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3D 기계 도면기계 도면

3D 디자인

제품 디자인, 완제품 반전, 금형 개발 3D 스타일링

3D 제품 디자인

는 고정밀 매핑 및 역설계 기술을 통해 고객에게 혁신적인 솔루션을 제공하는 데 주력하고 있습니다. 고급 매핑 장비와 전문 소프트웨어를 활용하여 물체의 공간 데이터를 정확하게 수집하고 디지털 모델을 구축하여 기계 제조, 산업 디자인 및 건물 개조 분야에서 효율적인 리버스 설계를 달성합니다. 정교한 매핑을 통해 제품 구조의 세부 사항을 복원하고, 포워드 디자인 사고와 결합하여 프로토타입을 최적화하며, 고객이 제품 반복, 프로세스 업그레이드 및 기술 혁신을 완료하도록 지원하고, 장비 제조, 문화 유물 보호, 금형 개발 등의 시나리오에서 여러 복잡한 프로젝트를 성공적으로 수행하여 기업이 데이터 기반 설계로 비용을 절감하고 효율성을 높일 수 있도록 돕고 있습니다.

  • 리버스 엔지니어링
  • 그래픽 디자인

제품 리버스 디자인

닝보 허신 성형 유한공사의 리버스 엔지니어링 프로세스는 고정밀 3D 레이저 스캐닝 및 드론 측량 기술을 기반으로 하며, 【데이터 수집-3D 스캐닝 모델링-특징 분석-CAD 모델 재구성-시제품 최적화】라는 5대 핵심 단계를 통해 복잡한 부품, 산업 장비 및 건축 구조물의 디지털 모델을 정밀하게 재현하며, 정방향 설계 사고방식을 접목해 제품 성능과 생산 공정을 최적화합니다. 이를 통해 기계 제조, 금형 개발, 제품 비교 등 다양한 분야에 양산 가능한 기술 솔루션을 제공하며, 데이터 기반의 리버스 엔지니어링을 통해 기업의 연구 개발 주기 단축, 개조 비용 절감, 시장 경쟁력 향상을 지원합니다.

리버스 스캔
3D 금형 설계

3D 금형 설계는 디지털 기술을 사용하여 금형 구조를 정확하게 구성하고 다이캐스팅, 저압 및 중력 주조의 세 가지 주요 주조 공정을 포괄하여 기업이 고정밀 부품을 효율적으로 생산할 수 있도록 지원합니다. 다이캐스팅 금형 설계는 고압 및 고속 충전 기술에 의존하여 얇은 벽 부품의 표면이 매끄럽고 크기가 정밀하도록 보장하는 복잡한 부품 (예 : 자동차 부품, 전자 쉘) 제조에 적합하며 금형 내압 강도 및 냉각 효율에 핵심 초점; 저압 금형 설계는 공기 구멍의 결함을 줄이기 위해 부드럽고 저압 (0.01-0.05MPa)으로 캐비티를 채우고 알루미늄 합금 휠 허브의 소형화에 대한 요구가 높은 중대형 제품에 적합하며 주입 시스템과 충전 및 수축 채널 최적화에 중점을두고 중력 금형 설계 금속 자체 추진에 의존하여 기업이 고정밀 부품을 효율적으로 생산하는 데 도움을 줍니다. 중력 금형 설계는 금속 무게의 자연스러운 형상을 기반으로하며 비용이 저렴하고 사이클 시간이 짧으며 불충분 한 충전 및 수축 문제를 해결해야하는 파이프 조인트와 같은 간단한 구조의 대량 생산에 적합합니다. 세 가지 공정 모두 3D 모델링 및 시뮬레이션 분석(용융 유동 시뮬레이션 및 열 응력 감지 등)을 통해 결함을 사전에 판단하고, 절단면 및 배기 설계를 최적화하며, 성형 비용을 절감하면서 수율을 개선하여 자동차, 항공우주 및 가전 산업에서 정밀 주조에 대한 다양한 요구를 충족할 수 있습니다.

  • 다이 캐스팅 금형 3D
  • 그래비티 캐스팅 3D
  • 저압 주조 3D

다이캐스팅 금형 설계

허신은 고정밀 금형의 디지털 개발을 달성하고 러너 시스템, 냉각 구조 및 이젝션 솔루션을 최적화하여 금형 수명과 생산성을 향상시키기 위해 고급 CAD/CAM 소프트웨어(예: SolidWorks, AutoCAD)를 사용합니다. 당사의 설계 서비스는 자동차 부품, 전자 부품, 가전 제품 및 기타 다이캐스팅 분야를 대상으로 3D 시뮬레이션 검증을 통해 시험 금형 비용을 절감하고, 절단면의 정확도와 공차 ± 0.01mm 제어를 보장하며, 복잡한 곡면 및 얇은 벽 구조의 설계를 지원하여 기업이 30% 제품의 개발 주기를 단축할 수 있도록 도와줍니다. 아연 / 알루미늄 / 마그네슘 합금 다이캐스팅 공정의 요구 사항을 충족하기 위해 ISO9001 표준에 따라 맞춤형 금형 캐리어, 슬라이드 및 배기 시스템 솔루션을 제공하고 상담을 클릭하여 무료 설계 계획을 받으십시오!

다이캐스팅 금형

3D 설계 및 디지털 엔지니어링 서비스

닝보 허신 성형 유한공사는 다음을 포괄하는 서비스를 제공합니다.제품 리버스 엔지니어링, 2D 도면 기반 3D 모델링, 주조 금형 3D 설계세 가지 분야의 디지털 엔지니어링 서비스. SolidWorks, UG/NX, AutoCAD 등 주요 CAD 플랫폼을 기반으로 ProCAST, MAGMASOFT, Flow-3D 등의 금형 유동 시뮬레이션 도구를 활용하여, 허신은 금형 개발 초기 단계부터 디지털 모델링 및 시뮬레이션 분석을 통해 주조 결함을 예측하고 주입·배수 시스템을 최적화함으로써, 시제품 제작 및 수정 횟수를2 라운드 이내, 금형 개발 주기를 효과적으로 단축하고 시행착오 비용을 절감합니다.

서비스 포지셔닝:3D 설계는 주조 금형 개발의 초기 단계입니다. 허신은 제품 측량 → 3D 모델링 → 금형 설계 → 금형 유동 시뮬레이션 → 금형 제작에 이르는 일체형 서비스를 제공하며, 각 단계의 데이터가 원활하게 연계되어 설계 문서와 제작 단계 간의 불일치로 인한 재작업 및 정보 손실을 방지합니다.

제품 리버스 엔지니어링 프로세스

원본 도면이 없는 실물 부품, 노후된 금형의 교체용 부품 재현 또는 경쟁사 제품 분석 요구에 대응하여, 허신은 다음을 채택했다.고정밀 3D 스캐닝 + CAD 모델 재구성리버스 엔지니어링 기법을 통해 실물 부품을 편집 및 최적화가 가능한 디지털 모델로 변환합니다. 전체 프로세스는 5단계로 구성되어 있으며, 각 단계가 유기적으로 연결되어 리버스 엔지니어링 모델의 정밀도가 엔지니어링 및 제조 요구 사항을 충족하도록 보장합니다:

1

3차원 데이터 수집

레이저 스캐너 또는 구조광 장비를 사용하여 부품 표면의 포인트 클라우드 데이터를 수집하며, 스캔 정밀도는 ±0.02mm로 복잡한 곡면의 곡률, 모따기 전환부 및 미세한 특징까지 상세하게 포착할 수 있습니다.

2

포인트 클라우드 처리 및 모델링

Geomagic Design X / SolidWorks에서 포인트 클라우드의 노이즈 제거, 접합 및 곡면 피팅을 수행하여 삼각 메쉬 모델(STL 형식)을 생성하고, 스캔 사각지대를 보완합니다.

3

특징 추출 및 분석

주요 기하학적 특징(기준면, 위치 결정 구멍, 결합면, 두께 분포)을 식별하고, 치수 공차 및 형상·위치 공차 정보를 추출하여 파라메트릭 모델링의 근거를 마련한다.

4

CAD 모델 재구성

특성 분석 결과를 바탕으로 CAD 소프트웨어에서 파라메트릭 방식으로 실체 모델을 재구성하고, 스캔 결함을 수정하며, 탈형 경사(1°~3°)와 주조 라운딩(R≥1.5mm)을 추가합니다.

5

양방향 최적화 검증

전향적 설계 사고를 바탕으로 모델의 구조를 최적화하고, CAE 시뮬레이션을 통해 제조 가능성을 검증한 후, 공학 도면(치수 공차 및 형상·위치 공차 포함)과 생산 모델을 산출한다.

2D 도면을 3D 모델링으로 변환

고객이 제공한2차원 도면(DWG/DXF/PDF)을 바탕으로, 파라메트릭 CAD 모델링 도구를 통해 평면도, 치수 표기, 단면 기호 및 공차 정보를 정밀한 3차원 디지털 모델로 변환합니다. 이 과정에서는 설계자가 다음을 갖추어야 합니다.기계 도면 해석 능력노래로 응답공간 기하학적 재구성 능력, 모델이 도면의 설계 의도와 일치하도록 보장합니다:

1

도면 분석

각 도면을 차례로 검토하여 세 가지 투영도(정면도, 평면도, 측면도) 및 단면도의 치수 표기, 공차 요구 사항 및 표면 거칠기 기호를 분석하고, 주요 기준면과 결합 관계를 파악한다.

2

기본 모델링

SolidWorks / UG/NX에서 돌출, 회전, 스캔, 레이아웃 등의 작업을 통해 기본 형상을 구축하고, 도면 치수에 엄격히 따라 모델 매개변수를 설정합니다.

3

세부 특징 추가

모따기, 둥글림, 탈형 경사, 나사 구멍, 보강 리브 등의 세부 특징을 추가하고, 도면의 치수 표기에 따라 치수 정밀도를 ±0.02mm로 조정합니다.

4

조립 검증

다중 부품 조립체에 대한 간섭 검사 및 운동 시뮬레이션을 수행하여, 결합 간극과 운동 범위를 검증하고, 3차원 모델이 조립 및 사용 요건을 충족하는지 확인한다.

주조 금형 3D 설계

허신 커버리지고압 다이캐스팅 금형, 저압 주조 금형, 중력 주조 금형세 가지 공정 유형에 따른 금형 3D 설계. 각기 다른 주조 공정에 따라 금형의 강도 요구 사항, 냉각 설계, 분형면 전략 및 배기 배열에 상당한 차이가 있으며, 다음에서는 설계 매개변수부터 시뮬레이션 방법에 이르기까지 하나씩 살펴보겠습니다:

다이캐스팅 금형 설계

분형면의 정밀도±0.01 mm
금형 재료H13 / SKD61 열간 가공용 강재
냉각 설계지형에 맞춘 수로 + 점냉각관
시뮬레이션 도구Flow-3D / MAGMASOFT
슬라이더機構유압식 코어 추출 / 경사 가이드 핀
일반적인 애플리케이션자동차 부품, 전자 제품 케이스
고압·고속 충전(충전 속도 50~100 m/s)에는 금형의 높은 내압 강도와 효율적인 냉각 능력이 요구됩니다. 설계 중점: ① 주입·배수 시스템 최적화 — 금형 유동 시뮬레이션을 통해 내부 게이트 위치, 단면적 및 오버플로우 채널 배치를 결정하여 충전 균형을 보장합니다; ② 냉각수로 설계 — 형상에 맞춘 냉각수로를 채택하여 금형 온도 분포(180~220°C)를 제어하고, 열점(hot spot)으로 인한 금형 접착을 방지; ③ 배기 시스템 — 분형면과 코어 부위에 배기 홈(깊이 0.08~0.15mm)을 설치하여 기포 결함을 줄임.

저압 주조 금형 설계

분형면의 정밀도±0.03 mm
금형 재료H13 / QT500-7 구상주철
주조 방식상승관 하부 주입 + 압력 유지 및 수축 보정
시뮬레이션 도구ProCAST / MAGMASOFT
충전 압력0.02~0.08 MPa
일반적인 애플리케이션알루미늄 합금 휠, 모터 하우징
층류 주입(주입 속도 0.05~0.5 m/s) + 압력 보충(0.1~0.3 MPa) 공정의 특성상, 금형 설계의 핵심은 주입 시스템과 보충 통로에 있다. 설계 중점: ① 용융액 상승관 직경 및 주입구 위치 — 알루미늄 용융액이 안정적으로 상승하고 온도 분포가 균일하도록 보장; ② 순차적 응고 제어 — 금형 온도 분포 설계 및 국부 냉각/가열을 통해 보충 통로의 원활한 흐름을 확보; ③ 배기 설계 — 캐비티의 가장 높은 지점과 먼 쪽 끝에 배기 플러그(φ6~φ10mm)를 설치하여 기포가 갇히는 것을 방지한다.

중력 주조 금형 설계

분형면의 정밀도±0.02 mm
금형 재료QT500-7 / HT250
주조 방식중력 상부 주입/하부 주입 + 라이저 보충
시뮬레이션 도구AnyCasting / ProCAST
모래 코어 조립금형 + 수지 심
일반적인 애플리케이션엔진 매니폴드, 펌프 하우징
중력 주입은 주입 시스템의 기하학적 설계를 통해 유동 상태를 제어하며, 금형 비용은 저렴하지만 주입 불충분 및 수축 공극 문제를 체계적으로 해결해야 합니다. 설계 중점: ① 주입 시스템 — 가로 주입관의 단면적과 세로 주입관의 높이 설계를 통해 적정한 주입 속도를 보장합니다(난류 방지); ② 리드 배치 — 열점법을 적용하여 리드의 위치와 치수를 계산하고, 순차적 응고를 실현; ③ 모래 코어 조합 — 금속 금형과 수지 모래 코어의 조합 설계를 통해 복잡한 내부 구조에 적합하게 조정.

세 가지 주조 금형 설계 매개변수의 종합 비교

설계 매개변수 다이캐스팅 금형 (HPDC) 저압 주조 금형 (LPC) 중력 주조 금형 (GDC)
분형면의 정밀도±0.01 mm±0.03 mm±0.02 mm
금형 재료H13 / SKD61 열간 가공용 강재H13 / QT500-7QT500-7 / HT250
금형 수명8만~15만 사이클3만~5만 사이클2~10만 사이클
냉각 방식지형에 맞춘 수로 + 점냉각관수냉/공냉, 구역별 온도 제어자연 냉각 / 국부 공랭식
배기 설계이형면 배기 홈 (0.08~0.15mm)배기 플러그 (φ6~φ10mm)이형면 + 모래 코어 배기
슬라이더/인서트유압식 코어 추출 / 경사 가이드 핀유압식 코어 추출 / 수동수동 / 경사 가이드 컬럼
드로잉 금형의 기울기1°~2°(내측)/ 0.5°~1°(외측)1.5°~3°2°~5°
금형 개발 주기25~40일20~30일15~25일
시제품 금형 수정 횟수≤2 라운드≤2 라운드≤2 라운드
금형 비용 (상대적)가운데낮음~중간
주조품의 벽 두께에 맞춘1~6 mm3~15 mm4~30 mm
일반 제품자동차 센서 하우징, 전자 방열판알루미늄 합금 휠, 신에너지 모터 하우징엔진 매니폴드, 유압 밸브 하우징

CAE 성형 유동 시뮬레이션 및 결함 예측

허신은 금형 설계 단계에서부터 도입하여CAE 주조 시뮬레이션 분석, 수치 시뮬레이션을 통해 금형 내 용융 금속의 충진 거동, 응고 과정 및 발생할 수 있는 주조 결함을 예측하여, 금형 가공 전에 설계 최적화를 완료합니다. 핵심 시뮬레이션 역량은 다음 영역을 포괄합니다:

1

충전 프로세스 시뮬레이션

금속 용융물이 금형 내부를 흐르는 경로, 충진 속도 및 온도 분포를 시뮬레이션하여 기포, 냉간부, 주입 불량 등의 결함을 사전에 예측하고, 내부 주입구 위치와 주입로 단면적을 최적화합니다.

2

응고 과정 분석

주조품의 각 부위별 응고 순서와 응고 시간을 계산하고, 고립된 액상 영역과 열절 위치를 파악하며, 수축 공극 및 수축 구멍 발생 경향을 예측하고, 주입구 배치와 냉각 시스템을 최적화한다.

3

열 응력과 변형

주조품의 응고 및 냉각 과정에서 발생하는 열응력 분포와 변형 경향을 분석하여, 열균열 위험과 치수 편차를 예측하고, 금형의 역변형 보정 설계를 지도한다.

4

금형 온도 분포

연속 생산 과정에서 금형의 온도 분포 및 열평형 상태를 시뮬레이션하고, 냉각수 통로 배치를 최적화하며 냉각 매체 매개변수를 조정하여 금형 온도가 공정 허용 범위(±10°C) 내에서 안정적으로 유지되도록 한다.

3D 설계 및 금형 개발 시 자주 발생하는 기술적 문제

Q: 리버스 엔지니어링 스캔의 정밀도는 어느 정도까지 도달할 수 있나요? 금형 제작 요건을 충족할 수 있나요?
허신이 채택한 고정밀 레이저 스캐너는 표준 모드에서 ±0.02mm의 스캔 정밀도를 달성하여, 대다수의 주조 금형 설계 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다. 다만, 스캔 정밀도가 최종 모델의 정밀도와 동일하지는 않다는 점에 유의해야 합니다. 리버스 엔지니어링의 핵심은 포인트 클라우드 처리 후 CAD 모델을 재구성하는 단계에 있으며, 설계자는 스캔 노이즈와 실제 기하학적 특징을 식별하고 파라메트릭 모델링을 통해 수정해야 합니다. 맞물림면, 위치 결정 구멍 등 핵심 특징의 경우, 허신은 재구성 후 3차원 좌표 측정기를 통해 실물 검증을 실시하여 모델 정밀도가 공학적 요구 사항을 충족하는지 확인합니다. 부품에 깊고 좁은 홈, 작은 직경의 깊은 구멍 등 스캔 사각지대가 포함된 경우, 수동 측정을 병행하여 데이터를 보완해야 할 수도 있습니다.
Q: 2D 도면만 있고 3D 모델이 없는 경우, 바로 금형 설계를 진행할 수 있나요?
네. 허신은 2D 도면을 3D 모델링으로 변환하는 종합 서비스를 제공하며, DWG, DXF, PDF 등의 형식의 도면 입력을 지원합니다. 다만, 2D 도면의 완전성과 정확성은 3D 모델링의 품질에 직접적인 영향을 미친다는 점을 유의해야 합니다. 도면에 치수 불일치, 도면 누락 또는 공차 표기가 불명확한 등의 상황이 있는 경우, 설계자는 고객과 확인한 후 모델링을 진행해야 합니다. 복잡한 곡면 부품(예: 임펠러, 와일드쉘 등)의 경우, 2D 도면만으로는 3D 곡면 정보를 완벽하게 표현하기 어려우므로 실물 샘플을 제공하여 리버스 스캔 모델링을 진행하는 것이 더 효율적이며 정밀도도 보장됩니다.
Q: 금형 유동 시뮬레이션으로 시제품 제작을 대체할 수 있나요? 아니면 여전히 시제품 제작을 통해 검증해야 하나요?
금형 유동 시뮬레이션은 시제 금형을 완전히 대체할 수는 없지만, 시제 금형 횟수를 현저히 줄일 수 있습니다. 허신의 실제 경험에 따르면, 충분한 CAE 시뮬레이션을 통해 시제 금형 및 수정 횟수를 기존의 4~6회에서 2회 이내로 단축할 수 있습니다. 시뮬레이션이 시제조를 대체할 수 없는 이유는 다음과 같다. ① 시뮬레이션 모델 자체에 단순화된 가정(예: 계면 열전달 계수, 재료 본질 모델 등)이 존재하여 실제 작동 조건과 편차가 발생한다. ② 생산 과정의 변수(예: 용융 알루미늄 온도 변동, 금형 예열 균일성, 이형제 분사 효과)를 시뮬레이션에서 완전히 재현하기 어렵다. 올바른 방법은 "시뮬레이션 우선, 시제품 제작을 통한 검증"입니다. 즉, 시뮬레이션을 통해 최적의 방안을 선별한 후, 시제품 제작을 통해 공정 매개변수를 최종 확인하고 미세 조정하는 것입니다.
Q: 허신은 어떤 소프트웨어로 금형 설계를 하나요? 고객의 설계 파일 형식과 직접 연동할 수 있나요?
허신은 주로 SolidWorks와 UG/NX를 사용하여 금형 3D 설계를 수행하며, 주요 CAD 형식(STEP, IGES, X_T, STL, DWG, DXF 등)을 직접 불러올 수 있습니다. 고객이 제공한 원본 CAD 파일(예: SolidWorks .sldprt, CATIA .CATPart, Pro/E .prt)의 경우에도 허신은 이를 직접 불러와 편집할 수 있습니다. 고객이 다른 CAD 플랫폼을 사용하는 경우, STEP AP242 형식으로 내보내는 것을 권장합니다. 이 형식은 기하학적 구조와 조립 관계를 유지할 수 있어 데이터 변환 시 손실이 최소화됩니다. 성형 유동 시뮬레이션 측면에서, 허신은 ProCAST, MAGMASOFT 및 Flow-3D와 같은 전문 도구를 사용하여 고객이 검토할 수 있도록 상세한 시뮬레이션 분석 보고서를 출력할 수 있습니다.

리버스 엔지니어링이나 금형 3D 모델링 서비스가 필요하신가요?

제품 도면, 실물 샘플 사진 또는 설계 요구 사항을 보내주시면, 당사 엔지니어링 팀이 24시간 이내에 기술 평가를 완료하고 설계 기간 및 견적안을 제시해 드리겠습니다.

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