• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.569-573
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• 2008

본 논문에서는 픽업프레임의 스트립 레이아웃 도를 작성하였다. 프레스 금형에 있어서 스트립 레이아웃 도는 제품 양산을 결정하는 중요 요인이다. 장착되는 다른 부품과의 간섭요인을 용이하게 수정하기 위하여 3D CAD/CAM 시스템을 적용하였다. 블랭크 레이아웃을 최적화하고 광폭배열로 스트립 레이아웃 하여 재료 이용률을 28.49%로 향상시켰다. 사용된 3D CAD/CAM 소프트웨어는 Unigraphics NX 4.0이며 12개 공정으로 스트립 레이아웃 도를 작성하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권5호
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• pp.123-130
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• 2018

In this study, the optimum design of mold feed systems is determined for plug cover housing (PCH), which is a cover-assembly product that protects the wiring of automobile connectors. The design goal is to achieve the filling balance of the resin in the left and right covers while avoiding the occurrence of weld lines in the hinge as much as possible. For the optimization, an orthogonal array experiment and a main effect analysis of the design factors are performed, and the factors that cause the interactions with the two design characteristics are selected as the design variables. We present some design alternatives, i.e., some combinations of the design variables, and analyze the filling-simulation results, expected molding risk, and cost economics to select an optimum design solution among the design alternatives. In the optimal solution, the weld line is generated at a position outside the hinge, and the filling balance is also acceptable, showing that both design goals can be satisfied simultaneously despite conflicting with each other.

• Design & Manufacturing
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• 제16권1호
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• pp.1-8
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• 2022

The importance of fast and accurate body temperature measurement with a portable thermometer is increasing. In order to reduce the temperature measurement response time of the infrared ear thermometer, it is very important to develop a structure for a thermometer having an efficient heat transfer path. Most of the existing ear thermometers are single structures that do not consider thermal efficiency, which may delay measurement time and reduce measurement accuracy. Therefore, in this study, the upper part of the thermometer in contact with the ear is made of a thermally conductive material, and the lower part of the thermometer is made of a thermal barrier material so that heat can be concentrated on the infrared sensor of the thermometer by blocking the upper part of the heat. For the efficiency of production, it was intended to be manufactured through the double injection process, and for this purpose, in this paper, the optimal process parameters were derived through the double injection process analysis.

• Design & Manufacturing
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• 제16권3호
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• pp.22-27
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• 2022

The demand for new processing technology that can improve productivity is increasing in industries that require large-scale and various products. In response to this demand, a robot machining system with flexibility is required. Because of the low rigidity of the robot, the robot machining system has a large error during machining and is vulnerable to vibration generated during machining. Vibration generated during machining deteriorates machining quality and reduces the durability of the machine. To solve this problem, a stage for fixing the spindle during machining is required. In order to compensate for the robot's low rigidity, a system combining a piezoelectric actuator for generating a large force and a guide mechanism to actuate with a desired direction is required. Since the rigidity of flexible hinges varies depending on the structure, it is important to optimal design the flexible hinge and high-rigidity system. The purpose of this research is to make analytic model and optimize a flexible hinge and to design a high rigidity stage. In this research, to design a flexible hinge stage, a concept design of system for high rigidity and flexure hinge modeling is carried out. Based on analytic modeling, the optimal design for the purpose of high rigidity is finished and the optimal design results is used to check the error between the modeling and actual simulation results.

• Design & Manufacturing
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• 제18권2호
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• pp.41-50
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• 2024

In this study, experimental design methods were used to derive optimal process conditions for improving the thickness uniformity of a 0.40 mm, 3.5 inch light guide panel. Process mapping and expert group analysis were used to identify factors that influence the thickness of injection molded products. The key factors identified were mold temperature, mold temperature, injection speed, packing pressure, packing time, clamp force, and flash time. Considering the resin manufacturer's recommended process conditions and the process conditions for similar light guide plates, a three-level range was selected for the identified influencing factors. L27 orthogonal array process conditions were generated using the Taguchi method. Injection molding was performed using these L27 orthogonal array to mold the 3.5 inch light guide plates. Thickness measurements were then taken, and the results were analyzed using the signal-to-noise ratio to maximize the CpK value, leading to the determination of the optimal process conditions. The thickness uniformity of the product was analyzed by applying the derived optimum process conditions. The results showed a 97.5% improvement in the Cpk value of 3.22 compared to the process conditions used for similar light guide plates.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.482-489
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• 2020

본 연구의 목적은 소비자 및 현장의 니즈에 부합하면서 다이캐스팅으로 생산할 수 있는 커플링 부품을 개발하고자 하였으며, 유동 및 응고해석을 기반으로 다이캐스팅 금형 설계, 제작, 및 사출조건 최적화 도출을 실시하였고 사출된 제품의 측정 및 평가를 수행하였다. 유동해석을 통하여 캐비티 내부가 100 % 충진되기 위한 적정한 사출조건은 용탕의 온도 670 ℃, 사출속도 1.164 m/s, 충진압력 6.324~18.77 MPa로 분석되었다. 또한, 응고율이 69.47 %일 때 4개의 캐비티 모두에서 100 %에 근접하는 응고가 발생됨을 알 수 있었으며, 이를 기초로 시사출 조건설정 등에 응용하였으며 그 결과 사이클 타임은 약 6.5초로 도출되었다. 다이캐스팅으로 시사출된 제품의 표면 및 내부의 품질 검사를 수행한 결과 성형불량 및 기공 등의 결함은 전혀 발견되지 않았으며, 주요 개소의 치수를 측정한 결과 모든 항목에서 허용하는 공차 이내의 값을 보였다. 또한, 게이트로부터 약 45 mm 이격된 곳의 평균 경도값은 97.7(Hv)로 나타나는 등 전체적으로 양호한 치수 및 품질의 부품을 제작할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1726-1732
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• 2008

사출성형은 다양한 형태의 제품을 대량 생산할 수 있는 플라스틱 성형 공법중의 하나이다. 플라스틱 제품을 만들기 위해서는 고상의 재료를 액상으로 녹인 후 다시 고상으로 굳히는 과정을 거치는 데, 이 과정 중에 많은 문제점들이 발생을 하게 된다. 과거에는 이러한 문제를 해결하기 위해서 성형 후 금형 설계 변경 등의 시행착오적 방법을 사용하였으나, 성형과정에 대한 사출성형 CAE(Computer Aided Engineering)를 적용함으로써, 사전에 문제점을 파악하는 기술이 도입되었다. 플라스틱 제품의 큰 문제점 중 하나가 치수안정성이다. 특히 박막사출성형품은 게이트의 위치, 냉각채널과 온도에 따라서 변형량이 크게 달라진다. 본 연구에서는 현재 Stackmold방식으로 4개의 Cavity에 4개의 Hot-Runner가 설치된 금형을 통해 생산중인 DVD Tray 박막사출제품의 생산 원가 절감을 위해서 Cavity하나에 한 개의 Hot-Runner를 설계하기 위해서 CAE 해석을 통해 게이트의 위치, 냉각채널과 온도에 따라 비교하여 해석해 최적의 제품 설계를 하였다. CAE 해석에는 상업화된 CAE 프로그램인 Moldflow를 사용하였고, 수지는 PC+ABS를 사용하였다.

• Design & Manufacturing
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• 제11권2호
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• pp.1-8
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• 2017

In this study, we applied microcellular foaming injection molding process to improve the performance of system air-conditioner drain fan which had been produced by injection molding process and studied the optimization of process conditions through 6-sigma process and response surface method (RSM) to reduce weight and deformation of products. Additive type, melt temperature, mold temperature, and injection screw shape were selected as the factor affecting the weight and deformation of the products by carrying out analysis of trivial many through ANOVA and design of experiment (DOE) method. Among the effect factor, we set the addictive type to Long G/F and screw shape to foaming screw which had the highest level of weight reduction and deformation reduction. The amount of foaming agent gas was set at 60 ml, which was the limit beyond which the weight of product did not decrease any more. For melt temperature and mold temperature, we studied the conditions where both weight and deformation were minimized using the RSM. As a result, we set the melt temperature to $250^{\circ}C$, fixed mold temperature to $20^{\circ}C$, and moving mold temperature to $40^{\circ}C$. The improvement effect was analyzed by appling the selected optimal conditions to the production process using the microcellular foaming injection molding. The results showed that the mean weight of product was measured to be 1,420g which was 19% lower than that measured in the current process. The standard deviations of the weights were found to be similar to those in the current process and it showed a low dispersion. The mean deformation was measured to be 0.9237mm, which represented a 57% reduction compared to the mean deformation in the current process, and the standard deviation decreased from 0.3298mm to 0.1398mm. Moreover, we analyzed the process capability for deformation, and the results showed that the short-term process capability increased from 2.73 to 6.60 which was even higher than targeted level of 6.0.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권1호
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• pp.113-119
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• 2013

뿌리기술로 불리는 생산기반기술은 국내 주력기간산업과 미래유망산업 관련 제품의 품질 및 생산성을 좌우하는 핵심기술로서 제조산업의 주류를 이루는 중소기업의 경쟁력 강화를 위한 최적의 생산기반기술 관련 지식의 공유 및 확산은 매우 중요하다. 그러나, 생산기반기술은 현장 경험과 숙련 정도에 의존도가 높은 공정기술이기 때문에 이를 지식의 형태로 표준화하여 시스템적으로 공유하기 어렵다. 본 연구에서는 대표적인 모바일 핵심부품 중 하나인 휴대폰 외장부품 제조를 위해 공통적으로 필요한 부품 설계, 금형설계, 금형가공, 사출성형공정 최적화, 표면처리 등의 주요 기반기술의 표준화 및 정보화를 수행하였다. 또한, 이를 쉽게 축적, 공유하도록 하기 위하여 지식저작도구, 의미기반 데이터베이스, 웹 포털 서비스로 구성된 웹 기반 지식공유 시스템을 구축하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.517-524
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• 2019

오버드라이버 허브클러치는 자동차 6단 자동 변속기 미션에 장착되어 엔진의 여유출력을 이용해 연료사용을 절감시켜주는 부품이다. 본 연구에서는 오버드라이버 허브클러치 제품에 대해 피어싱 공정 중 펀치에 가해지는 하중 및 소재 처짐량을 최소화 하고자 한다. 공정 중 펀치의 하중과 처짐량에 영향을 줄 수 있는 다이 클리어런스(die clearance)와 전단각도(shear angle) 그리고 마찰계수(friction coefficient)를 설계 변수로 설정했다. 또한 펀치의 하중과 소재 처짐량에 대해 각 설계 변수들의 영향도를 확인하기 위해 민감도 분석(sensitivity analysis)을 진행했다. 그 결과 전단 각도, 마찰 계수, 다이 클리어런스 순으로 하중 및 처짐량에 대해 민감한 것으로 조사되었다. 이를 통해 펀치의 하중과 소재 처짐량을 목적함수로 설정하고, 반응표면법(Response Surface Method)을 통해 각 설계 변수들과 목적함수의 방정식을 도출했다. 이를 통해 설정된 설계 변수들의 최적 값을 도출해 유한요소해석에 적용한 결과 펀치의 하중 및 소재의 처짐량이 기존대비 22.14% 개선됐다.