상기한 제 1 내지 제 5 단조용 금형 제조 방법 중 어느 하나를 통해 제조된 단조용 금형을 나타내고 있다.

상기 단조용 금형은 Rmax 5㎛이하의 표면 조도를 가지며, 복합 곡률을 가진 코너 오목부를 포함하는 금형 캐비티(die cavity)를 갖도록 형성되어 있다.

또한, 본 발명은 상기한 제 1 또는 제 2 단조용 금형을 사용하여 단조함으로써 제조된 단조 성형품을 나타내고 있다.

본 발명에 의하면, 단조용 금형을 제조하기 위해 다이렉트 절삭 방법을 채용하여, 공구의 돌출 길이와, 볼 엔드 밀의 컷팅 에지 반경과, 공구 주축 속도와, 공구 이송 속도가 소정의 관계를 만족시키는 상태에서 금형 재료를 절삭하도록 했으므로, 최적의 가공 조건을 간단히 설정할 수 있고, 또한 고속으로 절삭할 수 있다. 또한, 공구 수명도 유지되고, 연마 공정도 생략할 수 있으므로, 본 발명의 방법은 전체적으로 단조용 금형을 고 능률적으로 제조할 수 있게 한다.

도 1은 본 발명의 방법에 의해 제조된 단조용 금형의 일 예를 도시하는 개요도이다.

도 2는 등고선 처리의 설명도이다.

도 3은 주회 처리의 설명도이다.

도 4는 본 발명에서 채용될 수 있는 공구의 일 예를 도시하는 도면이다.

도 5는 절삭 상태를 설명하는 개념도이다.

도 6은 절삭 공정을 설명하는 개념도이다.

도 7은 복합 곡률을 가진 코너 오목부를 도시하는 도면이다.

도 8은 복합 곡률을 가진 코너 오목부를 도시하는 다른 도면이다.

도 9는 복합 곡률을 가진 코너 오목부를 도시하는 다른 도면이다.

도 10은 코너부에서의 절삭 상태를 도시하는 개념도이다.

이하에서 본 발명의 실시형태를 도면에 의거해서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 방법에 의해 제조된 예시적인 단조용 금형의 개요를 나타낸다. 도 1에 도시한 바와 같이 반원주상의 금형 캐비티(2)를 구비한 금형(1)이 본 발명의 방법에 의해 제조된 단조용 금형의 일 예로서 설명되어질 것이다. 상기 반원주 형상은 가공시에 절삭면의 경사가 변화되는 경우를 나타내고, 깊은 절삭이 수행된다.

우선, 금형(1)의 재질은 경도 HRC 45 ∼ 62, 바람직하게는 46 ∼ 55(로크웰 경도 C에 대한 HRC 스탠드)를 나타내는 금형용 강철 또는 고 속도 공구강인 것이 바람직하다. 예를 들면, SKD 61이나 매트릭스 하이 스피드 강철을 들 수 있다. 이러한 재료를 사용함으로써, 본 발명의 효과를 충분히 발휘하면서 긴 수명의 정밀도 좋은 금형이 제작될 수 있다.

이어서, 단조용 금형(1)에 대한 제조 공정의 일 예를 설명한다. 다음의 제조 공정순으로 수행될 수 있다: (a) 거친 절삭 →（b) 열처리 →（c) 마무리 절삭 →（d) 형상부 절삭 →（e) 연마 가공→（f) 검사. 이어서, 각 공정(ａ) ∼ (f)을 순서대로 설명한다.

(a) 거친 절삭

거친 절삭은 종래의 일반적으로 채택된 기술에 의해 수행된다. 예를 들면, 선반과 밀링머신을 사용함으로써 금형 외형부가 형성되고, 위치 결정 구멍이 천공된다. 또한, 반원주형 금형 캐비티는 볼 엔드 밀에 의해 상기 금형 캐비티 전체 크기의 대략 80% 정도 미리 형성되어 있어도 좋다.

(b) 열처리

열처리는 인성, 내마모성을 조절하기 위해 실시한다. SKD61가 사용될 경우 바람직한 열처리 조건은 다음과 같다: 재료를 900 ∼1100℃(더 바람직하게는 1000 ∼ 1050℃)에서 30분 ∼ 1시간 가열한 후 급냉하고, 그 후 500 ∼ 700℃(더 바람직하게는 560 ∼ 600℃)에서 3 ∼ 5시간 유지한다. 유지 시간은 금형의 크기를 고려하여 조절된다.

(c) 마무리 절삭

마무리 절삭에 있어서는, 선반을 사용하여 금형 외형부를 소정 치수로 마무리한다. 선반 가공으로는 곤란한 부위는 연마기를 사용한 연마 가공이나 와이어 커트 방전 가공기를 사용한 가공을 행해도 좋다.

(d) 형상부 절삭

표면을 강화 처리한 볼 엔드 밀을 절삭 공구로서 사용하여 금형의 금형 캐비티를 최종 형상으로 마무리한다. 복수회의 단계, 예를 들면 적어도 3단계의 절삭 공정을 포함하고, 후술하는 절삭 가공 조건을 만족시킨다. 또한, 그 이송 방향이 등고선 처리 및/또는 주회 처리를 포함하고 있는 것이 바람직하다.

도 2와 도 3은 등고선 처리와 주회 처리를 각각 설명하는 도면이다. 이들 도면은 최종 형상을 가진 금형 캐비티(2)를 얻기 위한 절삭 가공 공정을 나타낸다. 공구의 컷팅 에지는 점(P1)(x1, y1, z1)에서 시작하여 (1)→(2)→(3)→(4)의 순으로 진행되고, 상기 컷팅 에지가 점(P2)(x2, y2, z2)으로 이동할 경우 (5)에서 등고선 처리나 주회 처리의 채택여부에 의존하면서 두 가지 선택이 가능하다.

등고선 처리에서는 도 2에 도시한 같이, 우선 (5)에서 점(P2)의 Ｚ좌표값(z2)과 점(P1)의 Ｚ좌표값(z1)의 차이(b)를 주어서 Z좌표값을 결정한다. 그 다음, 점(P2)의 X좌표값(x2)은 Ｚ좌표값(z2)에 대응되도록 L선 상에서 산출됨으로써 점(P2)를 나타내는 (x2, y2, z2)를 결정한다. 이것에 의해, 상기 공정은 상기 좌표를 가진 점(P2)으로 진행하고, (6)을 따라 더욱 이동한다. 등고선 처리는 직립 벽에 적용되어 Z축 방향(즉, 깊이 방향)의 소정의 피크 피드(피치)로 아랫방향으로 또는, 역으로 윗방향으로 서서히 진행된다. 따라서, 등고선 처리의 장점은 기복이 심한 형상을 효율적으로 가공할 수 있다는 것이다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 주회 처리에 의하면 우선, (5)에서 점(P2)의 X좌표값(x2)과 점(P1)의 X좌표값(x1)의 차이(a)를 주어서 X좌표값을 결정한다. 그 다음, 점(P2)의 Z좌표값(z2)은 X좌표값(x2)에 대응되도록 L선상에서 산출됨으로써 점(P2)를 나타내는 (x2, y2, z2)을 결정한다. 이것에 의해, 상기 공정은 상기 좌표를 가진 점(P2)으로 진행하고, (6)을 따라 더욱 이동한다. 주회 처리는 평면에 가까운 형상에 적용되어 XY평면(즉, 수평 방향)의 소정의 피크 피드(피치)로 내부 방향으로, 또는 역으로 외부 방향으로 진행한다. 따라서, 주회 처리의 장점은 완만한 경사를 가진 물체의 가공을 효율적으로 할 수 있다는 점이다.

복잡한 형상에서는 등고선 처리와 주회 처리의 2가지의 처리를 조합시키는 것이 바람직하다. 예를 들면, Z방향의 피크 피드를 일정하게 설정한 등고선 가공에서는 거의 직립인 벽을 가진 부위는 깨끗하게 가공할 수 있다. 그러나, 거의 평탄한 표면을 가진 부위에서는 피크 피드가 길어진다(바꾸어 말하면, 거칠어진다). 따라서, 이러한 문제를 보완하기 위해 거의 평탄한 표면을 가진 부위에는 주회 처리를 채용하도록 한다.

가공면의 경사각이 변화되어 가는 예시적인 형상을 나타내는 반원주 형상을 인그레이빙(engraving)할 경우, 깊이가 얕은 상부는 등고선 처리로, 깊은 하부는 주회 처리로 행하는 것이 바람직하다. 상기 2가지 형태의 처리의 피크 피드가 거의 동일하게 실현된다는 점에서, 그 스위칭은 반원주 금형 캐비티의 접촉면과 수평면 의 각도가 30 ∼ 50°인 위치에서 발생하는 것이 바람직하다. 또한, 스위칭 경계 영역에서 처리되지 않고 남겨지는 부분의 발생을 방지하기 위해 두 형태의 처리를 0.1 ∼ 1mm 오버랩시키는 것이 바람직하다.

형상부 절삭은 소위 다이렉트 절삭이다. 가공되는 형상에 따라서 더 작은 절삭 공구[0.2 ∼ 1mm의 공구 반경(R)을 가짐, 바람직하게는 0.5mm)가 미세 "잔여" 부분을 제거하기 위해 채용될 수 있다.

(e) 연마 가공

가공 후의 면 조도를 보다 고정밀 품질로 할 경우에는 필요에 따라 연마 가공을 실시한다. 예를 들면, 숫돌을 이용해서 표면을 그라인딩하고, 그 후 다이아몬드 페이스트를 표면에 도포하며, 펠트 버프(felt buff)나 목재를 사용하여 표면을 연마한다. 형상부 절삭 가공의 상태에 따라서는 연마 가공을 생략할 수 있다.

(f) 검사

최후에, 마무리 상태를 검사한다. 검사 항목은 3차원 측정기, 버니어캘리퍼스, 게이지를 사용한 치수 검사, 형상 측정 장치를 사용한 치수 검사, 경도계를 사용한 경도 검사, 표면 조도계를 사용한 표면 조도 검사이다.

다음으로, 본 발명에 의한 형상부 절삭 공정에 대해서 설명한다. 최초에, 본 발명의 형상부 절삭 공정에 이용되는 공구에 대해서 설명한다.

도 4는 본 발명에 사용하는 공구의 일 예를 도시하는 도면이다. 본 발명에 사용하는 공구(3)는 표면이 강화 처리(표면 경화 처리)되어 있는 것이면 어느 것이라도 사용될 수 있다. 예를 들면, 모재 표면에 경화층을 형성한다. 경화층의 재질 로서는 예를 들면, TiAlN(질화 티타늄 알루미늄), TiSiN(질화 티타늄 실리콘), CrSiN(질화 크롬 실리콘)을 들 수 있다. 특히, 금형 재료와의 마찰 계수가 낮고, 강화 피막의 산화 개시 온도가 높은 것이 공구 수명의 점에서 바람직하다.

공구(3)의 컷팅 에지 형상은 볼 엔드 밀 형상으로 특히, (코어 직경)/(외경)이 60 ∼ 80%로 되어 있는 것이 공구 강성 향상의 점에서 바람직하다. 플루트의 수는 특히 제한되어 있지 않지만, 2∼3플루트를 가진 공구를 채용하면 좋다.

깊은 가공을 용이하게 하기 위해, 공구 직경(D)(= 2R)는 0.4 ∼ 10mm, 바람직하게는 0.5 ∼ 6mm로, 그리고 공구의 돌출 길이(L)을 5 ∼ 20mm (더욱 바람직하게는 5 ∼ 17mm)로 하는 것이 바람직하다.

또한, 미소한 형상을 인그레이빙하기 위해서는 공구 직경(D)(= 2R)은 0.2 ∼ 2mm(더욱 바람직하게는 0.4 ∼ 2mm)로 하는 것이 바람직하다.

특히, L/2R(= L/D)의 관계는 3 ∼ 20(바람직하게는 3.5 ∼ 15)인 것은 본 발명의 효과를 잘 발휘하므로 바람직하다.

공구면의 마무리는 절삭시에 절삭 공구의 런아웃(runout)에 의해 영향을 받는다. 이를 위해, 절삭 공구가 공전할 때(부착된 상태의 절삭 공구가 가공을 수행하지 않고 회전될 때)에 절삭 공구의 런아웃을 5㎛이하로 억제하는 것이 바람직하다. 이러한 목표를 위해, 예를 들면, 회전 주축의 최소(예를 들면, 2㎛이하) 런아웃을 허용하는 장치의 사용, 절삭 공구를 기계 공구 주축상에 장착하는 2면 구속 타입의 콜릿 홀더(collet holder)의 사용, 컷팅 에지를 유지하는 콜릿 척의 수축끼워맞춤, 및 이들의 임의의 조합을 포함하는 상이한 해결 방법들이 수행될 수 있다.

다음으로, 절삭 가공 조건에 대해서 설명한다.

본 발명에 의하면, 공구의 돌출 길이(L)(㎜)와, 볼 엔드 밀의 컷팅 에지의 반경(R)(㎜)과, 주축 속도(A)(rpm)와, 공구 이송 속도(B)(㎜/분)의 관계가 (B/A)²× [L/(2×R)] = 0.01 ∼ 0.05을 만족시키는 상태에서 절삭하는 것으로 하고 있다.

종래에는, 주축 속도나 이송 속도를 시행 착오에 의해 조건을 정하고 있었지만, 깊은 인그레이빙을 가능하게 하는 공구 돌출 길이를 크게 했을 경우 등, 최적의 조건이 얻어질 수 없었다.

주축 속도는 가능한 한 크게 설정하면, 필요한 표면 조도에 기초하여 이송과 절삭 깊이(피치)를 계산할 수 있다. 그러나, 상기 계산된 이송과 절삭 깊이 값을 그대로 채용하면 공구의 채터링과 같은 바람직하지 않은 현상이 야기된다. 이러한 경우에 있어서, 바람직하지 않은 현상이 실제로 발생하여 상기 값의 수정이 필요하게 된다. 종래, 양호한 마무리를 달성하기 위해 일반적으로 이송 속도를 줄이는 것이 장려되어 왔다. 그러나, 실제적으로 최상의 마무리면을 얻을 수 있는 조건을 결정하기 위해 시간이 소요되는 시행 착오의 반복이 필요하였다.

본 발명자는 너무 낮은 이송 속도가 역으로 마무리면 상태에 영향을 주고, 이것은 최적 조건을 실현하는 파라미터를 판정하는 것을 어렵게 한다는 것을 발견하였다. 이러한 문제는 (B/A)²×[L/(2×R)]의 값을 관리함으로써 만족스럽게 회피할 수 있다고 본 발명자는 결론내렸다.

생각할 수 있는 메카니즘은 다음과 같다. 도 5에 도시된 바와 같이, 절삭 후 의 작업물 표면을 조사하면 거시적인 컷팅 에지의 상보적 형상과 미시적인 컷팅 에지의 상보적 형상이 관찰되고, 이들 형상의 상태가 마무리면의 질과 밀접한 관계가 있다.

주축 속도에 대해서 이송 속도가 지나치게 커질 경우, 거시적인 컷팅 에지의 상보적 형상에 대응될 것으로 생각되는 절삭 공구의 바이팅(biting)의 발생에 기인하여 결함 마크가 남겨지는 경향이 있고. 컷팅 에지가 첨단(cusp)과 충돌할 때 미세 칩핑이 발생된다.

반대로, 주축 속도에 대해서 이송 속도가 지나치게 작아질 경우, 미시적인 컷팅 에지의 상보적 형상에 대응될 것으로 생각되는 매우 미세한 스크래치 마크가 남겨지는 경향이 있다. 특히, 공구가 장시간 동안 사용되어진 후, 스크래치 마크가 쉽게 발생된다.

따라서, 절삭 조건을 결정함에 있어서 상기 요소의 밸런스를 고려해야 한다. 그러나, 단지 주축 속도와 이송 속도의 비율만을 고려하는 것은 불충분하고, 지금은 공구 컷팅 에지의 반경과 L/2R 또한 중요하다는 것이 명백해졌다.

본 발명자는 공구의 운동 에너지와 공구 파라미터인 (Ｌ/2R)의 값과 관련되는 (Ｂ/A)²의 값에 관심을 집중시켰다. 이것에 의해, 현재는 공구 반경이 작을 경우나 L/2R가 클 경우라도 성공적인 제어가 가능하다.

따라서, 현재는 공구의 돌출 길이, 볼 엔드 밀의 컷팅 에지 반경, 주축 속도와 이송 속도가 소정의 관계를 충족시키는 상태하에서 절삭을 통해 단조용 금형 재 료를 처리하므로, 최적의 가공 조건을 쉽게 설정할 수 있고, 우수한 표면 마무리가 달성될 수 있으며, 고속 절삭이 실현될 수 있다. 특히, 공구 돌출 길이가 증가되고 깊은 인그레이빙이 수행될 경우 만족스러운 표면을 확보할 수 있다. 또한, 일관된 절삭 조건이 얻어지므로 공구의 채터링이 방지됨과 아울러, 공구 수명이 연장될 수 있을 뿐만 아니라 연마 공정도 생략될 수 있다. 이것에 의해, 본 발명은 전체로서 매우 효율적으로 단조용 금형을 제조할 수 있다.

바람직하게는, 작업물의 표면 형상에 따라 이송 속도가 변경된다. 특히, 코너부에서 공구 진행 방향이 35°∼ 45°이상 변하게 된다면, 컷팅 에지가 변화 지점 이전의 0.2 ∼ 0.5mm 지점에 도달한 경우 이송 속도를 30 ∼ 40%까지 감속하는 것이 바람직하다.

형상부 절삭은 적어도 3단계의 절삭 공정을 포함하는 것이 바람직하고, 공구의 이송 방향이 등고선 처리 및/또는 주회 처리를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 각 단계에서의 피크 피드(즉, 공구의 반경 방향으로의 피치)가 (1.2 ∼ 2) : (0.2 ∼ 0.5) : (0.03 ∼ 0.05)의 비율인 것이 바람직하다. 이들 비율이 충족될 경우, 제 2 단계에서의 절삭에 통해 표면 전체에 걸쳐 남아있는 불균일한 제거 스톡(stock)이 10 ∼ 30㎛이하로 균일화된 후 제 3 단계의 절삭이 수행되기 때문에, 또는 다르게 말하면, 제 2 단계에서의 절삭을 통해 표면 전체에 걸쳐 남아있는 불균일한 제거 스톡이 최종 스톡 허용도의 20 ~ 80%로 균일화된 후 제 3 단계의 절삭이 수행되기 때문에, 그렇지 않으면 제 3 단계에서 야기될 수 있는 가공면의 불균일한 마무리를 방지할 수 있다. 결과적으로, 마무리 정밀도를 향상시키기 위해 수행되는 제 3 단계에서의 스톡 허용도를 균일하게 할 수 있어 제 3 단계에서 절삭이 일관되게 수행될 수 있고, 금형 설계면에서 치수 정밀도가 향상될 수 있다.

특히, 반원주형 금형 캐비티를 가진 금형이 제작될 경우, 제 2, 3 단계 및 그 이후 단계에서는 등고선 처리와 주회 처리를 조합시키는 것이 바람직하다.

다음의 조건하에서 예시적인 절삭 작업이 수행될 수 있다: 제 1 단계에서, 등고선 처리가 피크 피드 1.5 ∼ 2.2mm, 바람직하게는 1.8mm, 절삭 깊이 0.15 ∼ 0.25mm, 바람직하게는 0.2mm로 수행되고; 제 2 단계에서는, 피크 피드 0.3 ∼ 0.5mm, 바람직하게는 0.4mm, 절삭 깊이 0.3 ∼ 0.5mm, 바람직하게는 0.4mm로 해서 등고선 처리와 주회 처리가 병용되며; 제 3 단계에서는, 피크 피드 0.04 ∼ 0.06mm, 바람직하게는, 0.05mm, 절삭 깊이 0.04 ∼ 0.06mm 바람직하게는 0.05mm로 해서 등고선 처리와 주회 처리가 병용된다. 피크 피드와 절삭 깊이의 관계가 도 6에 도시되어 있다.

절삭유(윤활재)로서, 비수용성 절삭유가 사용될 수 있다. 예를 들면, 유화 지방유 계의 탄소강용 또는 합금강용 절삭유가 사용될 수 있다. 공급되는 절삭유의 온도는 15℃ ∼ 30℃가 바람직하다. 이어서, 본 발명에 의한 바람직한 절삭유 공급 방식을 설명한다. 공급율은 15 ∼ 25리터/분이 바람직하다.

종래의 에어-블로우 방식을 사용할 경우, 칩을 어느 정도 날려보낼 수 있지만, 냉각 능력이 불충분하다.

종래의 미스트 분사 방식(mist jet mode)에 의하면, 비수용성 절삭유가 미스트 상태로 변환되어 그 미스트가 에어와 함께 컷팅 에지에 분사된다. 예를 들면, 공급율은 미스트 0.2리터/분, 에어 200리터/분일 수 있다. 이 방법에서는, 전형적으로 분사 노즐의 수가 단지 1개이므로 미스트 분사가 작업물에 의해 방해를 받게되어 컷팅 에지의 첨단에 도달할 수 없게 될 경우, 절삭유 미스트의 효과가 감소되거나 또는 전혀 얻을 수 없다.

본 발명의 바람직한 절삭유 공급 방식에 의하면, 오일이 적어도 2방향에서 분사되어 컷팅 에지의 첨점으로부터 측정된 적어도 5mm의 첨단 부분이 항상 절삭유에 잠기어 있도록 유지된다. 이러한 방식에서는, 절삭 공구가 작업물 뒤쪽에 있을 경우라도 공구의 첨단은 항상 절삭유에 잠겨 있으므로 절삭유의 효과가 항상 발휘된다. 본 발명에 의하면 공구의 주축 속도가 고속이므로, 이러한 유하(流下) 방식은 공구 수명을 연장시키면서 충분한 냉각 효과를 제공한다는 점에서 유리하다.

절삭유가 컷팅 에지 상방으로부터 아래 방향으로 공급되는 것이 바람직하다. 특히, 직립 벽 형상 부위를 가공할 때 절삭유의 공급 부족을 방지할 수 있다는 점에서 공구를 중심으로 하는 전체 방향에서의 절삭유 공급이 바람직하다. 구체적으로, 절삭유 분사 노즐이 그 노즐 단부가 공구와 대향하며 공구 주위에 배치될 수 있다.

생성된 칩의 상태가 부적절할 경우, 그것은 공구에 부착되어 공구의 수행능력을 방해하거나, 공구의 빠른 마모로 인해 공구 수명을 단축시킨다. 또한, 절삭 저항을 증가시켜 절삭 속도를 저하시키거나 공구의 마모를 촉진시킨다. 특히, 칩의 부적절한 배출은 공구의 채터링을 야기시키고, 이것은 마무리면의 품질을 저하시키거나, 공구의 열화를 촉진시킨다. 본 발명은 칩의 효과적인 배출을 달성하면서 유 하식 절삭유 공급에 의해 이러한 문제를 만족스럽게 처리한다. 칩의 원활한 제거가 공구로의 칩의 부착, 공구의 결함과 채터링의 발생을 방지함으로써 절삭 상태를 안정화시킨다.

다음으로 복합 곡률을 설명한다. 복합 곡률은 직선부와 곡선부로 구성되는 코너의 오목부에 대한 관계로 정의되고, 상기 코너의 소정 반경(R1)에 더해, 1배를 초과하고 4배 이하인 바람직하게는 1.5배 ∼ 2.5배의 곡률 반경(R2)를 가진 곡선이 적어도 하나 이상으로 구성되는 형상을 나타내며, R1은 곡선부와 직선부 사이의 중간 부위(transient portion)와 더해진다. 상기 복합 곡률은 공구의 접촉 면적의 급격한 변화를 억제할 수 있는 형상을 제공한다. 직립 벽 부위에 드래프트 각(draft angle)이 추가될 경우에, 상기 복합 곡률과 유사한 역할을 하도록 이것이 고려될 수 있다.

도 7, 도 8 및 도 9는 복합 곡률을 가진 코너 오목부 형상을 도시하는 단면도이다. 도 7에 도시된 복합 곡률을 가진 코너 오목부 형상은 다음을 통해서 설정될 수 있다:

(1) Lv, Lh는 코너를 규정짓는 벽면의 단면 윤곽 형상으로서, 단조물의 형상으로부터 결정된다.

(2) 단조물의 코너에 요구되는 형상으로부터 Ra가 결정된다. 예를 들면, 이것은 주어진 단조물 코너의 곡률 반경일 수 있다.

(3) 복합 곡률지수(α)가 주어진다. α가 0.5Ra 이하라도 좋다. 예를 들면, 이것은 (단조물의 코너 형상의 공차 값) × (0.5 ∼ 2)로 규정될 수 있다.

(4) Lv로부터 길이(Ra)의 위치이며, Lh로부터 길이(Ra+α)의 위치인 중심으로서 점[Xa(=Ra), Ya(=Ra+α)]을 가진 가상원(A)이 그려진다.

(5) 가상원(A)과 Lh 모두와 접하는 가상원(B)이 얻어진다. 가상원(B)은 수치 계산 또는 작도 중 어느 하나를 통해 상기 두 개와 접하는 상태하에서 얻어질 수 있다. 복수의 해결책을 얻었을 경우, Ra의 4배 이하 중 어느 하나의 해결책이 선택된다.

(6) 가상원(A)과 가상원(B)의 관계는 가상원(A)은 가상원(B)에 내접한다. 이것은 복합 곡률의 특징 중의 하나이다.

(7) 가상원(A)에 접하는 가상원(B)의 중심은 Lh로부터 길이(Rb)의 위치인 점[Xb = (Rb-β), Yb = (Rb)]이고, 그 반경은 Rb이며, 여기에서 Rb와 β는 상기 항목(5)에서의 접하는 조건으로부터 얻어진 정수이다.

(8) 중심이 점(Xb, Yb)이며, 가상원(A)과 Lh에 접하는 반경(Ra)의 원호(BB)가 그려진다.

(9) 중심이 점(Xa, Ya)이며, 원호(BB)와 Lv에 접하는 반경(Ra)의 원호(AA)가 그려진다.

(10) 상기 Lv, 원호(AA), 원호(BB), Lh가 연결되어 복합 곡률을 가진 코너 오목부 형상을 결정한다.

도 7, 8에 있어서, α는 기준으로서 Ra의 치수 공차를 이용하여 결정되며, Ra는 Lv에 접하는 원호, Rb는 Lh와 Ra에 접하는 원호, Xa, Xb는 상기 열거한 요소의 치수로부터 자동적으로 결정되는 치수이다. 도 7에서, 코너 오목부는 직선 부(Lh, Lv)와, 소정의 곡률 반경(Ra)을 갖는 한쪽 곡선부와 곡률 반경(Rb)를 갖는 다른쪽 곡선부로 이루어지고, 이들 부위는 약간의 다단 형상을 제공하도록 연결된다. 도 7에서 Ra와 Lh에 접하도록 Rb를 제공하고 있지만, Ra와 Lv에 접하도록 제공해도 좋다. 더욱 복합화된 곡률을 갖는 코너 오목부 형상을 얻고자 하면, 가상원(A)과 (B)의 사이에 다른 가상원을 추가함으로써 달성될 수 있다. 예를 들면, 가상원(A)을 접하는 중심이 점(Rc, Rc+αc)인 반경(Rc)의 가상원(C)이 그려진다. 여기에서, αc = mαa, Rc = ｎRa이며, αa는 가상원(A)의 α이고, m은 1미만의 값, 예를 들면 0.5이며, n은 1을 초과하는 값, 예를 들면 2이다. 가상원(C)과 Lv의 사이에 가상원(B)이 배치되면, 가상원(A), (B), 및 (C)을 기초로 해서 더욱 복합화된 곡률을 가진 코너 오목부 형상을 얻을 수 있다.

도 8은 드래프트 각이 제공되는 경우를 도시한다. 도 7의 경우와 마찬가지로, 코너 오목부는 직선부(Lh, Lv)와, 소정의 곡률 반경(Ra)을 갖는 한쪽 곡선부와 곡률 반경(Rb)를 갖는 다른쪽 곡선부로 이루어지고, 이들 부위는 약간의 다단 형상을 제공하도록 연결된다. 도 8에서 Ra와 Lh에 접하도록 Rb를 제공하고 있지만, Ra와 Lv에 접하도록 제공해도 좋다. 이러한 형상은 직립 벽 부위에서 공구의 접촉을 용이하게 방지할 수 있다는 점에서 바람직하다.

도 9는 코너 중심과 일치하는 범위의 중심을 가지며, 소정의 곡률 반경(R)을 갖고 코너 오목부의 60% ∼ 85%를 커버링(covering)하는 곡선 세그먼트와, 곡률 반경이 연속적으로 변하는 커브 세그먼트로 이루어진 잔여 부분을 코너 오목부가 포함하는 상황을 도시한다. 따라서, 이러한 상황은 연속적으로 변화되는 곡률 반경을 가진 복합 곡률의 예를 나타내고 있다.

이것에 의해, 도 10에 도시된 바와 같이 예를 들면, 공구(3)가 가공면에 접촉할(충돌할) 때, 코너 오목부에서 복합 곡률의 제공은 공구와 가공면의 접촉 면적의 급격한 변화를 방지한다. 따라서, 안정된 공구 이송을 확보함으로써 채터링의 발생을 방지하며, 더 양호한 마무리를 할 수 있게 한다. 그 형상의 특성 때문에 지금까지 코너 오목부를 균일하게 연마하는 것이 어려웠고, 이것으로 인해, 제작상의 문제를 오랫동안 야기하고 있었다. 복합 곡률의 제공은 연마 공정을 생략하거나 간략화할 수 있다는 점에서 유리하다. 또한, 복합 곡률의 존재가 금형과 절삭 공구의 접촉 면적을 감소시키기 때문에, 생성된 칩의 크기가 작고, 칩을 배출하기 위한 더 많은 공간이 확보될 수 있다. 결과적으로, 칩 배출 조건이 향상되고, 컷팅 에지와 작업물 사이에서 한번 배출된 칩이 다시 들어올 기회가 확실히 감소된다.

변화된 경사각을 가지는 코너 오목부의 경우에 있어서 즉, 도 1에 도시된 코너 오목부 예를 들면, 코너 오목부 형상(D)은 반원주 형상의 접선 방향으로 경사진 면이다. 코너 오목부가 최저부(E)로부터 최고부까지의 길이(F)의 적어도 20%를 차지하는 저부(G)에서 복합 곡률을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 부위(G)에서의 절삭 공구와 작업물의 접촉 상태는 작업물의 마무리 상태(표면 형상, 표면 조도 및 치수 정밀도)에 영향을 준다.

형상 절삭 단계에 있어서, 다이렉트 절삭을 수행하기 위해 머시닝 센터가 채용될 수 있다. 머시닝 센터는 수치 제어 공작 기계의 일종이다. 그것은 주된 회전 공구와 자동 공구 교환기를 포함함으로써 공구 교환을 위한 프로그램을 변경하지 않고 다종류 가공을 실시할 수 있다. 특히, 다이렉트 절삭을 수행하기 위해 사용되는 머시닝 센터는 20000이상의 주축 회전 속도를 가지는 것이 바람직하다.

금형 형상은 주로 3차원 CAD 상에서 설계된다. 설계된 형상 모델을 기초로 하여, 가공 단계의 수, 각 단계에서 사용되는 커터의 형태, 피크 피드, 절삭 깊이 및 피치가 결정됨으로써 공구 궤적(가공 방식)이 CAM을 통해 계산되고 NC 데이터로서 출력된다. 얻어진 NC 데이터가 LAN 케이블 등을 통해 머시닝 센터로 전송된 후 머시닝 센터는 상기 NC 데이터를 기초로 하여 절삭을 실행한다.

본 발명의 절삭 조건, 형상 절삭을 수행하기 위한 처리 방법 등이 전제 조건으로서 CAM에 공급된다. 복합 곡률의 형상이 CAD를 사용하여 설계된다.

상기한 제조 방법을 통해 제작된 단조용 금형의 금형 캐비티는 Rmax 5㎛이하(바람직하게는 3㎛이하)의 표면 조도를 가지고, 코너 오목부에서 복합 곡률을 가진다. 상기 단조용 금형은 단 시간내에 제작될 수 있으며, 표면 마무리는 우수하다. 단조용 금형에 의한 단조를 통해 물품이 제조되면, 상기 물품은 표면 마무리가 우수하고, 특히 코너부의 표면 마무리가 현저하게 뛰어나다.

상기한 금형으로 채택할 수 있는 단조 기술은 냉간 단조, 온간 단조를 포함하는 공지 기술이다. 알루미늄 합금이 단조 재료로서 사용되는 예를 이어서 설명한다.

하부 금형으로서의 역할을 하기 위해 상기한 금형이 단조용 장치에 설치된다. 필요할 경우, 상기 금형은 모형(母型)에 열적으로 맞물린다. 압출 재료나 연속적인 주조 막대를 일정 크기를 가지도록 절단함으로써 단조용 소재가 준비된다. 상 기 단조용 소재에 윤활 처리를 실시한 후 금형에 배치한다. 필요에 따라서, 단조용 소재와 금형이 미리 가열된다. 상부 금형이 하강하여 단조가 실시된다. 플래시를 가진 단조의 경우에 있어서는, 플래시를 제거하기 위한 트리밍을 더 실시한다. 필요에 따라 단조 성형품을 열처리한다. 하부 금형에 대해서 상기 설명을 하였지만, 본 발명의 금형은 제조되는 물품의 형상에 맞는 상부 금형으로서 사용될 수 있다. 또한, 상부와 하부 금형 모두가 본 발명의 금형이 될 수 있다.

상기한 금형에 의해 단조된 결과물은 금형의 표면 형상을 확실히 전사하면서 우수한 마무리면을 가진다. 특히, 오목부는 우수한 마무리 표면 상태를 나타낸다. 예를 들면, 금형이 코너부에서 분할되어있지 않으므로 플래시는 발생되지 않는다. 또한, 복합 곡률을 가진 금형이 사용될 경우에는, 볼록 코너에 대해서 완만한 곡선의 표면이 얻어지므로 외관상 우수하다.

실시예

이어서, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 이것은 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.

사용된 금형 소재는 경도가 HRC 48± 2인 SKD 61이다. 사용된 공구는 R0.5 ~ R2의 볼 엔드 밀이다. 표면 코팅은 CrSiN이다. 기타 조건이 표 1과 2에서 도시된다.

상기 소재를 절삭한 후의 표면 마무리 상태가 확대 렌즈 하에서 관찰되어 평가되었다. 평가 결과가 표(1)에 도시되어 있다. 표(2)는 종래 방법과 본 발명의 비교 결과를 나타내고 있다.

	비교예	본 발명
가공액	에어 블로우	절삭유, 유하식
가공 속도	3600㎜/min	1200㎜/min
가공 피치	0.08㎜	0.05㎜
가공 방법	2-단계 절삭	3-단계 절삭 (피치비=1.5:0.3:0.04)
코너 R	소정의 R만	다단 복합 곡률
완성된 금형의 치수 정밀도	설계값 ± 0.05㎜이내	설계값 ± 0.02㎜이내
표면 조도	Rmax 7㎛	Rmax 2㎛
공구 수명	4개 금형/공구	10개 금형/공구

표(1)로부터 명백한 바와 같이, 공구 직경(2R mm)과 공구 돌출 길이(L mm)가 동일한 경우라도 (B/A)² × (L/2R) = 0.01 ~ 0.05를 만족하는 주축 속도(A rpm)와 이송 속도(B mm/min)의 적절한 선택을 통해, 양호한 마무리면을 가진 단조용 금형을 효율적으로 제조하는 것이 가능하다.

Claims

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적어도 거친 절삭, 열처리, 마무리 절삭, 형상부 절삭을 포함하는 단조용 금형의 제조 방법으로서,

상기 형상부 절삭에는, 표면 강화 처리한 볼 엔드 밀을 절삭 공구로서 사용하고; 공구의 돌출 길이(L)(㎜), 볼 엔드 밀의 컷팅 에지 반경(R)(㎜), 주축 속도(A)(rpm), 및 이송 속도(B)(㎜/min)가 (B/A)²× [L/(2×R)] = 0.01 ∼ 0.05를 만족하는 조건 하에서 단조용 금형 소재가 절삭되는 절삭 공정을 포함하고, 공구 직경(D)(㎜)과의 관계가 L/2R(=L/D) = 3 ∼ 20을 만족하는 공구를 이용하며,

또한, 상기 형상부 절삭은 적어도 3단계로 이루어지고, 각 단계에서의 피크 피드는 (1.2 ∼ 2) : (0.2 ∼ 0.5) : (0.03 ∼ 0.05)의 비율이며; 이송 방향은 등고선 처리에 대한 방향과 주회 밀링에 대한 방향 중 적어도 한 방향을 포함하는 것을 특징으로 하는 단조용 금형 제조 방법.
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단조용 금형의 제조방법이, 적어도 거친 절삭 가공, 열처리, 마무리 절삭 가공, 형상부 절삭 가공을 포함하고; 절삭 공정은 상기 형상부 절삭 가공에 있어서의 절삭 공정이며; 상기 형상부 절삭 가공은 적어도 3단계로 이루어지고, 그 3단계에서의 공구 직경 방향 피크 피드는 (1.2 ∼ 2) : (0.2 ∼ 0.5) : (0.03 ∼ 0.05)의 비율이며; 공구의 이송 방향은 등고선 처리에 대한 방향과 주회 밀링에 대한 방향 중 적어도 한 방향을 포함하는 것을 특징으로 하는 단조용 금형 제조 방법.
제 9 항에 있어서,

가공면의 코너 오목부는 복합 곡률을 갖도록 절삭되는 것을 특징으로 하는 단조용 금형 제조 방법.