• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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• v.18 no.6
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• pp.383-393
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• 2005

본 고에서는 사출금형소재로 널리 사용되는 프리하든 강의 수명을 극대화 시킬 수 있는 열 표면처리 기술에 대해 소개하였다. 이러한 열 표면처리 기술 및 기술 적용시 고려해야할 점을 다시 정리해 보면, 제조하는 대상물을 고려한 최적 금형 재료의 선택 (표 1~3) 선택된 금형의 물성을 최적으로 구현할 수 있는 열처리 선택 (표 4) 금형의 사용 환경을 고려한 최적 열 표면처리 선택 (표 5) 질화 열처리에 의한 수명 향상 피로 수명이 중요한 경우 : 질화층 $100{\mu}m$이내 열간 내마모성, 크립저항성이 요구되는 경우 : 질화층 $300{\sim}400{\mu}m$ TiN, CrN 등 세라믹 코팅에 의한 성능 향상 내식성 중요시 CrN, DLC의 적용 내마모성 및 초저마찰계수의 구현 : 방향성 코팅, 나노구조화 금형의 국제경쟁력을 향상시키기 위해서는 고품위 금형 제조 기술이 필요하고 이를 위하여, 표면개질처리가 필수불가결하다는 것이다. 또한, 열 표면처리에는 각각의 특징이 있고, 적용 상황의 미묘한 차이에 따라 특성이 바뀌기 때문에 고품위, 품질 금형을 얻고자 하면 어느 때보다 사용자, 금형기술자, 열 열 표면처리 기술자들과의 협력이 요구된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2016.10a
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• pp.816-818
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• 2016

The Industry 4.0 should decide work operation of manufacture facilities by itself. But small and medium sized enterprises(SMEs) still not prepared these work operations. In this paper, we had research that work operation manufacture facilities of a management system of mold life-cycle based on CPS. The management system of mold manages life-cycle using by shot, this information offers users by cloud system. This system will help SMEs products quality improve and business operation more efficiency.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2007.11a
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• pp.337-340
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• 2007

냉간단조금형(Cold Forging Die)의 다이블록(Dieblock)을 제작하는 방법 중의 하나로, 다이블록 제작용 재료를 면가공 하여 다이블록 상면(上面)을 마스터펀치(Master Punch)인 호브(Hob)로 압입(Indentaion) 시켜 절삭가공((Cutting Work)이 아닌 다이호빙(Die Hobbing) 방법으로 임프레션(Impression)을 성형하여 제작하고 있다. 이 방법에 의하여 다이블록의 재료를 합금공구강(Alloy Tool Steel)인 SKD11을 사용하여 제작하고, 스테인리스판(Stainless Sheet Metal)을 제품 재료로 하여 냉간단조가공(Cold Forging Work)을 하였더니 6,000 스트로크(Stroke)에서 금형수명(Die Life)을 다 하였다. 본 논문에서는 다이블록 재료를 고속도공구강(High Speed Tool Steel)인 SKH51로 교체 제작하고, 탄소강(Carbon Steel)인 S45C를 제품 재료로 하여 냉간단조가공을 수행 하였더니 21,000 스트로크에서 금형수명을 다하고 종료 되어 종래의 방법과 비교 검토 하였을 때 350%의 금형수명 연장 효과를 얻게 되었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.9
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• pp.61-67
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• 2017

Research into the selection of suitable materials and the development of fast processing methods for press die manufacturing is absolutely necessary to reduce the production time and cost. In particular, knowledge of its heat properties must be considered whendeveloping a long press die. Generally, as the main component materials of press dies, Cr, W low alloy tool steel, high carbon-high chrome steel, high speed steel, etc., are used as thetooling steel for the cold die. Machine tools and wire-cut electric discharge machining are mainly used for processing the press die parts. There are many differences in the machining time and life cycle of die parts depending on the machining process. The parts produced by milling and grinding have a high manufacturing time and cost with a long life cycle, while thosemade by milling and wire-cut discharge machining have areduced manufacturing time and cost,whereastheir die life cycle is reduced. Therefore, in this study, we will discuss amethod of improving the life cycle of the die parts by using heat treatment as a processing method that reduces the manufacturing time and cost. SEM, EDS analysis and the surface roughness analysis of the surface and center of the workpiece are used for analyzing the specimens produced by three machining methods, viz. milling - grinding, milling - wire cut discharge, and milling - wire cut discharge - heat treatment. A method of making die parts having the same life cycle as those produced by milling - grinding is developed with the milling - wire cut discharge - high temperature tempering method.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.5 no.6
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• pp.511-514
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• 2004

Punch and die plate which are press die parts can be made using machine tool or using both machine tool and W-EDM. When machine tool is used, the die life is 2,000,000 to 230,000 strokes. But with W-EDM, the die life is 700,00 to 800,000 strokes. This can be caused by the process deformation layer after W-EDM. SEM pictures of processed section before and after W-EDM are taken to see if the process deformation layer appeared. Also the elimination method is studied.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2006.05a
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• pp.196-199
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• 2006

프레스금형의 부품 중에서 펀치와 다이플레이트를 제작하는데 주로 W-EDM을 이용한다. W-EDM전에는 기계가공으로 제작된 펀치와 다이플레이트로 제품을 생산하게 되면 생산량이 200만${\sim}$230만개를 생산하고 금형수명을 다하였다. 그러나 W-EDM으로 제작된 금형으로 제품을 생산하게 되면 생산수량이 70만${\sim}$80만개를 생산하고 금형수명이 다하였다. 이것은 W-EDM한 후에 발생되는 가공변질층에 기인하는 것으로 사료되므로 W-EDM전과 W-EDM후의 가공면에 대한 SEM촬영을 실시하여 가공변질층의 발생을 확인하고 이에 대한 제거방법을 연구하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2004.11a
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• pp.56-58
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• 2004

프레스금형의 부품 중에서 펀치와 다이플레이트를 제작하는 방법은 공작기계만을 사용하여 제작하는 경우와 공작기계와 와이어 컷 방전가공기를(W-EDM)를 병행 사용하는 경우가 있다. 그런데 공작기계만을 사용하여 제작 할 때는 금형수명(Die Life)이 200만-230만 스트로크였는데 와이어 컷 방전가공기를 사용한 제작에서는 70만-80만 스트로크에서 금형수명을 다하고 있다. 이것은 W-EDM후에 발생되는 가공변질층으로 예측되므로 W-EDM전과 W-EDM후의 가공면에 대한 SEM촬영을 실시하여 가공변질충의 발생여부를 확인하고 이에 대한 제거방법을 연구하고자 하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.84-84
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• 2004

다단 냉간단조 공정에서는 결함이 없는 재료의 유동, 금형내부의 완전한 충만과 금형의 수명향상 등을 위하여 예비성형체의 설계가 중요시되고 있다. 특히 최근 제품의 정밀도에 관심이 집중되어 냉간 상태에서 완제품으로 성형하여 후속 기계가공을 없앰으로써 재료의 절약, 에너지 절감, 가공공정수 단축 등 냉간단조를 고부가가치 가공의 유력한 수단으로 응용하려는 추세이다. 이러한 경우 예비성형체의 형상은 제품의 정밀도와 금형의 수명에 지대한 영향을 미친다.(중략)

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.13-13
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• 2009

현재 열간단조 금형을 제작함에 있어 육성용접을 실시하는 방법이 금형강 STD61, STD11 등으로 제작하는 방법에 비해 보수나 비용적인 측면에서 이점을 가지고 있기 때문에 점차적으로 증가하고 있는 추세이다. 열간단조 공정에서 금형은 $1000^{\circ}C$이상의 고온재료와 반복접촉하게 된다. 이때 이형제의 사용은 급속냉각 및 급속가열의 열피로를 가속시킨다. 또한, 금형은 반복충격에 의한 기계적 피로를 받게 된다. 이러한 금형의 사용환경을 고려한 FCW는 종래 고가의 $2.8{\sim}3.2{\Phi}$인 외국산 FCW를 사용하였으나 이를 대체한 $3.2{\Phi}$ 태경 FCW가 국내에서 개발되었다. 하지만 개발된 FCW를 사용하여 제작된 금형의 수명이 부족한 현상이 발생하였다. 이에 금형의 수명을 연장시킬 수 있는 내균열성 및 내열충격성을 확보한 태경 FCW의 개발과 개발된 FCW의 성능평가가 요구되었다. 특히 열간단조 금형에 있어서 중요한 내열충격성의 경우 가열과 냉각의 반복 Cycle에 의한 Thermal shock의 평가가 대부분이며 높은 Cycle로 인해 많은 시간이 걸리며, 또한 가열과 냉각을 오갈 수 있는 고가의 시험장치가 요구된다. 그러므로 개발된 FCW 육성용접부의 내균열성 및 내열충격성을 평가할 수 있는 방법에 대한 연구와 특히 내열충격성을 시간이 적게 걸리면서도 경제적으로 평가할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 연구의 목적은 열간단조 금형 육성용접부의 내균열성 및 열충격특성을 평가할 수 있는 방법에 대한 검토와 특히 내열충격성에 대해 J.W.Kim등의 시험방법을 참고하여 시간이 적게 걸리면서 저 비용으로 열 충격특성을 평가할 수 있는 시험법을 고안하는 것이다. 이를 위한 방법으로 육성용접부의 내균열성을 평가하기 위한 상온 Bending을 실시하였고, 내열충격성을 평가하기 위한 염욕로를 이용하는 고온 Bending을 고안하여 실시하였다. 상온 Bending, 고온 Bending 모두 3점 굽힘시험을 적용하였다. 고온 Bending의 가열방법으로는 염욕로를 사용하여 시편이 대기중에서 약 $850^{\circ}C$의 온도가 될 수 있도록 하였다. 시편은 각각 열처리를 하여 요구 경도를 확보하였고, 이를 염욕로에서 5분간 가열 및 유지하여 취출 후 굽힘하중을 가하여 변위의 정도로 열충격을 평가하는 방법을 사용하였다. 상온 Bending은 극한변형량과 파단부 극한응력으로, 고온 Bending은 고온 극한변형량으로 평가를 하였고, 외국산 FCW를 사용한 육성용접부를 비교대상으로 하였다. 평가 결과 개발된 국산 $3.2{\Phi}$ 태경 FCW의 성능은 외국산 FCW와 유사하거나 우수한 것으로 평가되었고, 실제 금형을 제작하여 현장에 적용한 결과 금형의 수명이 연장된 것이 나타났다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.11 no.1
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• pp.49-54
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• 2010

Rotor pole for AC(alternating current) generator is manufactured through transfer warm forging die. As soon as the material is heated at the warm manufacturing process, it is transferred to the first stage for upsetting work and then to the second stage for lateral extrusion work. The processes at the lateral extrusion work such as die block, die bushing, center punch, and side punch make severe condition and abrasion which leads to shorten the die life. This causes production decrease, long maintenance time, and low level of precision. Research on the die material selection, heat process cycle improvement, electric discharge machining trouble solution, and re-construction of main parts is expected to find a method to lengthen the die life up to 40 - 50%.