• 한국주조공학회지
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• 제11권4호
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• pp.283-292
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• 1991

• 한국주조공학회지
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• 제13권5호
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• pp.411-419
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• 1993

• 한국주조공학회지
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• 제28권5호
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• pp.217-220
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• 2008

본 연구에서는 유한요소법을 적용한 수치해석을 이용하여 타이어 제조용 금형을 생산하기 위해 사용되는 주조재의 열적 특성에 관하여 조사해 보았다. 고 품질의 정밀도가 좋은 타이어를 제조하기 위해, 일반적으로 타이어 제조용 금형의 주조재로 많이 사용되고 있는 알루미늄 합금과 비교 대상으로 연강을 선정하여 각각의 주조재에 대한 응고과정에서의 온도분포와 응력분포 결과를 수치적으로 계산해 보고 결과를 예측해 보았다. 수치해석을 통한 결과에서, 알루미늄 합금을 사용한 금형의 냉각과정 동안의 온도분포는 연강에 비해 보다 더 안정적으로 나타나는 것을 확인하였으며, 응력분포 결과 또한 알루미늄 합금 금형이 연강에 비해 정밀도를 향상시키고 좋은 품질의 제품을 얻는 데 보다 나은 것으로 나타났다. 그리고 금형의 온도분포와 응력분포는 금형의 냉각과정 동안 주조재의 초기 냉각온도에 의해 크게 영향을 받는 것으로 사료된다. 마지막으로, 이러한 수치해석에 의한 금형의 열적 특성 예측은 향후 고품질, 고정밀도의 금형 생산을 위한 예비성능평가 방법과 경제적 측면에서 매우 유용하게 활용할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국주조공학회지
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• 제10권3호
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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.

• 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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• 대한안전경영과학회 2013년 추계학술대회
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• pp.587-595
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• 2013

기계가공으로 인한 사고는 작업자에게 치명적인 경우가 많다. 이러한 사고는 완벽한 가공지그을 통해 대부분 예방이 가능하지만 제품설계초기 후가공과 양산 공정은 고려되지 않고 설계되어 기계가공 시 재해로 연결되는 경우가 빈번히 발생하고 있다. 사형주조법은 수작업으로 손쉽게 제품을 생산하는 장점을 가지는 반면 치수오차가 다른 양산공정 보다 크다는 단점을 가진다. 이런 사형 주조품을 기계 가공할 때 제품의 치수편차로 인해 불안전한 고정및 과다한 절삭, 제품이탈, 공구파손, 장비와 공구의 빠른 수명감소 등의 다양한 문제가 발생 하지만 사형주조의 특성상 개선하기 어려운 문제로 인식되고 있다. 본 연구에서는 원형의 용기형태의 제품을 사형주조 후 기계가공 하는 것을 금형으로 대체하기 위한 셸몰드법을 제시하고 셸몰드로 만든 셸주형으로 주조함으로서 표면조도 평균 $Ra9.94{\mu}m$의 기계가공에 준하는 표면을 구현하였다. 외형의 정밀한 제품을 대량 생산하여 가공공정의 간소화 및 평균 두께 편차를 줄임으로서 제품파손 및 제작 시 발생할 수 있는 안전사고예방에 긍정적인 영향을 주었다. 기계가공전 제품의 치수정밀도를 높여 안전성, 생산성향상, 가공 공정단축, 환경개선 등을 이 가능함을 확인하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제4권1호
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• pp.21-31
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• 1984

IAD( Implicit Alternative Direction ) FDM을 사용하여 금형에서의 L형 순수알미늄 주물에 대하여 그 응고상황의 수치적 해석을 2차원적으로 시도하였다. 계산은 주형비 ( 주형의 부피/주물의 부피 )에 따라 금형 표면에서의 대류현상과 금형/주물계면에서의 Air-gap형성 현상을 고려에 넣은 경우와 그렇지 않은 경우로 나누어 각각 콤퓨터에 의해 계산하여 그 결과를 비교하였다. 또한 금형/주물 계면주위의 온도구배를 구함으로써 Air-gap이 열전달에 미치는 영향을 검토하였다. 이와같은 시도에 의하여 주물의 응고시간, 응고방향 Hot spot의 위치 등 주조에 있어서 매우 중요한 사항들을 알아내는데 Numerical Analysis 이 매우 유용한 방법임을, 특히 금형표면에서의 대류현상과 금형/주물 계면에서의 Air-gap형성현상을 고려에 넣은 경우에 더욱 정확한 결과를 기대할 수 있다는 것이 확인되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.3559-3566
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• 2009

종래에는 신발 부품 등을 제작하는데 주조금형을 가열, 냉각하는 별도의 가열판과 냉각판을 사용해 왔다. 그러나 이것은 금형을 가열 및 냉각하는데 시간이 너무 오래 걸리는 단점이 있었다. 따라서 본 연구에서는 기존의 가열판과 냉각판을 사용하던 방법을 대체하여 파이프 인서트 주조 금형을 사용한 신발창의 프레스 성형에 대한 적용 가능성을 제안하였다. 유한요소법을 사용한 수치해석이 금형의 온도분포 해석에 적용되었으며, 또한 LabView에 의해 그 온도를 실제로 측정하였다. 프레스 성형용 파이프 인서트 주조금형에 의해 부품을 제작하는 공정은 특히 생산성면에서 아주 효과적이라고 검증되었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2000년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.94-94
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• 2000

• 한국주조공학회지
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• 제5권3호
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• pp.47-51
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• 1985

FMC(FULL MOLD CASTING)법(法)이란 발포 polystyrene모형을 사용하여 조형후, 주형으로부터 모형을 발형치 않은채, 용탕을 주입하여 주물을 제조하는 방법을 말한다. 합성수지 발포체를 주조용(用) 모형의 재료로써 사용하는 방법은 1956년 미국의 슈로이어(H. F. Shroyer)에 의하여 발명되었으나 이것은 실제 주조에 응용하기에는 여러 곤란한 문제가 있어, 단순히 착상에 그치고 공업적으로 적용할 수 있는 기술을 확립치는 못하였다. 그후 서독 아헨대학교수로서 당시 발포폴리스티렌을 포함하는 각종단열재 제조회사 G+H 사(社)의 A. Wittmoser에 의하여 1962년에 처음으로 공업적으로 이용되어, 현재 서독, 미국, 일본등 유럽전역에서 응용되고 있다. 당사(當社)는 1977년6월 5일 첫 가동된 이후, 동(同)그룹 사(社)인 현대자동차로부터 자동차금형 (Press Die)주조를 FMC법(法)으로 생산하여 달라는 요구를 받고, 그해 12月부터 개발시험에 착수하여 이듬해 6월(月)부터 본(本) FM주조를 적용하여왔다. 그러나 1) 폴리스티렌 모형의 주입시(時) 부(不)기화 잔유물에 의한 주물표면결함 2) 도형제 박리 현상에 의한 표면결함 3) 주입시(時) 다량의 매연발생 및 4) 조형시(時) 모형의 변형에 의한 칫수결함 등의 문제가 대두되어 품질면에서는 1982년6월(月)에 와서야 어느정도 정상궤도에 도달하여 본격적인 FM 생산을 해오고 있는 중이다. 여기서 그동안 당사가 경험한 대형주물 (자동차금형:$1{\sim}10$톤/개)에 있어서의 FM 주조법의 적용사례를 본지(本誌)를 통하여 간단히 소개하고자 한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2050-2054
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• 2007

This study numerically and experimentally investigated on thermal strain analysis of aluminum alloy casting mold using metal foundry. To predict the numerical result of thermal strain in Al alloy casting mold during the cooling process, it is performed the investigation of temperature distribution, stress and displacement based on the physical properties of Al alloy. In results of this study, Al alloy casting mold represented rapidly cooling graph during initial 20minutes after beginning cooling process, therefore value of stress and displacement is rapidly changed during initial 20minutes after beginning cooling process. In addition to, temperature distribution obtained by experiment confirmed corresponding pattern then compared numerical analysis with experiment. These results are distribute to make the effective and the high precision casting mold.