• 한국공작기계학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.78-85
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• 2008

Roll forming process is one of the most widely used processes in the world for forming metals. It can manufacture goods of the uniform cross section throughout the continuous processing. However, process analysis is very difficult because of the inherent complexity. Therefore, time is consuming and much money are needed for manufacturing goods. In order to overcome this difficulty, a new computational method based on the rigid-plastic finite element method is developed for the analysis of roll forming process. In this paper, the design of roll forming process and the simulation are performed to manufacture the upper member at under rail composed of three members. The cold rolled carbon steel sheet(SCP-1) is used in this simulation, and a flow stress equation is set up by conducting the tensile test. The upper member is designed using two types of design for a excellent design. Each types are simulated and compared with the strain distribution using SHAPE-RF software. In addition, the numerical magnitude of bow and camber which are the buckling phenomenon is estimated.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.123-123
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• 2011

알루미늄은 경량 금속으로 부식 저항력이 높아 철을 부식으로부터 보호하기 위한 표면처리 소재로 사용되고 있다. 철의 부식을 방지하기 위해서 알루미늄을 코팅하는 경우, 코팅 방법은 용융도금법이 주로 사용되고 있으며, 알루미늄을 빛의 반사막으로 활용하는 경우 진공 중에서 물리기상증착(physical vapor deposition; PVD)법을 사용하기도 한다. 알루미늄 박막을 물리기상 증착으로 코팅하면 박막성장 초기에 핵(nucleus)을 형성하고, 형성된 핵을 중심으로 주상정(column)으로 박막이 성장하는 것이 일반적이다. 알루미늄 박막의 주상정과 주상정 사이에 공극(pore)이 존재하기 때문에 알루미늄 박막을 부식방지 막으로 이용하기 위해서는 두께를 증가시켜야 한다. 본 연구에서는 스퍼터링(unbalanced magnetron sputtering)을 이용하여 치밀한 조직을 갖는 알루미늄 박막을 코팅할 수 있는 공정변수를 도출하고, 치밀한 알루미늄 조직이 철의 부식에 미치는 영향을 평가하였다. 기판은 냉연강판(cold rolled steel sheet)이 사용되었으며, 알루미늄 타겟의 크기는 직경 4 inch이었다. 알루미늄 박막의 미세조직과 밀도에 영향을 주는 공정변수를 확인하기 위해서 스퍼터링 파워, 공정 압력, 외부 자기장 세기 등의 조건을 변화시켜 코팅을 실시하였다. 알루미늄 박막의 밀도 변화에 가장 큰 영향을 준 공정변수는 외부 자기장의 세기와 방향이었다. 알루미늄 박막이 약 3 ${\mu}m$의 두께로 코팅된 냉연강판을 염수분무시험(salt spray test, 5% NaCl)으로 부식특성을 평가한 결과, 시험을 시작한 후 120시간 후에도 적청이 발생하지 않았다. 이러한 결과는 기존의 동일한 두께를 갖는 알루미늄이 코팅된 강판의 내부식 특성의 2배의 성능을 보여준다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제7권2호
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• pp.209-216
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• 2006

A study has been conducted for an optimal processing and an apparatus for manufacturing a laser welded tube for one-body formed bumper beam. The tube dimensions used in calculation were the thickness of 1.4 mm, the diameter of 105.4 mm and the length of 2000 mm. The tube was formed of a cold rolled high strength steel plate(tensile strength of 600 MPa). The two-roll bending method was the optimal tube forming process in comparison with the UO-bending method, the bending method on the press brake, the multi-step continuous roll-forming method and the 3-roll bending method. Monitoring of the welding quality was conducted and the seam tracking along the butt-joint lengthwise to the tube axis was also examined. The longitudinal butt-joint was welded by using a $CO_2$ laser welding machine equipped with a seam tracker and a plasma sensor. The $CO_2$ laser tube welding machine could be used for precise seam tracking and real-time monitoring of the welding quality. As a result, the developed laser welded tube could be used for a one-body formed automobile bumper beam.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.47-51
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• 2014

In this work, a possible mechanism for grain evolution in Al-Mg alloy films during thermal annealing is suggested on the basis of the phase transition and the related residual stress. Al-Mg alloy films with compositions of 14.0 and 18.0 wt% Mg content were deposited on cold-rolled steel substrates by the direct current co-sputtering method using Al and Mg targets. After the deposition, the samples were thermally annealed at $400^{\circ}C$ for 10 min. The featureless, dense cross-sectional microstructure of the as-deposited films turned into a grainy microstructure after the thermal annealing. According to the residual stress evaluated by using the $XRD-sin2{\psi}$ technique and the phase analysis by XRD, it is likely that grains were created in order to relieve the additional accumulation of residual stress originating from the phase transition from face-centered cubic Al (${\alpha}$) to Al3Mg2 (${\beta}$) and Mg (${\delta}$) phases, suggesting interplay between the microstructure and residual stress.

• 소성∙가공
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• 제23권7호
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• pp.413-418
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• 2014

The current study presents experimental and numerical results on the effect of ultrasonic vibrations on a cylindrical cup drawing of a cold rolled steel sheet(SPCC). An experimental apparatus, which can superimpose high frequency oscillations during deep drawing, was constructed by installing on the tooling ultrasonic vibration generators consisting of a piezoelectric transducer and a resonator. Conventional and vibration-assisted cylindrical deep drawing tests were conducted for various drawing ratios, and the limiting drawing ratios(LDR) for both methods were compared. To evaluate quantitatively the contribution from the ultrasonic vibrations to the reduction of friction between tools and material finite element analyses were conducted. Through a series of parametric analyses, the friction coefficients, which minimized the differences of punch load data between the experiments and simulations, were determined. The results show that the application of ultrasonic vibration effectively improves the LDR by reducing the friction between the tools and the material.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.571-580
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• 1990

본 연구에서는 축대칭 하이드로포밍 공정을 강소성 유한요소법을 이용하여 이 론적으로 해석하여 응력분포, 변형도 분포등을 구하였다.CNC 하이드로포밍프레스를 이용하여 냉간 압연강판에 대하여 실험을 수행하고 수치해석결과와 비교하고 이로부터 하이드로포밍의 성형성에 대하여 논의하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제14권1호
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• pp.23-28
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• 2000

The fatigue crack growth behavior of the cold-rolled STS 304 steel developed for membrane material of LNG storage tank was examined experimentally at 293K, 153K and 111K. The fatigue crack growth rate(do/dN) tends to increase as the stress ratio (R) increases over the testing temperature when compared at the same stress intensity factor range($\Delta$K). The effect of R on do/dN is more explicit at low temperatures than at room temperature. The resistance of fatigue crack growth at low temperatures is higher compared with that at room temperature which is attributed to the extent of strain-induced martensitic transformation at the crack tip. The temperature dependence of fatigue crack growth resistance is gradually vanished with an increase in $\Delta$K which correlates with a decreasing fracture toughness with decreasing temperature. Fractographic examinations reveal that the differences of the fatigue crack growth characteristics between room and low temperature are mainly explained by the crack closure and the strengthening due to the martensitic transformation.

• Design & Manufacturing
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• 제10권2호
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• pp.44-49
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• 2016

The roll forming produces mass products using the continuous production process. Also we need the process that continuous long material or goods cutting into a desired length. Our study uses 3-D driving cutter and roll forming material as SPCC to investigate this. When we cut the material using the process of roll forming, the shear resistance is raised at the cutting punch's edge. The result is remained the trouble about burr and progressive deformation on the material. This study shows the method minimizing the above trouble. The material of punch was considering heat generated on the continuous production process. So we used the type of STD 61 for the material of punch and had the vacuum heat treatment for the surface hardness of HRC 53. The structure of the mold is designed with forming a double cam die at the upper punch and the both sides of central core. We conducted the experiment three times. In the result when had to make V-groove within the angle between 105 and 110 on the punch front end, we could get the minimum shear resistance on the punch front end. Also with the same condition we minimizes the material jams in the continuous production process.

• 한국재료학회지
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• 제3권1호
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• pp.43-49
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• 1993

AI킬드한 극저탄소강에 Ti, Nb등의탄화물 또는 질화물 형성원소를 첨가하면 우수한 디프드로잉특성과 내시효성을 나타내는 강판을 얻을 수 있다고 알려져 있으므로 본 연구에서는 Ti및 Nb를 단독 또는 동시에 첨가하거나 B를 추가로 첨가한 고강도 극저탄소 강판을 제조하여 각각의재결정 집합조직과 기계적 성질을 측정비교하여 보았다. 역극점도에 나타난 집합조직강도의 변화를 조사한 결과 어닐링처리에 의하여 (100)면 강도와 (111)면 강도의 변화가 가장 많이 나타난 것은 Nb첨가강이며, Nb와 Ti를 단독으로 첨가한 강과 Ti를 단독으로 첨가한 강은 변화정도가 비슷하였다.극점도를 비교하면,Nb와 Ti를 동시에 첨가한강, Nb를 단독으로 첨가한 강 그리고 Ti를 단독으로 첨가한강 모두 냉간 압연한 상태에서는{112}<110>집합조직이 발달하였으며 어닐링처리한 후에는 {111}<112>집합조직이 잘 발달하였다. 그러나 세 종류의 강간에 집합조직의 차이는 별로 없었다. 결정립도와 관계가 깊은 경도에서는 결정립도가 가장 작은 Nb 및 Ti동시첨가강에서 경도가 가장 높고, Nb단독첨가강, Ti단독첨가강의 순서로 감소하는 경향을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권10호
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• pp.1179-1185
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• 2011

용접이음부의 신뢰성 확보는 구조물의 건전성과 내구성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 점용접 이음재의 피로설계기준(fatigue design criterion)을 정하기 위해서는 정확한 응력해석과 체계적인 피로강도평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 실제 전동차량 차체에 많이 적용되는 냉간 및 열간압연강판인 SPCC, SPCE, SPHE을 대상으로 기하학적 인자(geometrical factors)들을 선별해서 TS형과 CT형의 대표적인 점용접 이음재 시험편을 기본모델로 하여 인장전단하중을 가하여 피로강도 및 피로특성을 평가하고자 하였다. 그리고 피로균열의 발생과 성장 기구에 대한 영향을 분석하기위해 용접 시 발생되는 여러 가지 주요인자들 중 입열량에 의해 발생할 수 있는 용접잔류응력을 X-ray 회절법에 의해 실험적으로 해석하였다. 그리고 이러한 해석을 통하여 얻어진 결과를 중첩(superposition)함으로 해서 잔류응력을 고려했을 경우 너깃 단 최대주응력으로 피로강도를 재평가하여 합리적인 피로설계기준(fatigue design criterion)을 재정립하고자 하였다.