• Title/Summary/Keyword: 단조공법

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유한요소해석을 통한 컵형상 대형단조품의 성형공법 설계 (Forging process design of cup shaped large forging using finite element method)

  • 강종훈;김현준;이형우
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권7호
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    • pp.729-734
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    • 2015
  • 본 연구는 내경부에 깊은 구멍이 있는 컵형상의 대형단조품을 형단조와 자유단조 공법을 복합하여 성형하기 위한 단조공법 개발에 관한 것이다. 제안된 단조공법은 형단조를 이용하여 예비성형체를 성형하고 코깅 공법을 이용하여 후방압출 형상을 성형하는 방법이다. 유한요소해석에서 제안된 공법이 후방압출공법에 비하여 낮은 성형하중으로 더 높은 유효변형율을 나타내었다. 제안된 공법으로 시제품을 제작하여 내부품질이 양호한 제품을 적은 용량을 프레스로 성형할 수 있음을 확인하여 제안 공법의 타당성을 검증하였다.

TR 단조공법을 이용한 선박 중형엔진용 크랭크샤프트 개발 (Development of Crankshaft for Marine Medium Engine by the TR Forging Method)

  • 조봉환;박승희;이원재;김인호;김응성
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1995년도 제2회 단조심포지엄 단조기술의 진보
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    • pp.35-46
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    • 1995
  • TR 단조공법은 기존의 프레스에 특수장치를 장착하여 프레스의 수직힘과 수평함을 동시에 갖도록 하여 일체형의 크랭크샤프트를 제작하는 공법으로, 연속입자흐름의 크랭크쓰 로우를 제작할 수 있기 때문에 보다 우수한 특성의 크랭크샤프트를 제작할 수 있다. TR 단 조공법을 이용한 크랭크샤프트의 제작은 하나의 소재로 단조하여 제작하기 때문에 기존과는 다른 작업공법 및 전용장비가 필요하나 국내에서는 이러한 공법이나 설비의 부재로 인해 생 산되지 못한 제품이었다. 본 개발에서는 중형엔진용 크랭크샤프트의 국산화를 실현한 측면 에서 TR 단조공법 및 장치에 대한 소개와 본 단조공법을 적용하여 제작된 크랭크샤프트의 제반 특성평가를 수행하여 균일한 물성 및 연속입자흐름에 따른 피로강도의 향상 여부를 확 인하였다.

열간자유단조와 링롤링공법을 이용한 풍력발전기용 도아프레임 개발 (A Door Frame for Wind Turbine Towers Using Open-Die Forging and Ring-Rolling Method)

  • 권용철;강종훈;김상식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권7호
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    • pp.721-727
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    • 2015
  • 풍력 발전기용 기계부품은 주로 자유단조 공법을 통하여 제조된다. 본 연구는 풍력발전기용 타워부품인 도아프레임의 제조하기 위한 발전된 단조공법에 관한 연구이다. 개발된 단조공법의 장점은 원소재 회수율을 높임에 따라 원소재 투입량을 줄임으로 제조원가를 낮춘다. 기존의 단조공업은 유압프레스를 이용하여 단조작업이 이루어지며 최종제품과 단조품의 형상 차이로인하여 많은 부분이 가공으로 제거된다. 하지만 제안된 단조공법은 열간 자유단조와 링롤링공법을 통하여 원소재 회수율을 높이게 된다. 새로운 공법의 유효성은 링롤링 블랭크의 치수와 밀접한 관련이 있기 때문에 유한요소해석을 통하여 블랭크의 치수를 최적화 하였다. 유한요소해석을 통하여 얻은 단조품의 치수는 시제품 생산을 통하여 검증하였다.

자유단조공법을 통한 중공형 메인샤프트 제조공정에 관한 연구 (Study on Manufacturing Process of Hollow Main Shaft by Open Die Forging)

  • 권용철;강종훈;김상식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권2호
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    • pp.221-227
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    • 2016
  • 풍력발전기에서 메인 샤프트는 로터허브와 증속기를 연결하는 중요 부품 중 하나이며 주로 자유단조공법을 통하여 제조된다. 하지만 고 MW급 이상의 메인샤프트는 중량을 감소시키기 위하여 중공형 설계가 이루어지며 주조공법을 이용하여 제조되고 있다. 본 연구의 목적은 중공형 메인샤프트를 단조공법을 이용하여 생산할 수 있는 제조공정을 개발하는 것이다. 자유단조 공법의 공정설계 방법에 따라 중실형과 중공형 메인샤프트를 제조하기 위한 단조공정을 각각 설계하였다. 설계된 공정의 성형가능성을 확인하기 위하여 온도, 변형률 속도에 따른 유동응력을 열간압축실험을 통하여 구한 후 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통하여 단조업계에서 통상 행해지는 중실형 단조공법의 온도 및 변형률 등의 관리인자와 제안된 중공형단조공법의 인자를 비교하여 성형가능성을 예측하였다. 시제품 제작을 통하여 중공형 형상을 원소재회수율, 내부품질, 형상 및 치수 등에서 높은 생산성으로 제조가 가능함을 확인하였다.

미세 균일 조직의 대형 알루미늄 단조품의 개발

  • 이영무;이종억;정덕진;김광련
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1996년도 제6회 학술강연회논문집
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    • pp.187-193
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    • 1996
  • 항공 우주 재료 중에서 알루미늄 합금 재료가 차지하는 비중은 매우 크다. 사용 조건에 적합한 특성을 갖도록 하기 위한 연구 노력 중의 한 가지가 단조품 조직의 미세화이다. 일반적으로 조직을 미세화 하는 방법으로는 I.T.M.T 공법을 적용하고 있으나, 러시아에서는 미세 균일한 조직의 알루미늄 열간 단조품을 제조하기 위하여 billet의 주조 공정에서 초음파 처리(U.S.T)를 적용하고 열간 단조 공정에서는 조직 상태도를 활용하여 성형 단계별 소성 가공량의 조절과 작업 온도를 관리함으로서 미세 균일 조직의 대형 알루미늄 단조품을 생산하고 있다.

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황동제 온간단조용 금형제작과 환경친화형 작업장 개선에 관한 연구 (A Research on the improvement scheme for manufacturing bronze warm forging die through environment-friendly workshop)

  • 김세환
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.420-425
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    • 2010
  • 온간단조(warm forging) 가공은 가공소재(Billet)를 $800^{\circ}C$ 정도로 가열하여 금형의 다이블록 임프레션(impression) 상면(上面)에 위치결정 시켜 단조하고 있는데, 이 단조가공 과정에서 산화스케일의 비산에 따른 작업자의 화상에 대한 위험도와 산화스케일이 다이블록의 임프레이션에 부착 되거나 열처리기술 미흡으로 금형수명(die life)을 단축시키며 다이블록 안에 분무하는 이형제는 유해먼지, 유해증기, 미스트, 퓸, 악취 등을 발생시켜 작업장 환경을 오염시킴으로써 직무기피 직종으로 분리되기 때문에 생산량 목표 달성에 큰 문제점으로 대두 되고 있다. 더욱이 다이블록의 임프레이션 마멸부위를 수리보수하기 위한 재생공법의 미흡으로 납기지연, 금형비 상승의 요인으로 나타나므로 이에 대한 재생공법 개선과 작업장의 공해물 제거장치의 개발이 요망되고 있다. 본 연구에서는 황동제 관 이음쇠의 온간단조가공에서 도출된 빌릿가열시 문제점, 금형재생 보수시 문제점, 제조원가의 상승요인 등을 외국의 기술과 비교하여 온간단조 금형제작방법개선, 금형재생보수공법 개선, 유해가스 제거장치를 도입하여 환경친화형 작업장 개선 등으로 문제점을 해결 하고자 하였다.

냉.온간포징법을 이용한 차세대 콤프레샤 실린더 블록 개발에 관한 연구 (A Study on the Development for the Future Compressor Cylinder Block Using of Cold & Hot Forging Method)

  • 김순호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1301-1306
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    • 2006
  • 알루미늄 합금은 자동차부품 및 전자부품산업 개발에 크게 기여하고 있는 소재로서, 제조방법 중 냉?온간 단조 공법에 의해 제조하는 것이 대량 생산되어지는 자동차 및 전자산업부품개발에 있어서 매우 효율적이다. 따라서, 본 연구에서는 차세대 콤프레샤 실린더 블록 개발을 위하여,AI소재 (AI-Mg-Si계합금)를 활용, 냉 -온간 단조법을 이용 하여 개발하고자 한다. 이를 위해, 제조 시편의 미세조직 및 기계적 성질을 조사하였는데,미세조직은 공정형으로 구성되었으며, $Mg_2Si$의 중간상이 석출되었다. 그리고 인장강도는 291.7MPa 로 나타났으며, 그러한 결과를 바탕으 로 차세대 콤프레샤 실린더 블록시제품을 제작하였다.

다구찌기법을 이용한 선박용 커넥팅로드 예비성형체의 최적 설계 (Preform shape optimization of a shipping connecting-rod using Taguchi method)

  • 박준홍;강정호;하민수;김승규;최성규;백동규;박영철
    • 한국기계가공학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.44-49
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    • 2007
  • In this paper, propose an optimal design to improve the mechanical efficiency of gate valve made by forging method. In order to design the experiments using table of orthogonal array and optimization design is conducted as application of real response model to Taguchi method based approximation model using computer simulation. Also, from verification of the response model with optimized results was confirmed that usefulness and reliance of application Taguchi method to structural optimum design using finite element analysis and equation.

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