• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.38-43
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• 2003

The dimensions of die and workpiece are changed continuously during loading, unloading, and ejecting stage. Finally, to predict precisely the dimension of forged part and get the die dimension for the net-shape components, the analysis of die and workpiece should be evaluated from the loading to ejecting. Therefore, the experimental and FEM analysis are peformed to investigate the elastic characteristics at workpiece and die in the closed-die upsetting for ferrous material. FE techniques are proposed to consider the unloading and ejecting stages and estimate more precisely the dimension of forged part and die. The dimensional changes for the workpiece were evaluated quantatively during loading, unloading, and ejecting stages. The strains measured by the strain gages were compared with the estimated values by the FEM.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.36-41
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• 2003

열간단조 밀폐금형의 수명연장을 위한 빌릿의 소성변형 유동해석을 유한 요소법에 의하여 실시한 결과 임프레션 형상에 대한 수정설계를 수행하였고, 임프레션 표면 마멸부위의 보수방법을 육성용접에 의한 방법으로 금형을 재생하여 사용한 결과 개발 전의 3,0(H개 생산에서 개발 후 5,000개 양산되었을 때 임프레션 표면을 관찰하였더니 3,000개 정도에서 나타났던 마멸보다 얕은 마멸이 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.166-166
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• 2011

연료전지 핵심 부품 가운데 하나인 분리판(Bipolar plate)는 막전극체(MEA), 기체확산층(GDL)과 함께 발생한 전류의 수집 및 전달, 반응 가스의 수송, 반응/생성물의 수송 및 제거, 반응열 제거 등을 위한 냉각수 전달 등의 다양한 역할을 담당한다. 이러한 역할을 위하여 분리판은 우수한 전기전도성, 열전도성, 화학적 안정성이 요구되어 진다. 기존의 연료전지용 분리판은 흑연계 소재 및 수지와 흑연을 혼합한 복합 흑연 재료를 통해 제조하여 요구 되어지는 물성을 만족시켜 왔으나 흑연계 분리판의 경우 강도 및 가스 밀폐성 측면에서 낮은 특성을 보이며 특히 고가의 제조 공정 비용과 낮은 양산성으로 인하여 자동차 연료전지 상용화에 수많은 해결 과제를 안고 있었다. 흑연계 분리판의 이러한 문제점을 대체하기 위한 연구로 최근 금속계 분리판의 적용 및 개발이 활발하게 진행되고 있다. 특히 금속계 분리판은 양산 제조 공정이 적용 가능하여 대량생산이 가능하며 자동차 연료전지 스택의 경량화 및 박판화가 가능하다는 장점을 가지고 있다. 그러나, 박판의 스테인리스강을 소재로 적용한 금속분리판의 양산을 위하여 반드시 선행되어야 할 연구가 바로 금형 코팅 연구이다. 일반 자동차 생산 금형을 평균 약 50만타로 예측한다면 연료전지 금속계 분리판 성형 금형의 현재 수명은 약 10만타로 추정 가능하다. 이러한 원인은 고하중의 프레스 사용과 정밀 금형으로 인한 극한 공정 조건으로 야기된 결과이며 문제 해결을 위하여 성형 금형에 PVD 코팅 적용 연구를 진행하였다. 성형 금형의 PVD 코팅 적용을 통하여 금형 교체 주기 감소를 통한 생산 원가 절감 및 이형성 개선을 통한 성형성 확보를 목표로 본 연구를 진행하였다.

• Composites Research
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• 제27권6호
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• pp.254-259
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• 2014

고품질의 복합재료를 생산할 수 있는 Autoclave 공정의 단점인 긴 성형공정과 높은 생산비용을 보완하여 본 연구에서는 Autoclave 공정을 대체할 수 있는 Pressure press 공정과 장치를 개발하였다. Autoclave 공정의 가장 큰 특징이라고 할 수 있는 진공, 가압 공정을 금형 내부에 공간 설계를 통해 가능하게 하였고, 금형 내부 공기압이 소실되지 않도록 유압 press를 이용하여 가압장치를 설계하고 금형을 밀폐하였다. 가압장치에서는 가열과 냉각이 가능하게 하여 금형에 직접 온도를 전달할 수 있게 하였다. Autoclave 공정에 비해 내부 공간이 축소되어 가열 시간과 공기압 충전시간이 단축되었고 설비규모가 축소되어 초기설치비가 절감되었다. 가열방식에 따른 공정의 분석을 위해 V 자 형태의 금형을 제작하여 spring-back 현상 발생여부와 정도를 측정하고 Autoclave 공정과 비교하였으며, 복합재료 성형 시 금형의 온도를 측정하여 소재에 전달되는 각 부분의 온도를 관찰하였다. 그리고 같은 조건에서 Autoclave 공정과 Pressure press 공정으로 성형된 복합재료의 섬유 체적율을 비교하여 기계적 특성을 예측하였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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• pp.29-33
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• 2003

The improvement of dimensional accuracy for forged part is one of major goals in cold forging industry. There are many problems in controlling the dimension only by the trial-and-error, especially for a precision forged gear. A FEM analysis has been used in developing the forging technology. However, FE techniques have to be reconfirmed for predicting accurately the dimension of forged part. In this study, the effects of elastic characteristics and temperature changes are investigated by the comparisons between experimental and FEA in cold forging. When FE models related with elastic characteristics are considered as reality, FE results could predict the part dimension within the range of 10 $\mu\textrm{m}$. And if temperature also is considered really, the predicted dimensions are well coincided with the experimental down to about 5$\mu\textrm{m}$.

• Design & Manufacturing
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• 제16권2호
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• pp.60-65
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• 2022

In the pultrusion process for the CFRP (Carbon fiber reinforced plastic) rectangular pipe, the drawing device is eseential which can continuously produces products and draws the carbon fiber tow. In addition, since the degree of cure changes depending on the temperature and the temperature ditribution of the curing mold changes depending on the pultrusion speed, the temperature distribution of the curing mold under certain conditions must be studied before processing. In this study, in the pultrusion process using a closed impregnation method, which has several advantages compared to the general pultrusion process using a open bath impregnation method, the drawing force required to pull the carbon fiber tows and the temperature distribution of the curing mold was analyzed to design the drawing device and the curing mold efficiently.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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• pp.242-247
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• 1998

The conventional closed-die forging processes had been applied to forging of the spur gears. But this type process requires high pressure. The commercial finite element analysis code ANSYS for the stress and elastic deformation of non-axisymmetric die was adopted in this study. In the non-axisymmetric die such as gear forging, maximum stresses were imposed on the tip of the gear tooth. When the stress exceeds yield strength of insert die, many approaches were attemped to prevent the die failure. Good shaped products are forged successfully. This type process could by used as an advanced technique to replace conventional hobbing process of gear.

• 소성∙가공
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• 제8권6호
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• pp.563-568
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• 1999

The study has been performed for the relation between die and product in closed die upsetting by the experiment. The strain of die has been given by the simple experiment using the strain gauge located at the outer surface of die and the deformation history of die and product has been given by the experiment and Lame's formula. The inner pressure of die causes the deformation of die that affects the accuracy of dimension and shape of product. The product with accurate dimension and shape can be obtained by analysing elastic deformation of die during upsetting process. The deformation of die during metal forming process has been usually predicted by the experience of industrial engineers or finite element analysis. But it is difficult to predict the dimension of product at unloading and ejected states. The study has given useful result for the deformation history of die and product through the experiment and Lame's formula at closed die upsetting, and can be applied in the die design for product with accurate dimension.

• 소성∙가공
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• 제12권7호
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• pp.662-667
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• 2003

The dimensions of die and workpiece are changed continuously during loading, unloading, and ejecting stage. Finally, to predict precisely the dimension of forged part and get the die dimension for the net-shape components, the analysis of die and workpiece should be evaluated from the loading to ejecting. Therefore, the experimental and FEM analyses are performed to investigate the elastic characteristics at workpiece and die in the closed-die upsetting for ferrous material FE techniques are proposed to consider the unloading and ejecting stages and estimate more precisely the dimension of forged part and die. The dimensional changes fur the workpiece were evaluated quantatively during loading, unloading, and ejecting stages. The strains measured by the strain gages were compared with the estimated values by the FEM.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.2596-2603
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• 2013

타이어 몰드의 내구성과 정밀도는 타이어의 품질을 결정하는 매우 중요한 요인이다. 그러나 타이어 몰드를 제작하는데 있어서 밀폐된 주조장치 안에서 발생하는 주물의 열변형을 측정하는 데는 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 금형주조장치의 예열온도에 따른 타이어 몰드용 AC7A 주조재의 온도분포, 변위, 응력과 같은 열변형을 수치해석을 통해 분석하였고, 동일 조건하에서 AC7A 주조재의 온도분포를 실험을 통해 측정하여 수치해석 결과와 비교하였다. 수치해석을 위해 상용프로그램인 "COMSOL Multiphysics"를 사용하였고, 금형주조장치의 예열온도를 $150^{\circ}C$, $200^{\circ}C$, $250^{\circ}C$, $300^{\circ}C$로 바꾸어 수치해석을 실행하였다. 수치해석 결과 금형주조장치의 예열온도가 $300^{\circ}C$였을 경우에 주조재의 평균변위와 평균응력은 각각 0.25mm와 0.351GPa로 가장 작게 나타났고, 평균온도는 $374.27^{\circ}C$로 온도가 가장 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 수치해석에 의한 온도분포 결과와 실험에 의한 온도분포 결과를 비교하였을 때, 냉각 초기에 상변화과정에서 발생하는 잠열로 인해 약간의 온도차이가 발생하였으나, 그 구간을 제외하고는 거의 비슷한 냉각패턴을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.