• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.32 no.6
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• pp.251-261
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• 2022

This paper describes the finite element analysis and die design change of spring retainer forging process to reduce the cold forging load and plastic forming stress concentration. Plastic deformation analysis was carried out in order to understand the forming process of workpieces and elastic stress analysis of the die set was performed in order to get basic data for the die fatigue life estimation. Cold forging die design was set up to each process with different four types analysis progressing, the upper and lower dies shapes with combination of fillets and chamfers shapes of cold forging dies. This study suggested optimal cold forging die geometry to reduce cold forging load. The design parameters of fillets and chamfers are selected geometry were selected to apply optimization with the DoE (design of experiment) and Taguchi method. DoE and Taguchi method was performed to optimize the workpiece preform shape for spring retainer forging process, it was possible to expect an increase in cold forging die life due to the 20 percentage forging load reduction.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2004.11a
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• pp.249-254
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• 2004

광의 효율적 사용을 위해 표면에 마이크로 그루브가 새겨진 고성능 광학 부품의 개발이 활발하고, 이들 부품의 다량 생산을 위한 초정밀 금형제조기술이 각광을 받고 있다. 최근의 초정밀 미세 기계가공의 경우 간단한 공정으로 이러한 마이크로 그루브 금형을 제작할 수 있다. 특히 조명각 변조용 렌티큘러 렌즈와 같이 실린더형 그루브 금형의 경우에는 기존의 Lithography, MEMS, LIGA 등 광 에너지를 이용한 다른 제조방법들에서는 가공하기 어려운 점이 있으나, 기계가공에서는 쉽게 제작가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 이러한 미세기계가공기술의 장점을 활용하여 U 형 마이크로 그루브를 가진 Lenticular 렌즈용 금형을 가공하고자 하였다. 가공에는 3 축 구동의 초정밀 미세 복합가공기와 단결정 천연 다이아몬드공구가 사용되었고, 가공방식은 마이크로 세이핑 공정을 적용하였으며, 가공 금형 재료에는 Brass와 무전해 Nickel이 사용되었다. 실험을 통하여 금형가공시의 절삭력, 칩 형상, 가공표면 등의 분석이 수행되었으며 이를 기반으로 여러 가지 가공문제점을 해결하고, 최종적으로 양호한 렌티큘러렌즈용 금형을 가공하였다.

• Transactions of Materials Processing
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• v.14 no.4 s.76
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• pp.303-309
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• 2005

Reverse Engineering 기술을 이용하여 금형 형상을 측정하고 이를 이용하여 자동차 주요 대형 성형 부품에 대하여 유한 요소 성형 해석을 수행하여 성형 인자들의 영향에 대하여 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) Reverse Engineering 기술의 사용은 대형 자동차 성형 부품에 대하여 성형 해석을 위한 금형 CAD 데이터를 확보하는데 유용함을 알 수 있었다. 그러나 보다 적극적으로 사용되기 위해서는 곡면 생성의 시간 단축과 제품 면에 발생한 주름에 의한 형상 차이 등의 문제를 해결하여야 할 과제가 남아 있다. (2) 성형 해석을 위하여 자동차 외판 부품 Trunk lid outer에 대하여 성형 해석을 수행 결과 부픔의 성형성에 영향을 주지 않는 한도 내에서 r값과 n 값이 낮은 소재를 사용하는 것이 부품의 형상 동결성을 확보하는데 유리한 것을 알 수 있었다. (3) 판재 성형 부품에 대한 적절한 소재의 재질 선정 방법으로서 유한 요소 해석이 매우 유용한 것을 알 수 있었다.

• Journal of the KSME
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• v.29 no.3
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• pp.294-305
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• 1989

소성가공 공정설계의 컴퓨터를 이용한 최적설계를 위하여 선결되어야 기술적 과제를 (i) 구성방 정식, (ii) 윤활 및 마찰조건, 그리고 (iii) 적응적 유한요소망 재구성법 등 3가지 분야로 대별하여 논의하였다. 적절히 선택된 마찰/구속조건 등 경계조건 (boundary condition) 과 적절한 유한 요소망의 구성을 통하여 최종제품의 형상을 만들어내기 위한 금형의 형상 등을 유한요소법으로 해석하여 공정설계상의 시행착오의 범위와 횟수를 줄일 수 있다(7,8). 또 하나의 예로서 자동 차의 자체 등 비교적 대형의 판재가공에서 펀치에 의한 본격적인 가공행정이 이루어지기 전에 판재 자체가 중력에 의하여 처지게 되는데 이러한 중력에 의한 피가공재의 초기 처짐은 최종제 품의 형상에 직접적인 영향을 주게 된다. 이 경우 기존의 유한요소 해석 기법을 사용하여 초 기처짐을 제어하기 위한 판재의 가공전 고정용 금형(binder wrap)의 최적설계를 훌륭히 수행할 수 있다. 이같이 현재의 유한요소 해석법은 많은 기술적 과제를 지니고 있으나 동시에 소성가 공의 컴퓨터 응용설계를 실현하기 위한 궁극적 도구로서 매우 큰 활용 잠재력을 지니고 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.2
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• pp.259-266
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• 1992

For CAD/CAPP integration, part information on not only geometry but also machining characteristics should be delivered and commonly used between designers and process planners. In this study, the machining features, as linking factors of the integration, are represented as the combination of functional features and atomic features and grouped into a hierarchical database. And the feature based modelling approach is used by generating information on the machining features in design stage. These features are drawn by analyzing real decision rules of process planners. The database using the machining features is built and used for application modules of process planning, operation planning and standard time estimation.

• Elastomers and Composites
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• v.49 no.3
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• pp.220-224
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• 2014

The tire tread is contacted with road surface directly. It gives significant effect on the breaking conditions, traction, noise and so on. The tread having grooves with complex geometry is molded by shaping process. The flow behavior of tread rubber in a mold affects the quality of the tread and it leads to the running performance of automobile. In this study, the flow behavior of rubber in shaping process has been investigated by computer simulation. The objective of flow simulation is the design of tread shape based on the contact of rubber on the mold surface and flow behavior of rubber. Different sequences of contact of rubber on the mold surface and flow behavior of rubber are observed according to the shape of tread on the mold surface. It was verified that the shape of tread gives significant effect on the flow behavior of rubber. Different flow behaviors of rubber and sequential contact of rubber to the mold surface were observed according to the shape of tread on the mold surface. Therefore, we have identified that the shape of tread give a change in the flow behavior of rubber.

• Design & Manufacturing
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• v.7 no.1
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• pp.7-10
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• 2013

Pencil-core dies are relatively new technology in Korea. It is not that no one had tried to make them but had failed due to lack of technologies. However, Posco TMC Co., Ltd, one of the leading die makers in the world, is capable of sophisticated dies including pencil-core dies. Spark plugs made by pencil-core dies have energy efficiency close to 100 percent, which compares to 46 percent of conventional spark plugs. Even though they are now mostly installed in LPG automobiles, more and more diesel and gasoline vehicles are adopting them. This study focuses on how to improve core shape precision using controling design and parts machining methods for pencil-core dies and productivity.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.40 no.4
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• pp.314-319
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• 2016

Flange bolt has a circular flange under the head that acts like a washer to distribute the clamping load over a large area. Flange bolt has usually been manufactured by cold forging. Flower shape defect occurs in the flange forging stage. This defect causes lack of dimensional accuracy and low quality. So it is needed to improve these forging defects. In this study, die design method for flower shape defect of flange bolt was suggested. In order to improve flower shape defect, inner diameter of the addition die in conventional forging process was modified. The forging process with applied modified die was simulated by commercial FEM code DEFORM-3D. The simulated results for modified die were confirmed by experimental trials with the same condition.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1992.10a
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• pp.330-334
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• 1992

현재 제품의 보다 향상된 의장성과 기능성을 위해서 정밀한 자유곡면 형상의 제품에 대한 수요가 증가함에 따라 자유곡면 형상 제품의 효율적이고 정밀한 설계 및 가공과 함께 제품에 대한 수치 검사가 더욱 중요해지고 있다. 이러한 자유곡면 형상 제품의 예로는 금형, 헬리콥터 프로펠러, 비행기 날개 등이 있다. 이러한 제품의 설계 및 가공을 위해서 많은 CAD/CAM 시스템이 개발되었다. 수치 검사 분야에서는 기하학적으로 복잡한 제품에 대한 정밀하고 효율적인 검사를 위해서, 3차원 좌표측정기을 포함한 컴퓨터의 구동의 수치 검사 장비가 개발되고, 그러한 장비를 이용한 CAI 시스템사용이 다양한 분야에서 점차 증가하고 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1995.04b
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• pp.164-168
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• 1995

산업,기술계에서 어떤 기계부품이 직접 제조되기 전에 샘플용으로시험 제작하여 부품의 형상, 디자인, 금형제작 에 관한 제반사항을 미리 알아보는 것은 제품의 정확한 형상이 나오도록 하는데 아주 중요하다. Rapid Prototyping( 급속입체표현)은 설계자의 의도를 실제성형물로서 제품개발 초기단계에서 빠르게 제작, 검증할 수 있으며, CAD/CAM 통합에의한 자동생산체제를 응용하여 Concurrent Engineering에도 적용 가능하다. 본 연구에서는 위의 Rapid Prototyping을 위한 형상 제작기법중의 하나인 StercoLithography를 이용한 3차원 입체형상의 제작을 위해 반드시 필요한 Supprot Algorithm에 대하여 연구하였다.