• 제목/요약/키워드: Runner/Gate Design

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소형 선박 제어 헤드 조립체의 국산화를 위한 설계/해석, 제작에 관한 연구 (A Study on the Design/Simulation and Manufacturing for Localization of Parts in Scoop Control Assembly of Small Military Boat)

  • 여경환;김재현;진철규;천현욱
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.597-608
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    • 2021
  • The control head components used in small military vessels are designed to be domestically produced, prototypes, structural analysis, and casting methods are designed and cast. The control head assembly consists of a lever, an aluminum outside cover, Middle, front gear cover, back gear cover, and a zinc worm gear. In order to reverse the design of each component, 3D scanning device was used, 3D modeling was performed by CATIA, and prototype productions were carried out by 3D printer. In order to reduce the cost of components, gating system is used by gravity casting method. The SRG ratio of 1:0.9:0.6 was set by applying non-pressurized gating system to aluminum parts, 1:2.2:2.0 and pressurized gating system to zinc parts, and the shapes of sprue, runner and gate were designed. The results of porosity were also confirmed by casting analysis in order to determine whether the appropriate gating system can be designed. The results showed that all parts started solidification after filling completely. ANSYS was used for structural analysis, and the results confirmed that all five components had a safety factor of 15 more. All castings are free of defects in appearance, and CT results show only very small porosity. ZnDC1 zinc alloy worm gear has a tensile strength of 285 MPa and an elongation of 8%. The tensile strength of the four components of A356 aluminum alloy is about 137-162 MPa and the elongation is 4.8-6.5%.

아연 합금 웜기어의 중력 주조 공정을 위한 주조 방안 설계 및 해석에 관한 연구 (A Study on the Gating System and Simulation for Gravity Casting of ZnDC1 Worm Gear)

  • 이운길;김재현;진철규;천현욱
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.589-596
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    • 2021
  • In this study, the optimum gating system was designed, and the two zinc alloy worm gears were manufactured in single process by applying a symmetrical gating system with 2 runners. The SRG ratio is set to 1 : 0.9 : 0.6, and the cross-sectional shapes such as sprue, runner and gate are designed. In order to determine whether the design of the gating system is appropriate, casting analysis was carried out. It takes 4.380 s to charge the casting 100%, 0.55 to 0.6 m/s at the gates and solidification begins after the casting is fully charged. The amount of air entrapment is 2% in the left gear and 6% in the right gear. Hot spots occurred in the center hole of the gear, and pores were found to occur around the upper part of the hole. Therefore, the design of the casting method is suitable for worm gears. CT analysis showed that all parts of worm gear were distributed with fine pores and some coarse pores were distributed around the central hole of worm gear. The yield strength and tensile strength were 220 MPa, 285 MPa, and the elongation rate was 8%. Vickers hardness is 82 HV.

사출성형품질 개선을 위한 실무금형교육에 관한 연구 (A Study on Practical Tool Education for Improving Injection Molding Quality)

  • 신주경
    • 실천공학교육논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.121-128
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    • 2016
  • 사출 성형 공정에서 외관 품질 문제는 대부분의 성형품에서 발생한다. 금형의 열역학적 설계 중의 하나는 어떠한 위치에서 캐비티 표면 온도가 되도록 균일하게 상승하는 것으로 수행된다. 실험적인 평가를 바탕으로 최적의 사출 성형 조건에서 성형품의 미려한 외관 품질을 위해서 캐비티 벽 온도와 다듬질 가공된 캐비티 표면이 성형품의 외관 문제를 피할 수 있는 가장 중요한 요소이다. 또한 잘못된 게이트 형식과 위치 선택은 성형품의 품질에 상당한 영향이 있어서, 각 캐비티로 부터 올바른 러너 밸런스를 유지하는 것은 매우 중요하다. 실질적으로 생산 현장에서 이행될 수 있는 사출 성형 품질을 위한 최적의 금형 설계와 실무 금형 기술 능력 향상을 위해서 현장 교육을 위한 실무적인 금형기술 과정의 교육훈련 모델을 제시하였다.

Sn 및 Cu를 첨가한 치과 주조용 Co-Cr-Mo계 합금제조 및 용해과정 분석 (Manufactures of dental casting Co-Cr-Mo based alloys in addition to Sn, Cu and analysis of infrared thermal image for melting process of its alloys)

  • 강후원;박영식;황인;이창호;허용;원용관
    • 대한치과기공학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.141-147
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    • 2014
  • Purpose: Dental casting #Gr I (Co-25Cr-5Mo-3Sn-1Mn-1Si), #Gr II (Co-25Cr-5Mo-5Cu-1Mn -1Si) and #Gr III (Co-25Cr-5Mo-3Sn-5Cu-1Mn-1Si) master alloys of granule type were manufactured the same as manufacturing processes for dental casting Ni-Cr and Co-Cr-Mo based alloys of ingot type. These alloys were analyzed melting processes with heating time of high frequency induction centrifugal casting machine using infrared thermal image analyzer. Methods: These alloys were manufactured such as; alloy design, the first master alloy manufatured using vacuum arc casting machine, melting metal setting in crucible, melting in VIM, pouring in the mold of bar type, cutting the gate and runner bar and polishing. These alloys were put about 30g/charge in the ceramic crucible of high frequency induction centrifugal casting machine and heat, Infrared thermal image analyzer indicated alloys in the crucible were set and operated. Results: The melting temperatures of these alloys measuring infrared thermal image analyzer were decreased in comparison with remanium$^{(R)}$ GM 800+, vera PDI$^{TM}$, Biosil$^{(R)}$ f, WISIL$^{(R)}$ M type V, Ticonium 2000 alloys of ingot type and vera PDS$^{TM}$(Aabadent, USA), Regalloy alloys of shot type. Conclusion: Co-Cr-Mo based alloy in addition to Sn(#Gr I alloy) were decreased the melting temperature with heating time of high frequency induction centrifugal casting machine using infrared thermal image analyzer.

금속분말재료의 사출 성형해석에 관한 연구 (A Study on the Injection Molding Analysis of the Metal Powder Material)

  • 노찬승;박종남;정한별
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.42-47
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    • 2017
  • 본 연구는 광통신용 아답타의 필수품인 플랜지 개발을 위한 금속분말 사출성형해석에 관한 내용이다. 금속분말 사출성형법은 세라믹 또는 스테인레스 분말과 바인더를 혼합하여 복잡한 형상의 사출성형품을 제조하는 기술로써, 지금까지 가공기술로 제작이 복잡하거나 생산성이 저조한 제품들에 대한 생산을 대체 할 수 있는 기술로 관심을 받고 있다. 연구 목적은 기존의 기계가공을 통해 제작했던 제품에 대해 공정을 최소화하기 위함이다. 사출성형해석을 위해 먼저 스테인레스 계 STS316 금속분말과 바인더를 6대4 비율로 혼합하여 과립형 펠렛의 사출 성형재료를 완성하여 해결하였다. 이후, 3차원 모델링, 모델의 메시화 작업 등을 수행하여 최적의 사출성형 해석조건(금형 온도, 용융 온도, 사출 시간, 사출 온도, 사출 압력, 충진 시간 및 냉각 시간 등)을 도출하였다. 해석결과 성형품은 최초 사출 후 13.29초가 경과되면 취출이 가능하였다. 또한 용융수지는 스프루, 러너, 게이트를 거쳐 금형 내부까지 유동 및 충전이 안정적으로 진행되어 양호한 성형품의 제조가 기대되었다.