Determining the residual stress during casting processes is important for evaluating the mechanical properties and strength of materials and to optimize manufacturing conditions. In this study, we propose a field data interface procedure between FDM and FEM in a 3-dimensional space for analyzing the casting process and structural analysis. The casting process was analyzed using FDM and the data of the temperature distribution were converted into a format suitable for FEM analysis to calculate the thermal stress and safety factor by tightening force. The results of the coupled analysis between FDM and FEM showed that casting residual stress is an important factor in predicting life time and evaluating durability.
Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering
/
v.42
no.1
/
pp.1-7
/
2019
In the modern industrial period, the introduction of mass production was most important progress in civilization. Die-casting process is one of main methods for mass production in the modern industry. The aluminum die-casting in the mold filling process is very complicated where flow momentum is the high velocity of the liquid metal. Actually, it is almost impossible in complex parts exactly to figure the mold filling performance out with the experimental knowledge. The aluminum die-castings are important processes in the automotive industry to produce the lightweight automobile bodies. Due to this condition, the simulation is going to be more critical role in the design procedure. Simulation can give the best solution of a casting system and also enhance the casting quality. The cost and time savings of the casting layout design are the most advantage of Computer Aided Engineering (CAE). Generally, the relations of casting conditions such as injection system, gate system, and cooling system should be considered when designing the casting layout. Due to the various relative matters of the above conditions, product defects such as defect extent and location are significantly difference. In this research by using the simulation software (AnyCasting), CAE simulation was conducted with three layout designs to find out the best alternative for the casting layout design of an automotive Oil Pan_BJ3E. In order to apply the simulation results into the production die-casting mold, they were analyzed and compared carefully. Internal porosities which are caused by air entrapments during the filling process were predicted and also the results of three models were compared with the modifications of the gate system and overflows. Internal porosities which are occurred during the solidification process are predicted with the solidification analysis. And also the results of the modified gate system are compared.
A basic heat flow model has been developed to estimate the heat transfer coefficient at the casting/mold interface during squeeze casting. Based on the measured temperature profiles in squeeze casting of Al-4.5%Si alloy, heat transfer coefficients which vary with time were calculated by numerical method. The influences of the load and the amount of fraction solid on the heat transfer coefficient have also been studied. Using the calculated heat transfer coefficient two dimensional solidification analysis in the squeeze casting process was carried out by the finite difference method, and the results were in good agreement with the experiments. It may be concluded that heat flow analysis in the squeeze casting process with accurate heat transfer coefficient at the casting /mold interface is important for a proper design of cooling in die and finally for improving productivity and die life as well.
Precision metal mold casting process is a casting method manufacturing mechanical elements with high precision, having heavy/light alloys as casting materials and using permanent mold. To improve dimensional accuracy and the final mechanical properties of the castings, the solidification speed and the cooling rate of the casting should be controlled with the optimum mold cooling system, and moreover, to obtain more accurate control of the whole process interfacial heat transfer characteristic at the mold/casting interface must be studied in advance. In the present study, aluminum alloy casting system with metal mold equipped with electrical heating elements and water cooling system was designed and the temperature histories at points inside the metal mold were measured during the casting process. The heat transfer phenomena at the mold/casting interface was characterized by the heat flux between solidifying casting metal and metal mold, and the heat flux history was obtained using inverse heat conduction method. The effect of mold cooling condition upon the heat flux profile was examined, and the analysis shows that the heat flux value has its maximum at the beginning of the process.
We have tried the experimental research of lost-wax casting to reconstruct Gilt-Bronze Pensive Bodhisattva; preliminary and reconstruction experiment based on ancient texts. Main object to reconstruct is Korean National Treasure No.83, Gilt-Bronze Pensive Bodhisattva (Maitreya), then we measure alloy ratio and casting method based on the scientific analysis. Other impurities were removed from the base metal components(copper : tin : lead) and their ratio was set to 95.5 : 6.5 : 3 where the ratios for tin and lead were increased by 2.5% each. The piece-mold casting method was used, and piece-mold casting experiments were carried out twice in this study but supplementary research on piece-mold casting was necessary. The microstructure was confirmed to be typical cast microstructure and the component analysis result was similar to that of the prior study. Analysis of the chemical composition is confirmed to copper, tin, lead, and zinc, and the chemical composition of the matrix was 87.8%Cu-7.5%Sn-2.7%Pb-2.1%Zn, and similar to previous experimental research. Also resulted in the detection of small impurity in Zn. Analysis of the mould revealed that the mould was fabricated by adding quartz and organic matter for structural stability, fire resistance, and air permeability. We expect that our research will contribute to provide base data for advanced researches in future.
On purpose of relative comparison of between air-vent attached pattern and non attached one, casting tests were accomplished by castability analysis unrig wax screen mesh pattern. Experimental specimens are divided Into 4groups. 1) Air-vent attached pattern with high casting pressure(coil spring type centrifugal casting machine 2.5turn). 2) Air-vent attached pattern with low casting pressure(coil spring type centrifugal casting machine 1.5turn). 3) Air vent non attached pattern with high casting pressure(coil spring type centrifugal casting machine 2.5turn). 4) Air-vent non attached pattern with low casting pressure(coil spring type centrifrgal casting machine 1.5turn). The main results are as follows : 1) The condition of high casting pressure no.1, no.3 were showed perfect castability. 2) The condition of low-casting pressure, there is a wide difference between no.2, no.4 group. Castability of no.2 group preferable to no.4 group(p<0.001). 3) Low casting pressure and complex shape cause the low-castability. So it is recommanded that use of air-vent in case of complex shaped wax pattern with low easting pressure.
In this study, the solidification characteristics inside the AC7A casting material was analyzed using the numerical analysis method and was verified using the experimental method by the pre-heated temperature conditions of metal casting device. For the numerical analysis, "COMSOL Multiphysics", the commercial code based on the finite element analysis(FEA), was used in order to predict the thermal deformation of the AC7A casting material including temperature, displacement and stress distribution. Also, in order to verify the results calculated by the numerical analysis, the experiment for temperature measurement inside the AC7A casting material was performed using the K-type thermocouple under the same condition of numerical analysis method. In the numerical results, thermal deformation inside AC7A casting material was well-suited for manufacturing products when the pre-heated temperatures of the metal casting device was $250^{\circ}C$. When the results of the temperature distribution were experimentally measured and were compared with those of the numerical result, it appeared that there was some temperature difference because of the latent heat by phase change heat transfer. However, the result of cooling temperature and patterns were almost similar except for the latent heat interval. The solidification characteristics was closely related to the temperature difference between the surface and inside of the casting.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
/
v.2
no.1
/
pp.7-12
/
2001
This study is object to thermal analysis of continuous casting welding-coated mold. A two-dimen-sional transient finite element model was developed to compute the temperature distribution for continuous casting welding-coated mold. For thermal analysis using analysis result from FEM code. This thermal analysis results, many variables such as casting speed, cooling condition, film coefficient, convection and load condition are considered.
This study numerically and experimentally investigated on thermal strain analysis of aluminum alloy casting mold using metal foundry. To predict the numerical result of thermal strain in Al alloy casting mold during the cooling process, it is performed the investigation of temperature distribution, stress and displacement based on the physical properties of Al alloy. In results of this study, Al alloy casting mold represented rapidly cooling graph during initial 20minutes after beginning cooling process, therefore value of stress and displacement is rapidly changed during initial 20minutes after beginning cooling process. In addition to, temperature distribution obtained by experiment confirmed corresponding pattern then compared numerical analysis with experiment. These results are distribute to make the effective and the high precision casting mold.
In this paper, the slab method have been applied to investigate the strip casting process in which hot coil is produced from molten steel directly. In the twin roll strip casting process, molten steel supplied by the nozzle cools and solidifies due to the heat extraction effect of the rolls and hot rolling of the solidified shell takes place simultaneously. The analysis of hot rolling has been carried out by using the existing results of solidification analysis for the twin roll strip casting process. The current slab method provides basic design data such as roll separation force, rolling torque, rolling power as well as end dam separation force which are required to design strip caster. The effect of friction on the basic process parameters are investigated also. It is shown that the use of appropriate friction coefficient is important and that the characteristics of hot rolling in the twin-roll strip casting process is quite different from the conventional hot rolling processes.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.