• 제목/요약/키워드: 곡면금형

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강소성 유한요소법을 이용한 냉간단조 금형 및 가공 공정 해석 (The Simulation of Dies and Forming Processes for Clod Forging by Using Rigid-Plastic Finite Element Analysis)

  • 이낙규;윤정호;양동열
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.1070-1081
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    • 1989
  • 본 논문의 목적은 일반적인 곡면을 갖는 냉간단조 공정을 컴퓨터 시뮬레이션 을 통해 해석하고자 강소성 유한요소법의 프로그램을 개발하고, 이를 축대칭 및 평면 변형 단조성형에 적용하고자 한다. 축대칭 문제로는 산업적으로 이용이 많은 치차 블랭크(gear blank) 형태의 예제를 선택하였고 평면변형으 경우 정밀 단조품의 하나인 터어빈 블레이드(turbine blade)를 평면변형 문제로 보아 해석하였다. 한편 심한 변형을 하는 후방압출과 같은 문제의 수렴성을 향상시키고 공정을 계속적으로 해석하 기 위하여 격자 재구성기법을 도입함으로서 냉간단조 문제의 일반적인 해석을 하도록 한다.

NURBS 곡면과 면적 사상법을 이용한 T-형 압출 금형곡면의 자동생성에 관한 연구 (Investigation on the Automatic Surface Generation for Extrusion Die of T-shaped Section using NURBS Surface and Area Mapping Method)

  • 임종훈;유동진
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권10호
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    • pp.208-217
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    • 2003
  • In order to construct the extrusion die surface of T -shaped sections, an automatic surface construction method based on NURBS surface and area mapping method is proposed in the present work. In the present study, a center point for area mapping is determined by introducing the mapping concept based on constant area proportionality between original billet and final product. The characteristic points of inlet profile are determined using the traditional area mapping method and the root finding numerical method. The inlet and outlet profiles are precisely described with NURBS curves using the characteristic points of entry and exit sections. For the construction of NURBS surface, an interpolation method for the pre-determined two section curves has been developed to be used in the generation of interior control points and weights. To show the validity of the proposed method, automatic die surface generation is carried out for the T-shaped section and T-shaped section with rounded corners.

차체 판넬의 가공 제작을 위한 금형형상의 효율적 모델링 (Efficient modeling of die-face shapes for stamping automobile outer panels)

  • 박종천;이건우;전기찬
    • 오토저널
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    • 제15권3호
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    • pp.96-110
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    • 1993
  • A procedure has been developed so that a die-face for stamping automobile outer panels can be design and modelled efficiently. The procedure is composed of four parts each of which corresponds to modeling major components of a die-face, i.e. tipped product, blankholder, draw beads, and step draw. The modeling techniques developed specifically for die-face design enable a designer to generate the shape of a die-face quickly with the minimum input, and the resulting models can be used in FEM analysis and NC tool path generation. This will lead to the reductions in lead time and manhours required for the design and manufacture of the stamping dies.

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곡면금형 연마를 위한 머시닝센터 장착형 연마로봇 시스템 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Polishing Robot System Attached to Machining Center for Curved Surface Die)

  • 이민철;하덕주
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권4호통권97호
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    • pp.163-177
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    • 1999
  • Polishing work for a curved surface die demands simple and repetitive operations and requires much time while it demands also high precision. Therefore it is operated by a skilled worker in handiwork. However the workers avoid gradually a polishing work because of the poor environmental conditions such as dust and noise. In order to reduce the polishing time and to alleviate the problem of shortage of skilled workers, an automatic polishing robot system which is composed of a polishing robot with two degrees of freedom motion and pneumatic system is developed, and it is attached to machining center with three degrees of freedom. The system keeps the polishing tool vertically on the surface of die and maintains constant pneumatic pressure. The polishing robot with DSP(digital signal processor) controller is controlled by sliding mode control. A synchronization between machining center and polishing robot is accomplished by using M code of machining center. A performance experiment for polishing work is executed by the developed automatic polishing robot system. The result shows that the developed automatic polishing robot has a good performance and well polished workpiece surface is obtained.

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NURBS 곡면기법을 이용한 압출금형 곡면의 표현방법에 관한 연구 (Investigation on the Description Method of Extrusion Die Surface using NURBS Surface Scheme)

  • 유동진;임종훈
    • 소성∙가공
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    • 제12권2호
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    • pp.151-160
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    • 2003
  • In the present study, an advanced surface construction method based on NURBS surface scheme is proposed to construct the extrusion die surface. The inlet and outlet profiles we precisely described with NURBS curves using the cubic appropriate control points and weights. The interior control Points of surface are generated using the cubic interpolation of the weights at the inlet and outlet sections. In order to verify of the proposed method, automatic surface generation is carried out for the various types of extrusion die surface.

금형 자유곡면 가공에서의 공구간섭 제거 (Removal of tool interference area for machining freeform surfaces of mold shape)

  • 장봉준;김희중;정재현
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.626-630
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    • 1996
  • The most important problem in NC machining of a freeform mold surface is removal of tool interference. In this paper three methods are introduced to remove self-intersection on offsetted freeform surface for 3-axis NC. All methods are using intersectional offset curves on original offset surface. The fast method is sequential loop check using two lines which have two neighbor points of intersectional offset curves.

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솔리드 모델링 기법을 응용한 공구간섭 제거에관한 연구 (A Study on Tool Interference Avoidance Using Solid Modeling Method)

  • 장동규;양균의
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.149-152
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    • 1995
  • 금형 제작에는 금형의 형상을 모델링 하는 모델링 기법과 이 모델링 정보로부터 공구의 경고계획, 황삭, 정삭, 잔삭가공과 가공조건등의 여러 가지 고려해야 하는 사항이 많이 있다. 근래에 들어 금형은 그 기능적인 측면뿐 아니라 미적 감각까지 만족시키는 심미안적인 측면이 많이 고려되고 있으며 CAD/CAM 소프트웨어, CNC, 머시닝 센터등릉 이용한 기술 집약적인 생 산체제로 변화하는 실정이며 금형의 생산성 향상 및 납기단축에 중점을 두고 있다. 본 연구에서는 이러한 공구간섭의 배경 을 바탕으로 하여 해석적 복합곡면에서 간섭이 발생하는 부위를 솔리드 모델링 기법을 응용하여 빠르게간섭역을 찾고 찾아진 간섭역에서의 공구간섭 현상을 검사하고 제거하고자 한다. 이러한 방법은 공구간섭검사에 필요한 계산시간을 단축하고 소요 되는 기억용량의 소모를 줄일 수 있으며 나아가 실시간 가공에도 적용할 수 있으리라 본다.

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금형 연마작업을 위한 로봇 오프라인 프로그래밍 시스템의 개발 및 적용 (Development and Verication of a Robot Off-line Programming System for Die Polishing Process)

  • 강성철;김문상;이교일
    • 한국정밀공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.69-77
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    • 1997
  • 본 논문은 금형의 마무리 연마 작업을 로봇을 이용하여 자동화하기 위한 오프라인 프로그래밍 시스템개발을 그 내용으로 하고있다. 3차원 자유곡면 형상을 갖는 금형을 연마하기 위한 로봇 작업 경로를 효율적으로 생성하기 위해서는 기존의 교시 방법이 아닌 CAD시스템과 연계된 시뮬레이션 방식의 자동 경로 생성 방법이 요구된다. 본 연구에서 개발된 금형 연마 작업을 위한 오프라인 프로그래밍 시스템은 연마 작업 시뮬레이션을 위한 기하학적 모델링 기능, 로봇의 작업 공간을 고려한 작업장 배치 기능, 연마 로봇의 효율적인 기구학 해, 3차원 그래픽 시뮬레이션, 3차원 물체간의 충돌 검사 기능 및 유기적인 관계형 데이타 베이스 기능 등으로 구성된다. 본 시스템의 시뮬레이션 결과를 로봇의 위치 보정 과정을 거쳐 로봇 작업 프로그램 으로 변환함으로써 최종적으로 실제 연마 작업이 가능한, 정확하고 안전한 로봇 프로그램을 생성하였다.

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NC 가공을 위한 곡면 모델링에 관한 연구

  • 성원징;양균의
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.356-362
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    • 1991
  • 자동차, 항공기, 선박등과 같은 산업제품과 전화기, TV브라운관과 같은 가전제품, 심미적 기능을 갖는 제품등과 같은 일상용품등은 많은 부분이 자유곡면(sculptured surface)으로 이루어져 있다. 이러한 해석적으로 정의 하기 어려운 제품 또는 그것을 생산하는데필요한 금형을 가공하는데 있어서 기존에는 석고 모형이나 목형을 이용한 모방 절삭을 하였다. 그러나 근래에는 자유곡면으로이루어진 제품을 설계하고 가공하는데 있어서 CAD/CAM system을 이용하고 있다. 제품의 곡면을 표현하거나 이들을 NC가공하기 위해서는 곡면을 나타내는 형상 정보가 필요 하고 이들 형상정보로 곡면모델링을 하여공구 경로를 구한다. 그러므로 이들 형상정보를 허용한도내에서 적절히 정하여 실제형상에 가까운 곡면을 형성하여야 한다. CAD/CAM 기술의 발달에 따라 다양한 형태의 곡면을 형성하는 기능을 가진 system이 많이 출현되었고 점토, 석고 또는 나무등으로 만든 physical model로 부터 얻어진 형상정보에 의해 surface fitting을 함으로서 자유곡면을 표현하는 방법이 많이 사용되고 있다. 어떠한 곡면을 표현할때는 곡면의 특성을 잘 표현하면서 전체적으로 smooth 한 것이 바람직하다. 그러므로 곡면의 형태를 설계자가 쉽게 이해할 수 있고 적은 수의 patch로도 복잡한 형상을 나타내야 하며 또한 국부적으로 수정이 용이하여야한다. 본 논문에서는 자유곡면을 나타낼 수 있는 수학적 표현 방법에 관하여 논하고, 해석적 곡면으로 부터 형상정보를 얻어 곡면 모델링을 한 후의 Ferguson곡면, UBS와 NUBS의 차이점을 분석하고, 이들 곡면과 해석적 곡면으로부터 얻은 실제곡면과의 오차를 측정하여 실제형상에 가까운 모델링 곡면을 찾고자 하였다.. 라. MCl(M:K$^{+}$, $Na^{+}$, NH$_{4}$$^{+}$ 및 H$^{+}$) 수용액 메디움에서의 Cd(II), Mg(II) 및 Zn(II)의 Dowex 1-X8, Cl$^{-}$ 수지에 대한 흡착은 역시 어떤 메디움에서도 Cd(II) 흡착이 제일 크며, 다음이 Zn(II) 이고 착이온을 형성않는 Mg(II)이 제일 작았다. 한편 메디움 종류별 D값의 크기순위는 H$^{+}$>K$^{+}$> $Na^{+}$>NH$_{4}$$^{+}$이였다. 메디움의 종류에 따라 D값의 차이가 나는 것은 금속이온의 착이온 형성과 금속이온의 용액내에서의 이온종의 상태와 관련이 있다고 생각된다. 마. MCl(M:K$^{+}$, $Na^{+}$, NH$_{4}$$^{+}$ 및 H$^{+}$)과 MNO$_{3}$ 용리액에 의한 Cd(II), Mg(II) 및 Zn(II)의 용리는 예상한 바와 같이 MCl에서 작은 Dv 값을 갖는데, 이것은 CdCl$_{4}$$^{2-}$ 착이온을 형성하거나 ZnCl$_{4}$$^{2-}$ , ZnCl$_{3}$$^{-}$같은 이온과 MgCl$^{+}$, MgCl$_{2}$같은 이온종을 형성하기 때문인것 같다. 한편 어떠한 용리액에서던지 N