• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.190-190
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• 2003

동력 전달용 구동부품에 있어서 중공 플랜지 형상의 부품은 흔히 찾아 볼 수 있으며, 이는 높은 강도를 요구하기 때문에 강도향상을 위하여 단조에 의한 제품의 성형 방법이 많이 연구되고 있다. 중공 플랜지형상을 갖는 제품의 제조 방법으로서는 중실 플랜지 형상으로 단조하여 내경부를 절삭가공하는 방법, 중실 소재를 후방압출하여 중공 플랜지형상으로 단조하는 방법, 또는 중공의 초기소재를 사용하여 중공 플랜지형상으로 단조하는 방법이 일반적이다. 본 연구에서는 Fig. 1에 나타낸 것과 같이 중공 플랜지 형상을 갖는 기계 부품의 단조방법에 대해 연구하였으며, 중공 관의 내경을 $d^1$, 외경을 $d^2$, 플랜지부의 외경을 $D^0$, 중공 관의 두께를 t, 플랜지부의 두께를 T로 정의하였다. 중공 플랜지 형상에 있어서 공정 설계의 변수는 다양하겠으나, 본 연구에서는 중공관의 외경과 내경의 형상비 $\alpha$(=$d^2$/$d^1$), 플랜지의 폭과 중공관의 두께비 $\beta$(=B/t) 및 중공관의 두께와 플랜지의 두께비 r(=T/t)의 변화에 따른 성형조건에 관해 고찰하였다. 중공 플랜지 형상의 성형방법으로 Fig. 2에 나타낸 것과 같은 $\circled1$중실소재를 이용한 후방압출단조(backward extrusion forging)방법, $\circled2$중공 소재를 이용한 엎셋(upset forging)방법, $\circled3$중공 소재를 이용한 압조법(injection forging), $\circled4$중실소재를 이용한 압조-압출(injection-extruding forging)법의 4가지의 단조 방법을 제시 하였다. 또한, 유한요소해석을 수행하여 소성유동 형태, 유효변형률, 단조하중을 검토하고. 모델재료인 납을 이용한 실험을 통하여 이를 검증하였다. 이를 바탕으로 산업 현장에서 경험에 의존하였던 공정 설계를 보다 효과적으로 개선하기 위한 단조법을 제시하고자 하였다. 또한 중실 소재를 이용한 중공 플랜지 형상의 단조 방법 중 보다 적절한 단조방법인 압조 단조에 있어서 일반적으로 사용되고 있는 SM10C에 대한 유한요소 해석을 수행하였으며, 제품의 형상비에 따라 폴딩 결함의 발생 유무를 검토하고, 폴딩 결함 없이 단조하기 위한 중공 플랜지의 형상한계 비를 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 1995.06a
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• pp.158-164
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• 1995

진합정공 주식회사는 다단 성형기를 사용하여 자동차 부품이나 건축재 등을 냉간 단조로 생산하는 중소기업으로서, 수입에 의존하고 있는 각종 단조품들의 국산화와 고부가 가치의 정밀 단조품 생산을 위해 기술개발에 많은 노력을 기울이고 있는 회사이다. 본 논문 에서는 진합정공의 냉간단조 생산 기술을 예비처리 과정과 냉간단조법, 단조소재, 단조 금 형으로 나누어 개략적으로 소개함으로써 중소기업형인 국내 단조 기업의 생산 기술과 생산 현황을 파악하고자 하였다. 이러한 시도를 통하여 국내 단조 기술의 수준을 파악할 수 있을 것이며, 기술 개발을 위한 산학협동의 기반을 마련할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 1999.06b
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• pp.51-64
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• 1999

가스터빈에 사용되는 소재는 여타 금속소재에 비하여 고온 기계적 특성은 우수한 반면 상대적으로 단조성이 떨어지기 때문에, 금속소재의 단조성에 대한 이해와 단조 공정별 장단점을 파악하여 단조공정 설계에 반영하여야 한다. 가스터빈용 Ni합금의 경우 고온기계적 성질은 결정립 크기에 크게 의존한다. 결정립 크기는 기계적 성질에 직접적으로 영향을 미치는데, 동적재결정의 경우 초기 결정립크기, 변형률, 변형속도, 온도 뿐만 아니라 결정립계에 석출된 제2상에 의해서 크게 영향을 받기 때문에 이들 상의 고용온도를 파악하여 단조공정 설계에 반영하여야 한다. 유한요소법으로 변형률과 온도분포를 해석함으로써 단조품 내의 결정립 분포를 효과적으로 예측할 수 있다. 다단계 단조 경우, 최종 단조품의 결정립 크기는 단계별 단조 온도 및 변형률 배분 등에 따라 변하므로 이를 고려하여야 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.21 no.2
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• pp.117-125
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• 1997

상계요소 해석(UBET) 프로그램은 비대칭 단조공정에서의 다이 충만과정과 단조 하중등을 예측하기 위하여 개발되었다. 보다 용이하게 단조 공정을 해석하기 위하여 비대칭 형상의 단조공정을 평면변형부(길이 부분)과 축대칭변형부(라운딩 부분)으로 나누었다. 평면변형부와 축대칭 변형부의 경계는 전단에너지를 고려하여 결합하는 빌딩 블록 방법(building block method)을 이용하였다. 그리고 본 연구의 비대칭 형상을 단조하는데 최적의 초기시편 형상으로 아령형의 시편(dumbbell-typed billet)을 제시하였다. 또한 실험은 상온에서 플라스티신을 사용하여 수행되었고 수치해석 결과와 실험결과는 비교적 잘 일치하였다.상계요소 해석(UBET) 프로그램은 비대칭 단조공정에서의 다이 충만과정과 단조 하중등을 예측하기 위하여 개발되었다. 보다 용이하게 단조 공정을 해석하기 위하여 비대칭 형상의 단조공정을 평면변형부(길이 부분)과 축대칭변형부(라운딩 부분)으로 나누었다. 평면변형부와 축대칭 변형부의 경계는 전단에너지를 고려하여 결합하는 빌딩 블록 방법(building block method)을 이용하였다. 그리고 본 연구의 비대칭 형상을 단조하는데 최적의 초기시편 형상으로 아령형의 시편(dumbbell-typed billet)을 제시하였다. 또한 실험은 상온에서 플라스티신을 사용하여 수행되었고 수치해석 결과와 실험결과는 비교적 잘 일치하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.40 no.4
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• pp.320-324
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• 2016

A new eccentric forging process for camber bolts has been suggested in this study. The camber bolt is manufactured by a two-step process: the typical forging process for normal bolts and the trimming process for the eccentric flange. The processes are performed under high forging load and generate a large amount of chip during trimming. A new forging process has been required in order to overcome these problems. The eccentric forging is the new process in which the load axis is offset from the central axis, as against central load applied in a typical forging process. The eccentric forging process could reduce forging load and save the amount of chip. In order to manufacture camber bolts by an optimum process, it is required to adjust the geometry of eccentric die and the offset from the central axis.

• Transactions of Materials Processing
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• v.1 no.2
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• pp.1-6
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• 1992

단조 기술은 주조 기술과 함께 금속에 대한 가공 기술로서 가장 오랜 역사를 지닌 것으로, 특히 철강재의 인류 문명에 대한 공헌을 가능케 하는데 결정적인 역학을 수행하였다고 하여도 과언이 아니다. 단조 기술은 현대에 있어서도 소생가공기술 중에서 그 원류의 위치를 견지하고 있음은 사실이다. 그러나 단조 기술은 오늘날 여러가지의 새로운 가공 방식과 경합하여야 하는 위치에 있으며, 이 때문에 작업 합리화와 경비 절감을 통한 경쟁력 강화가 무엇보다 요망되고 있다. 사실상 단조 기술의 과거 30~40년간에 걸친 제반 개선 방향과 발달 방향의 근원은 여기에서 비롯된다. 이러한 관점에서 본고에서는 단조기술의 현황과 단조 연구의 현상에도 약간 언급코져 한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.9
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• pp.352-357
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• 2020

This study was performed to solve the quality problems of forging propeller shaft components in the marine diesel engines during the final cooling process and provide reasonable guidelines to increase the production of forging products. Residual hydrogen existing on the inside of forging products begins to diffuse and accumulates at the pores, micro-fissures, and grain boundaries as the temperature of forging products begins to decrease and reaches a critical temperature range, and finally transforming into internal defects. These defects were easily found near the surface of products after milling the surface of forging products. In this work, four types of forging products (shaft flange, shaft journal, thrust shaft, and propeller shaft) were chosen to evaluate the temperature history of products during the cooling process, employing non-linear numerical analyses with the ANSYS program. The times elapsed to reach 250 ℃ after cooling were approximately 9 ~ 23 hours for each forging product. These times can be used as cooling process guidelines on the quality and productivity of products after heat treatment.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.13 no.6
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• pp.22-29
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• 1991

분말단조란 종래의 분말야금법으로 예비 성형체를 만든후 그것을 단조 소재로 열간단조를 통하여 최종 제품을 만드는 부품가공기술이다. 본 고에서는 분말단조의 이해와 선진국에서 개발에 성공한 사례 및 경제성을 조사함으로써 분말단조기술의 현황 파악 및 기술 축적을 도모하고자 하였다.

• Journal of the KSME
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• v.32 no.6
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• pp.524-535
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• 1992

형단조 제품의 예비성형체의 결정이 중요하며, 그 형상은 최종 제품의 설계 조건에 따라서 수 치적으로 결정될 수 있음을 알았다. 축대칭이나 평면 변형과 같은 2차원 해석이 필요한 제품의 경우에는 체계적인 방법으로 예비성형체의 모양을 결정할 수 있으며, 그 결과를 이용하여 일련의 단조 공정이 설계된다. 이러한 수치해석적 설계 방법은 단조에서 CNE의 근간이 되어 설계의 자동화에 직접적으로 기여할 수 있을 것이다. 이 분야에서 앞으로의 연구방향은 기존에 확립되어 있는 수치해석적 설계방법을 보편화하여 현장에서 사용하기 쉽도록 패키지화할 것과, 모형실험 또는 실제 공정을 통한 해석결과 및 설계를 검증할 것 등이다. 또한, 일반 3차원 형단조의 공정 해석도 활발하게 이루어져 복잡한 정밀 단조에 대한 설계 자동화도 연구되어야 할 것이다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.67-67
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• 2003

자동차, 항공기, 산업기계, 운반기계, 철도차량, 공작기계 등 거의 모든 산업부문에서 사용되는 베벨기어의 냉간단조 공정 및 금형 설계를 위한 해석을 수행하였다. 소성가공에 의해 생산된 베벨기어는 기계적 성질이 우수하여 동력 전달장치의 수명연장 및 신뢰성, 소형화 등을 달성할 수 있으며 생산 원가 절감의 효과가 크기 때문에 냉간 단조의 공정설계는 매우 중요하다. 베벨기어의 단조에 대한 상계해석 결과는 금형 설계 시 프레스에 필요한 단조하중을 예측할 수 있으므로 프레스의 최적성형과 안전한 금형 설계를 도모할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 베벨기어의 냉간 단조시의 내부 동적 가용속도 장을 제시하였고 단조하중, 금속유동 등을 계산하였다. 또한 강소성 유한요소해석을 동시에 수행하여 제시한 동적 가용속도장의 적절성을 비교 검토하였다. 본 연구의 결과는 베벨기어의 적절한 냉간 단조 성형공정 및 공정설계를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.