• 한국정밀공학회지
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• 제26권5호
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• pp.57-63
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• 2009

Interface friction in blanking dies, cold forging and extrusion of aluminum alloys is a major cause of inefficient process. This paper describes an investigation of femtosecond laser texturing for reduction of interface friction on sliding surfaces in forming process. Femtosecond direct writing technology was used to fabricate a laser micro-machined die and to create microgroove patterns with varying size and density on metal forming dies. A systematic approach to find the optimum parameters and computer simulation comparison of friction coefficients are provided to study the relation of friction coefficients and die profiles. In metal forming tests, the effectiveness of various laser-machined patterns for enhancing interface lubrication is determined.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.173-176
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• 2007

The characteristics of the tool system give many effects into the costs and qualities for the finished components. This study proposes a new method for manufacturing of high manufacturing productivity, production process reduction and low cost through back pressure forming. The Lock-up hub is manufactured through many processes, such as upsetting($1^{st}$ Forming), piercing, direct extrusion($2^{nd}$ Forming), final sizing process($3^{rd}$ Forming). In this study, process design for closed-die forging of a Lock-up hub used for a component of automobile transmission was made using three-dimensional finite element simulations, and the strain distributions and velocity distributions are investigated through the post processor. The rigid-plastic finite-element method for back pressure forging has been used in order to reduce development time and die cost. Using the FEM simulation, we found the optimum value of back pressure. The prototypes of Lock-up hub parts were forged into the net-shape. In the experiment, lead precision of tooth are measured by the CCMM(Contact Coordinate Measuring Machine). The dimensional accuracy of forged part was improved up to the 40% when back press was applied.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권9호
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• pp.2234-2244
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• 1994

A process sequence of multi-operation cold forging for actual application in industry is designed with the rigid-plastic finite element method to form a constant velocity joint housing(CVJ housing). The material flow during the CVJ housing forming is axisymmetric until the final forging process for forming of ball grooves. This study treats the deformation as an axisymmetric case. The main objective of the process sequence design is to obtain preforms which satisfy the design criteria of near-net-shape product requiring less machining after forming. The process sequence design also investigates velocity distributions, effective strain distributions and forging loads, which are useful information in the real process design.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.54-61
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• 1997

Furthermore the rothor pole, with a solid type, manufactured by cold forging process at present should dmploy 3 press lines which consist of total 7 processes. Since A.S.B. treatment is prerequisite for the press line, the 3 times of A.S.B. treatment requires a long lead time, with little contribution to the reduction in cost. The author has investigated, through this researach, the possibility of a new forging method for a rotor pole production with (1) 2 pass instead of 3 press lines (2) only one A.S.B. treatment instead of 3 ones (3) solid type instead of sectional type, and (4) improvment of material property during process using a modified forging process and a specially designed die.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.127-138
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• 1991

본 연구에서는 인벌류트 치형을 갖는 헬리컬 기어압출에 있어서 실제 치형형 상인 인벌류트 곡선을 다이의 형상으로 하여 비대칭 형상의 다이를 몇 개의 대칭영역 으로 분할하고 각 영역에 대하여 각각의 동적가용 속도장을 구한 후 전체 형상으로 확 장시켜 상계해석 하였다. 해석결과의 계산은 위의 동적가용속도장으로 헬리컬 또는 평기어 압출을 해석하는 수치해석 프로그램을 개발하여 수행하였다. 상계해석에서는 기초원 이하의 필렛부분과 이 뿌리 틈새등은 그 형상이 매우 복잡하므로 해석의 간략 화를 위하여 기초원까지만 변형되는 것으로 가정하였으나 실제의 기어압출실험에서는 기어의 모든 조건이 고려되었다. 압출실험은 전기동으로 전극봉을 제조하고, 전극설 계시에 금형과 소재의 탄성변형량, 방전가공시의 과방전량 그리고 래핑 가공여유등을 고려하여 설계한 후 호빙 및 셰이빙가공하여 실제 제조하려는 기어와 유사하게 기어전 극을 제조한 후, 이를 금현본체와 조립하여 3축제어 방전가공기로 금형을 제작하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권12호
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• pp.168-173
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• 1999

It is investigated that internal defect of planetary gear which consists of two gears with different number of teeth on both side. The internal defect, central burst, begin to form at the place of adiabatic shear band which usually has maximum ductile fracture value during the forming operation, forward and backward extrusion. It makes the plastic forming of planetary gear difficult. The prediction of defect to minimize the cost to produce the planetary gear. The finite element simulation code DEFORM is applied to analyze the defects. In the analysis, the toothed gears are assumed as axisymmetric cylinders whose diameters are equal to those of pitch circles of the each gears. Experiments were carried out with the SCM415 alloy steel as billet material and AIDA 630-ton knuckle-joint press. The calculated results and experimental inspections are compared to design a die and blank without defects and the results are useful to predict the internal defect.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.1361-1366
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• 2007

Forging for spring cup of engine valve was investigated in this study. New method is needed to reduce cost and development lead time required to fix forming process of new product, that eventually can provide die, metal flow and forming loads with high confidence level. FEM could provide required detail information that could reduce trial error in advance before the actual production. By using the rigid-plastic finite element simulation, possibilities of improving former research were explored. Results generated by FEM could foresee expected material deformation in advance and made possible new forming process successfully.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권11호
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• pp.1848-1856
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• 2013

녹차, 토마토, 호박가루 첨가와 사출구 온도, $CO_2$ 가스 주입에 따라 압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 비기계적에너지, 팽화특성, 기계적 특성, 색도, 수분용해지수와 수분흡착지수, 미세구조를 분석하였다. 수분함량 27%, 스크루 회전속도 100 rpm, 원료 사입량 100 g/min, 사출구 3 mm 원형으로 고정하였고, 사출구 온도(60, 80, $100^{\circ}C$), $CO_2$ 가스 주입량(0, 150 mL/min)으로 조절하였다. 원료는 알파현미 25%, 현미가루 50%와 당류 16%에 녹차, 토마토, 호박을 각각 9%씩 혼합하여 사용하였다. 비기계적 에너지 투입량은 사출구 온도 $100^{\circ}C$, $CO_2$ 가스 주입량 150 mL/min, 호박가루를 첨가했을 때 52.67 kJ/kg으로 가장 낮은 비기계적 에너지 투입량을 나타내었다. $CO_2$ 가스를 주입하지 않은 경우 사출구 온도는 직경팽화율에 큰 영향을 주지 않았으나 직경팽화율은 $60^{\circ}C$에서 $CO_2$ 가스를 주입함에 따라 증가하였다. $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 비길이는 증가하는 경향을 나타냈으며, 녹차 첨가 시 사출구 온도와 $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 밀도는 감소하는 경향을 나타내었다. 특히 사출구 온도 $60^{\circ}C$에서 $CO_2$ 가스 주입 시 $100^{\circ}C$에서 $CO_2$ 가스를 주입하지 않을 때와 비슷한 기공의 크기와 수를 보여주었다. 모든 사출구 온도에서 $CO_2$ 가스 주입시 파괴력은 감소하였다. 수분용해지수는 사출구 온도증가 시 감소하고 $CO_2$ 가스 주입 시에는 증가하는 경향을 나타내었으며, 수분흡착지수는 사출구 온도와 $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 증가하였다. 사출구 온도 $60^{\circ}C$에서 $CO_2$ 가스 주입을 통한 저온 압출성형은 생식 제조에 적용할 수 있는 가능성을 나타내고 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권11호
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• pp.1716-1723
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• 2014

예비호화 현미분 함량과 $CO_2$ 가스 주입량에 따른 현미-야채류 압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 비기계적에너지, 팽화 특성, 기계적 특성, 수분용해지수와 수분흡착지수, 미세구조, 페이스트 점도, 호화도를 분석하였다. 수분 함량 30%, 사출구 온도 $60^{\circ}C$, 스크루 회전속도 100 rpm, 원료 사입량 100 g/min, 사출구 3 mm 원형으로 고정하였고, $CO_2$ 가스 주입량(0, 300, 600, 800 mL/min)으로 조절하였다. 원료는 예비호화 현미분/현미분/채소분을 0/95/5, 30/65/5, 50/45/5%로 배합하여 사용하였다. 비기계적에너지 투입량은 예비호화 현미분 함량이 증가할수록 감소하였다. 예비호화 현미분 함량에 따른 압출성형물은 $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 직경팽화율이 증가하다가 내부 기공이 붕괴되면 직경팽화율은 감소하였다. $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 체적밀도는 감소하였다. 예비호화 현미분 함량이 감소할수록 $CO_2$ 가스 주입량에 따른 기공의 변화가 크게 나타났다. 페이스트 점도 측정 결과는 저온최고 점도가 나타나지 않았으며 원료와 유사한 peak time을 가지고 고온최고점도를 나타내었다. 또한 $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 호화도도 증가하였다. 결론적으로 $CO_2$ 가스를 주입한 $60^{\circ}C$의 저온 압출성형공정은 재래식 압출성형공정과 동일한 팽화율과 낮은 밀도는 아니지만 생식팽화스낵 제조에 적용될 수 있는 공정으로 판단되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권11호
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• pp.1327-1335
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• 2017

본 실험은 카카오 빈의 함량(0, 20, 40, 60%)을 달리하여 쌀가루와 압출성형물을 제조하여 물리화학적인 특성을 관찰하고자 하였다. 공정 조건은 수분 함량 25%, 스크루 회전 속도 200 rpm, 사출구온도 $130^{\circ}C$로 조절하였다. 팽화율은 카카오 빈의 함량이 증가할수록 감소하였다. 밀도와 비길이, 겉보기 탄성계수는 카카오 빈의 함량이 증가함에 따라 증가하였고, 파괴력은 카카오 빈의 함량이 증가할수록 감소하였다. 수분용해지수와 수분흡착지수는 압출성형 공정 후 모두 증가하였다. 카카오 빈의 첨가량이 증가할수록 명도는 감소하였고 적색도는 증가하였으며, 황색도는 무처리구(RAW)에서 카카오 빈이 증가함에 따라 증가하였지만, 압출성형 공정 후 카카오 빈이 증가함에 따라 감소하였다. 색도차는 카카오 빈의 함량이 증가할수록 증가하였다. 페이스트 점도는 카카오 빈의 함량이 증가할수록 모든 조건에서 감소하였으며, 압출성형을 한 모든 실험군과 RAW의 roasted 카카오빈(RC) 첨가군에서 저온최고점도(CPV)를 나타내어 낮은 온도에서도 점성을 나타내는 특성을 보였다. 총 페놀 함량은 non-roasted 카카오 빈(NRC) 첨가군이 RC 첨가군보다 높았으며, DPPH 라디칼 소거능은 압출성형한 NRC 첨가군에서 가장 높게 나타났다. 결론적으로 카카오 빈 첨가가 쌀 카카오의 팽화 특성에 영향을 미치며, 카카오 빈의 총 페놀 함량은 로스팅과 압출성형에 의해 감소하였지만, DPPH 라디칼 소거능은 로스팅을 하지 않고 압출성형 하였을 때 증가하였다.