• 기계저널
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• 제32권6호
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• pp.524-535
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• 1992

형단조 제품의 예비성형체의 결정이 중요하며, 그 형상은 최종 제품의 설계 조건에 따라서 수 치적으로 결정될 수 있음을 알았다. 축대칭이나 평면 변형과 같은 2차원 해석이 필요한 제품의 경우에는 체계적인 방법으로 예비성형체의 모양을 결정할 수 있으며, 그 결과를 이용하여 일련의 단조 공정이 설계된다. 이러한 수치해석적 설계 방법은 단조에서 CNE의 근간이 되어 설계의 자동화에 직접적으로 기여할 수 있을 것이다. 이 분야에서 앞으로의 연구방향은 기존에 확립되어 있는 수치해석적 설계방법을 보편화하여 현장에서 사용하기 쉽도록 패키지화할 것과, 모형실험 또는 실제 공정을 통한 해석결과 및 설계를 검증할 것 등이다. 또한, 일반 3차원 형단조의 공정 해석도 활발하게 이루어져 복잡한 정밀 단조에 대한 설계 자동화도 연구되어야 할 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제21권2호
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• pp.117-125
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• 1997

상계요소 해석(UBET) 프로그램은 비대칭 단조공정에서의 다이 충만과정과 단조 하중등을 예측하기 위하여 개발되었다. 보다 용이하게 단조 공정을 해석하기 위하여 비대칭 형상의 단조공정을 평면변형부(길이 부분)과 축대칭변형부(라운딩 부분)으로 나누었다. 평면변형부와 축대칭 변형부의 경계는 전단에너지를 고려하여 결합하는 빌딩 블록 방법(building block method)을 이용하였다. 그리고 본 연구의 비대칭 형상을 단조하는데 최적의 초기시편 형상으로 아령형의 시편(dumbbell-typed billet)을 제시하였다. 또한 실험은 상온에서 플라스티신을 사용하여 수행되었고 수치해석 결과와 실험결과는 비교적 잘 일치하였다.상계요소 해석(UBET) 프로그램은 비대칭 단조공정에서의 다이 충만과정과 단조 하중등을 예측하기 위하여 개발되었다. 보다 용이하게 단조 공정을 해석하기 위하여 비대칭 형상의 단조공정을 평면변형부(길이 부분)과 축대칭변형부(라운딩 부분)으로 나누었다. 평면변형부와 축대칭 변형부의 경계는 전단에너지를 고려하여 결합하는 빌딩 블록 방법(building block method)을 이용하였다. 그리고 본 연구의 비대칭 형상을 단조하는데 최적의 초기시편 형상으로 아령형의 시편(dumbbell-typed billet)을 제시하였다. 또한 실험은 상온에서 플라스티신을 사용하여 수행되었고 수치해석 결과와 실험결과는 비교적 잘 일치하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1995년도 제5회 학술강연회논문집
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• pp.181-191
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• 1995

Al 7175 합금 형단조에서 주조조직 파괴를 위한 빌렛트제작(BM)공정과 ITMT공정 이 기계적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. BM공정과 ITMT 공정을 동시 적용한 형단조품의 기계적 성질은 길이방향에서 인장강도가 10%, 연성이 50%, 충격흡수 에너지가 20% 증가되었고 횡방향에서도 인장강도가 7%, 연성이 9% 증가되었다. 이와 같은 기계적 성질의 향상은 BM과 ITMT공정을 동시 적용한 형단조품 미세조직의 결정립크기가 17$\mu\textrm{m}$로서 일반단조조직보다 3배이상 미세하고, 균일한 등축재결정 조직을 나타내는데 기인하는 것으로 판단된다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1995년도 제2회 단조심포지엄 단조기술의 진보
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• pp.158-164
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• 1995

진합정공 주식회사는 다단 성형기를 사용하여 자동차 부품이나 건축재 등을 냉간 단조로 생산하는 중소기업으로서, 수입에 의존하고 있는 각종 단조품들의 국산화와 고부가 가치의 정밀 단조품 생산을 위해 기술개발에 많은 노력을 기울이고 있는 회사이다. 본 논문 에서는 진합정공의 냉간단조 생산 기술을 예비처리 과정과 냉간단조법, 단조소재, 단조 금 형으로 나누어 개략적으로 소개함으로써 중소기업형인 국내 단조 기업의 생산 기술과 생산 현황을 파악하고자 하였다. 이러한 시도를 통하여 국내 단조 기술의 수준을 파악할 수 있을 것이며, 기술 개발을 위한 산학협동의 기반을 마련할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.285-299
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• 1993

본 연구에서는 UBET를 이용한 프로그램을 개발하여 소성가공 문제에 적용하였 으며, 형단조 가공에서 형 내부의 재료의 비정상 유동을 해석할 수 있는 알고리듬을 제시하였다. 매 변형단계에서 요소별 가공경화를 고려하여 자동적으로 요소시스템 (element system)을 재구성함으로써, UBET에 의한 소성가공 문제 해석을 효율적으로 할 수 있도록 하였다. 축대칭 형단조 문제에 있어서 리브의 높이대 폭의 비가 1.0, 2.0일때 UBET 및 탄소성 유한요소법에 의하여 형 내부의 재료 층만 과정을 시뮬레이션 하였으며, 단조 하중, 다이 충만도 및 재료의 유동 경향을 분석하여 적절한 유동 모델 과 초기 소재의 형상을 구하였다. 모델 재료를 사용한 형단조 모의실험을 수행하여 재료유동 및 변형 단계별 단조 하중분포 등을 구하였으며, 해석결과와 비교 분석하였 다. 또한 후방압출(backward extrusion) 및 평두형 펀치에 의한 평판압입(flat pu- nch indentation) 문제를 해석하였다. 후방압출시 모서리부의 라운딩(rounding) 효 과가 재료 유동에 미치는 영향을 고려하였으며, 평두형 펀치에 의한 평판압입에서는 상당 소성변형률(equivalent plastic strain)의 분포를 탄소성 유한요소법(elastic plastic finite element method)에 의한 결과와 비교하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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• pp.16-16
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• 1998

우주발사체용 로켓트 구조재로 사용되는 알루미늄합금 단조재는 강도확보를 위하여 고온으로 가열후 급냉과정에서 상당한 크기의 잔류응력이 발생되고 이로 인해 기계가공시 변형이 유발되어 조립성이 나빠진다. 잔류응력은 그 크기가 재료의 항복강도를 초과할 때 제거되므로 응력제거(stress relief)를 위해서는 외부하중이 가해져야 한다. 응력제거 처리는 소성변형, 열처리 및 초음파 등의 방법으로 수행되며 소성변형에 의한 제거효과가 가장 크다 형상이 복잡한 형 단조재의 경우 열간단조금형과 동일한 금형을 이용하는 TX52 등의 방법을 적용한다고 알려져 있으나 TX54에 대한 금형설계 및 소성변형률 적용 데이터는 공정 know-how로 분류되어 있다. 잔류응력제거 처리의 해석적 연구로는 판재와 링롤재에 대해서는 인장 및 압축 소성변형에 적용에 대한 결과가 발표된 바 있으나 형 단조재의 경우에는 전무하다

• 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.

• 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.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.337-344
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• 1989

본 연구에서는 플래쉬(flash)를 가진 축대칭 리브-웨브형(rib-web type) 제품의 형단조가공을 해석하기 위한 UBET 프로그램을 개발하고 변형중의 경계 조건처리를 다르게 한 세 가지 유동모델에 대하여 소재의 유동상태와 단조하중을 계산하여 효과적인 유동모델을 제시하였다. 또한 체적은 같으나 반지름과 높이의 비가 다른 몇 가지 초기소재 형상에 대하여 변형에 따른 소재의 다이충만도 및 하중을 비교하여 적절한 초기소재의 형상을 찾고자 하였다. 본 연구에서 제시한 유동모델의 효율성을 검증하기 위하여 플라스씬(plasticine) 소재를 사용한 실험과 그 결과를 비교, 분석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1996년도 제6회 학술강연회논문집
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• pp.219-226
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• 1996

일반적으로 밀폐 형단조공정에서 약 10,000톤의 성형력이 필요한 직경이 540mm인 플랜지 형태의 알루미늄 7175 합금 단조품을 2,500톤 프레스에서 단조하기 위한 공정연구를 하였다. 장비의 성형력 부족을 극복하기 위하여 업셋단조와 기계가공 및 전방압출을 조합한 복합성형공정을 제안하였으며, 복합공정은 실제재료를 이용한 $\frac{1}{4}$ 축소 모델 실험과 유한 요소 해석으로 그 타당성이 판단되었고, 선정된 프레스에서 실물 크기의 플랜지 단조 가능성을 확인하였다.