• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.43.1-43.1
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• 2009

다이캐스팅과 같이 가압 사출방식을 이용한 제품 성형 공정에서 관심의 대상이 되어왔던 연구 주제 중 하나는 어떻게 하면 금형 내에 충진되는 용탕의 유동을 층류성으로 제어할 수 있을까 하는 문제이다. 그러나 다이캐스팅 공정에서 일반적인 용탕의 사출속도로는 그 유동 특성을 제어하기가 거의 불가능하다. 이러한 사출속도의 설정 및 게이트의 형상설계를 하는데 있어서 대부분 경험적인 자료를 이용하고 있어 공정의 효율성을 극대화하고 있지 못한 실정이다. 본 연구에서는 용융 마그네슘합금이 금형내에 충진 될 때 유체의 유입속도 및 탕구형상이 유동에 미치는 영향을 전산유체역학을 이용하여 충진 및 응고해석을 하였고, 예견되는 제품의 결함 및 결함제어 가능성을 진단함으로써 개선방안을 제안하고 최종적으로 금형설계 제작에 반영하여 실제 주조된 제품을 해석결과와 비교하였다. 또한, 본 연구에서 주조된 전자기부품의 미세조직을 관찰하고, 인장강도 및 파괴 특성을 관찰 하였다. 실험결과 빠른 응고속도에 따른 조직의 미세화 효과로 항복강도, 인장강도 그리고 경도 특성이 우수하게 관찰되었다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.10 no.3
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• pp.247-253
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• 1990

주철의 중력금형주조에서 반복작업에 따른 응고과정의 변화를 3차원의 수치해석적 방법에 의하여 컴퓨터해석을 하였다. 수치해석적 방법으로는 차분법을 채택하였다. 반복작업과정에 따라 변화되어지는 주물의 응고시간과 미세조직, 기계적성질과의 관계가 조사 되어졌다. 컴퓨터에 의해 계산된 각싸이클의 냉각속도로 부터 주물의 공정셀의 수, 경도, 인장강도등의 변화를 예측하였으며 또한 반복싸이클에 따른 금형 및 주물의 온도분포와 최종응고부위등을 예측하였고 이들은 실제주조시험에서 얻어진 결과와 비교적 잘일치하였다. 중력금형주조에서 회주철의 응고시간, 공정셀, 기계적성질 및 응고속도에 미치는 냉각수의 영향이 또한 컴퓨터해석에 의하여 잘예측되었으며 컴퓨터해석에 의한 냉각수 라인의 적절한 설계에 의하여 주물의 미세조직 및 기계적성질과 결함발생 가능위치를 효과적으로 제어할수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.10a
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• pp.16-16
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• 1998

우주발사체용 로켓트 구조재로 사용되는 알루미늄합금 단조재는 강도확보를 위하여 고온으로 가열후 급냉과정에서 상당한 크기의 잔류응력이 발생되고 이로 인해 기계가공시 변형이 유발되어 조립성이 나빠진다. 잔류응력은 그 크기가 재료의 항복강도를 초과할 때 제거되므로 응력제거(stress relief)를 위해서는 외부하중이 가해져야 한다. 응력제거 처리는 소성변형, 열처리 및 초음파 등의 방법으로 수행되며 소성변형에 의한 제거효과가 가장 크다 형상이 복잡한 형 단조재의 경우 열간단조금형과 동일한 금형을 이용하는 TX52 등의 방법을 적용한다고 알려져 있으나 TX54에 대한 금형설계 및 소성변형률 적용 데이터는 공정 know-how로 분류되어 있다. 잔류응력제거 처리의 해석적 연구로는 판재와 링롤재에 대해서는 인장 및 압축 소성변형에 적용에 대한 결과가 발표된 바 있으나 형 단조재의 경우에는 전무하다

• Transactions of Materials Processing
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• v.1 no.2
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• pp.40-51
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• 1992

냉간단조에 의한 새로운 헬리컬기어 성형공정이 제시되었다. 원형봉재로 부터 헬리컬기어를 압출함에 있어서 압출압력을 계산하기 위하여 상계정리를 적용하여 수치계산하고, 수치해석 결과와 압출하려는 기어의 금형을 설계 제작하여 실험한 결과를 비교 검토하고자 한다. 이론해석상 다이형상으로 인벌류트곡선을 사용한 이론해는 실험결과와 잘 일치하였다. 그리고, 다이의 형상을 평기어부와 헬리컬기어부의 이중구조로 된 신공정이 헬리컬기어부로만 된 사만타공정과 비교해서 금형강도를 향상시킴으로써 다이수명은 증가되었고, 자동차 변속기용으로 헬리컬기어는 KS 기어급수 4~5 급의 정밀도에 해당하는 기어를 가공했다. 이는 사만타공정의 정밀도 보다 향상된 결과를 얻었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.3
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• pp.283-288
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• 2012

Ultra-high-strength steels (UHSSs) are widely used for lightweight automobile parts, and the control of springback is very important in sheet-metal forming. The object of this study is to verify the effects of multi-stage forming process parameters for U-channel-type automobile parts made of UHSS. Finite element analysis is carried out to predict the formability and springback. The main parameters considered for the multi-stage forming process are the die angle, die radius, and punch-forming direction. It is shown that multi-stage forming is very effective for reducing springback, and that a small punch-forming angle and die radius reduce springback, whereas the die angle does not have a large effect.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2004.05a
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• pp.373-376
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• 2004

자동차 부품제조에 있어 비용절감과 경량화에 대한 노력은 시간이 지날수록 더욱 그 강도를 더해가고 있다. 이에 따라 tube hydroforming 공법과 고강도 소재를 결합한 부품제조 기술이 국내에서도 활기를 띄기 시작하여 각 자동차사별로 양산 적용을 앞두고 있다. 포스코는 철강소재 자동차 부품 개발에 대한 촉진 및 신수요 창출을 위하여 hydroforming사업을 시작하였으며 이미 수 종의 부품을 국내 자동차사와 공동으로 개발하여 적용을 추진하고 있다. 특히 인장강도 45kg 이상의 고강도 튜브를 이용한 hydroforming샤시 부품을 국내에서 최초로 개발하였으며 현재 시작품 제작을 완료하였다. Hydroforming 부품의 개발은 부품형상 정보를 이용 CAE를 통한 공정해석, 금형의 상세 설계 및 제작 그리고 시작품 제작의 과정을 통해 이루어지며 최종적으로 양산금형이 제작된다. 본 연구에서는 이러한 일련의 과정을 소개하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.4
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• pp.423-430
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• 2010

Hot closed-forging process and the die used for forming an automotive flange were analyzed from the viewpoints of heat transfer, grain-flow lines, and stresses to obtain a forged product without defects such as surface cracks, laps, cold shots, and partial filling. The forging process including up-set, pre-forging, final forging and pressing forces was investigated using finite element analysis. The influence of the preform die and the ratio of the heights of the upper die to lower die on the forging process and die were investigated and a die shape ($10^{\circ}$ for the preform die, and 1.5:1 ratio for the final die) suitable to achieve successful forging was determined on the basis of a parametric study. All parametric design requirements such as strength, full filling, and a load limit of 13,000 KN were satisfied for this newly developed flange die. New dies and flanges were fabricated and investigated. Defects such as partial filling and surface cracks were not observed.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.24 no.4
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• pp.238-248
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• 2004

고압 다이캐스팅에서 요구되고 있는 고품질의 주조를 위해, 비교적 간단한 개선 방안으로 용탕 주입 방법의 개선이 실험적으로 시도 되었으며, 그로 인해 많은 경우에 긍정적인 결과가 관찰 되었다. 특히, 냉가압 다이캐스트에서, 금형내 용탕의 예충전을 유도하는 용탕 주입의 속도 및 플렌저의 위치제어를 통해 기공율의 저하 및 그로 인한 기계적 강도의 개선 효과를 확인 할 수 있었다. 본 논문은, 그 원인과 결과 대한 연구를 위해, 상용 해석 도구인 Flow3D를 이용, 금형내 용탕의 흐름을 모델링을 통해 가시화하여 용탕의 주입속도 및 위치의 변화가 주물의 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 용탕 주입을 위한 플런저의 속도 및 위치 제어의 변수로, 1) 금형내에 용탕의 예충전 유도를 위한 용탕 고속 주입 지연 정도, 2) 플런저의 저속운행에서 고속으로의 가속도, 3) 용탕의 예충전 동안의 플런저 속도를 선택, 그로 인한 영향을 연구 분석 하였고, 그 결과로 플런저의 속도 및 위치 조절을 통하여 금형내 갇힌 공기의 양이 줄어 들 수 있음을 알 수 있었다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2003.06a
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• pp.122-124
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• 2003

본 연구는 사출성형공정 후 조립공정에서 발생하고 있는 사출성형물의 Weld line에 의한 사출성형물의 파괴현상을 해석하고 개선된 품질을 얻기 위한 시도이다. 사출성형 관련 설계는 사출금형설계 전문가의 축적된 지식과 경험을 활용하여 수행되어 왔으며, 설계에 필요한 설계자의 경험이 전무한 경우 많은 시행 오차를 유발하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 글라스 홀더 플레이트를 사출성형하고 조립공정을 수행함에 있어 생산 중 발생되고 있는 Weld line에 의한 제품의 강도 문제를 수치해석을 통하여 시뮬레이션함으로써 제품 품질을 향상 하고자 해석과 평가를 시도 하였다.

• Elastomers and Composites
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• v.39 no.4
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• pp.286-293
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• 2004

Ester- and ether-based thermoplastic polyurethanes of different hardness were injection molded at different mold temperatures and effects of mold temperature on the physical properties of TPUs were investigated. Glass transition temperatures of soft segments of TPUs were hardly changed by mold temperatures. The phase separation of soft and hard segments of injection molded TPUs were affected little by mold temperatures. However, crystallinity of hard segments, temperature range of rubbery plateau, and tensile strength of injection molded TPUs decreased with increasing mold temperatures for TPUs of high hardness. However, injection molded TPUs of low hardness showed increases of crystallinity of hard segments, temperature range of rubbery plateau, and tensile strength with increasing mold temperatures. Different physical properties of injection molded TPUs depending on mold temperatures were attributed to different crystallization and physical crosslinking effects of hard segments.