• 대한기계학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.896-907
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• 1995

Titanium 6242(.alpha. + .betha.) alloy has a good strength/weight ratio and is used for aircraft components such as engine disks and compressor blades. When this material is forged at an elevated temperature, the process parameters should be carefully controlled because the process window of this material is quite narrow. In the present investigation, a rigid-thermoviscoplastic finite element method is used to predict the deformation behavior and temperature/strain distributions in an engine disk during near-net shape hot forging. The purpose of the investigation is to obtain a proper ram speed profile, assuming the hydraulic press used in the forging is capable of varying ram speed during loading. In result, it was found that the ram speed at constant strain-rate of 0.5/sec shows a sound deformation behavior, a relatively uniform deformation and a good temperature distribution. This information is also valuable in predicting resulting microstructures in the disk.

• 동력기계공학회지
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• 제15권6호
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• pp.53-58
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• 2011

To optimization of mlod for fineblanking forming of sector gear of recliner, it was analyzed the effect of clearance, V-ring height, V-ring position, blank holding force and counter punch force. In case of 0.003 mm of clearancs, the finest shear plane was obtained, but optimization between die and punch clearance was 0.005 mm. The height of V-ring was 0.7 mm. In case of increasing of hold force, the size of shear plane got better and the decrement of thickness became smaller. Both the size of shear plane and the decrement of thickness increased according to increasing of counter punch force.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권6호
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• pp.251-261
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• 2022

본 연구에서는 냉간단조공정에서 성형하중과 금형내 응력집중 감소를 위해 자동차 엔진 밸브 스프링 리테이너 제품의 형상최적화를 위한 금형형상 최적설계를 수행하였다. 기존 생산에 사용되는 각 성형공정별 냉간단조 금형에 대한 유한요소해석 시뮬레이션을 통해 절단공정을 포함해 총 6공정으로 구성되어 있는 냉간단조공정 별 단조 프리폼의 성형 시에 발생하는 성형하중과 성형유동 특성을 분석하였으며, 이를 통해 금형 내 응력집중이 발생하는 주요 설계인자를 확인하였다. 상형금형과 하형금형부의 챔퍼(chamfer) 및 에지필렛(edge fillet) 형상을 대상으로 4인자 3수준 설계인자 및 변수 수준을 설정하고, 성형해석 시뮬레이션과 다구찌법을 활용하여 설계인자별 영향도를 분석하여 최적의 최적설계인자를 결정하였다. 본 연구를 통해 얻어진 최적설계변수를 적용하여 엔진밸브 스프링 리테이너의 최적설계 시뮬레이션 결과, 각 프리폼 성형공정별로 최대 36 %, 전체 공정 평균 20 %의 성형하중 감소 효과를 얻을 수 있었다. 엔진의 고효율, 고출력, 고성능화 목표가 지속적으로 높아짐에 따라 고강도 소재의 활용이 많아지게 되어 이에 대응할 수 있는 성형공정 및 금형설계의 최적화가 필요하며, 향후 연구 결과를 활용하여 현업에 적용하여 제품단조성형성 개선 및 금형수명관리를 위한 기술자료로 활용하고자 한다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.349-349
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• 2005

• Design & Manufacturing
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• 제15권1호
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• pp.1-7
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• 2021

The position of the gate is one of the important factors for optimal injection molding. This is because inappropriate gate positions cannot fill the cavity uniformly, which can lead to defects such as contraction. In this study, CAE was performed on hot runner injection molding of the washing machine base and plasticity was compared by changing gate position from existing gate position. A total of two alternatives have been applied to compare the plasticity of the washing machine base according to its optimal gate position. The gate position of the improved molds and the gate position of the current mold is analyzed by injection molding analysis. The results of the fill time, the pressure at V/P switchover, clamping force, and deflection were compared. In washing machine base injection molding, the deflection was reduced by about 3.76% in the improved mold 2. In improved mold 1, the fill time during injection molding was reduced by 3.32% to enable uniform charging, and the clamping force was reduced by 31.24%. We have confirmed that the position of the gate can change the charging pressure and the clamping force and affect the quality and cost savings of the molded product.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권6호
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• pp.216-225
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• 2023

본 연구에서는 냉간 헤딩 공정에서 성형하중과 펀치 금형의 마모 감소를 통한 펀치 수명 증대를 위해 헤딩용 펀치 형상 최적설계를 수행하였다. 기존 생산에 사용되는 냉간 헤딩 펀치와 성형공정에 대한 유한요소해석 시뮬레이션을 통해 성형하중과 유동 특성 분석, 펀치금형에 집중되는 유효응력 및 마모량에 대하여 분석하였으며, 이를 통해 금형 마모와 밀접한 주요 설계인자를 확인하였다. 펀치금형의 최적설계 변수로서는 펀치 금형 포인트각(Point angle), 에지 반경값(Corner radius), 펀치소재재종(die material type), 마찰계수(friction coefficient) 등의 4가지 변수를 대상으로 4인자 3수준 인자 및 변수 수준을 설정하고, 성형해석 시뮬레이션과 다구찌법을 활용하여 설계인자별 영향도를 분석하여 최적의 최적설계 인자를 결정하였다. 본 연구를 통해 얻어진 최적설계변수를 적용하여 냉간 헤딩용 펀치 최적설계 시뮬레이션 결과, 각 펀치에 발생하는 최대유효응력은 최대 8.9 % 감소 효과를, 최대 펀치 마모 깊이는 37 % 감소 효과를, 성형하중은 평균 20% 수준 의 감소효과를 얻을 수 있었다. 현재, 소성 성형제품군이 적용되는 자동차, 건설 플랜트사에서 요구되는 고품질에 대응하면서도 적정 제조원가 절감을 위한 성형성 개선을 위한 성형공정개발 및 금형설계의 최적화가 지속적으로 필요하며, 향후 연구 결과를 현업에 적용하여 제품 성형성 개선 및 금형수명 증대 관리를 위한 기술자료로 활용하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.588-593
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• 2011

프로그레시브 노칭과 포밍금형에 있어서 박판성형해석에 의한 사전 분석은 제품을 양산하는데 꼭 거쳐야 하는 필수과정이다. 본 논문에서 연구한 Ez5는 일본 S 자동차의 미국 현지 공장에서 발주한 수출 금형을 가지고 스트립 레이아웃 설계에 관한 것을 연구한 것이다. 광폭 1열 1개 뽑기의 편측캐리어를 단 배열로 블랭크 레이아웃을 최적화하여 13개 공정으로 된 스트립 레이아웃설계를 완성하였다. 이런 형태의 금형수주는 앞으로 동시 다발적이고, 매우 빈번히 인터넷 공간상에서 발생할 것이며 금형에 대한 기술력을 갖춘 업체는 이러한 방식에 대응할 준비를 갖추어야 할 것이다.

• 한국전자거래학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-24
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• 2007

많은 금형 부품의 거래에서는, 고객이 표준화된 기성품에서 대해서, 제조업체의 제조 가능한 범위에서 설계 사양을 수정하여 주문하는 패턴이 일반적이다. 기존의 전자카탈로그 시스템은 기성품의 거래에 최적화 되어 있어서 이와 같은 주문품의 거래에 적용하기가 어렵다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는, 제품에 대한 설계 지식 및 제조 업체의 생산 지식을 적용하여, 전자카탈로그 시스템에서 주문품의 거래를 가능하게 하는, 주문자 설계변경을 통한 거래 (ETO: engineering-to-order) 방법을 제안한다. 그리고 ETO 방법의 구현을 위해 필요한 주요 요소기술에 대해서 분석하고, 금형 부품 중 하나인 이젝터핀과 몰드베이스에 대해서 실험한 결과에 대해서 소개한다.

• 기계와재료
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• 제23권3호
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• pp.96-113
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• 2011

녹색기술 및 친환경 공정의 필요성이 급증함에 따라 재료이용률 향상을 지향하는 차세대 압출공정의 대두가 필요하게 됨에 따라 유압 CNC(Servo) 제어를 이용한 가변단면 압출기술을 개발하게 되었다. 이러한 가변단면 압출(Varied section extrusion, VSE)기술은 공정 중에 압출구를 빠져 나가는 소재의 단면 형상을 변화시켜 재료이용률을 향상을 도모하였으며, 후가공 공정의 생략도 가능하여 국내 압출업체의 생산원가 절감 및 글로벌 기술경쟁력 확보에 큰 도움을 줄 수 있을 것이다. 아직은 소수의 선진국에서 시도한바 있으나 양산품 적용에는 생산원가 및 생산속도, 상품성 등에 문제가 있어 자동차 부품 적용에 한계를 보이고 있는 기술이다. 따라서 본 연구팀이 가변단면 압출용 금형을 포함한 최적의 압출공정 및 양산성 문제의 해결점을 거의 확보하고 있는 단계로 세계를 선도하는 리딩기술(Leading technology)을 보유하게 됨으로써 국가의 기술경쟁력 향상에 중요한 역할을 수행할 수 있을 것이다. 본 연구의 내용을 요약하여 정리해 보면 첫째로는 CNC 제어 가변단면 압출공정에 대하여 자세하게 소개하고 특징 및 장 단점을 설명하였으며, 자동차 부품군에로의 적용에 많은 이점들을 갖고 있음을 설명하였다. 두 번째로는 가변단면 압출을 위한 이동 금형(Moving die)부품을 갖는 구조의 압출금형에 관하여 기존의 압출금형과 비교하여 설명하였으며, 가변단면 압출용 금형의 구조 및 메커니즘의 최적화를 이루고자 하였다. 세 번째로는 가변단면 압출공정을 실현하기 위한 CNC 제어 압출시스템에 대하여 간략히 설명하였다. 네 번째로는 자동차 부품 적용을 위한 정밀 압출공정으로서 가변단면 압출공정에 대하여 유한요소해석을 통하여 가변단면 압출공정 변수 및 금형 변수 등에 대한 엄격한 검토를 선행적으로 수행하여 양산성 확보를 위한 정보들을 분석 정리하였다. 끝으로는 세 가지 단면형태를 갖는 가변단면 압출제 시제품에 대하여 CNC 제어 가변 단면 압출공정의 상용화 가능성을 확인 적용성 검토를 완료하였다. CNC 제어 가변단면 압출기술은 압출공정에 있어서 많은 경험과 기술적 검토가 선행되어져야 하는 고부가가치 성형공정으로써 재료 이용률을 획기적으로 향상시킬 수 있는 압출공법으로 향후 자동차 부품 뿐만아니라 다양한 알루미늄 제품군에 적용이 가능하다고 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3448-3454
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• 2014

기존의 구조해석은 탄성해석을 일반적으로 실무에서 주축으로 해왔다. 때문에 보다 정밀한 해석을 위하여 재료와 기하학적인 비선형을 고려한 해석의 필요성이 끊임없이 대두되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 간단한 모델을 제작하여 비선형 원리를 적용한 최적화를 수행하여 기존의 구조해석의 경험자들은 누구나 용이하게 해석을 수행할 수 있는 이론과 방법을 제시하는데 있다. 본 연구에서 소개되는 모델은 금형 다이리브에 적용될 수 있도록 전단하중에 대하여 충분한 강도로 Strain, Stress가 적게 발생하게 하여, 초기에는 Strain, Stress가 크기에 맞게 형상을 재구성하고 Hyperstudy와 Abaqus 연동에 의한 비선형으로 해석하고 제품에서 허용되는 최대, 최소 Stress 범위와 최소 Strain을 갖는 조건하에서 일정한 증가치를 만들게 하였다. 실험 모델에서 Plate 두께가 40 Newton의 힘으로 주어질 때 Iteration 처리로 금형 두께에 따른 Stress와 Strain에 대한 금형두께에 적용하고자 했을 때 7~8mm 두께가 최적화라는 결론을 얻을 수 있었다.