• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.7
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• pp.4057-4064
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• 2014

In this paper, attempts were made to design a preform for a final punch inexpensively using the proposed approximate optimization method or metamodel-based simulation optimization. The design objective of this work is to achieve a uniform distribution of effective strains, the angle dimension of the preformed punch is chosen as a design variable, and maximum underfill ratio is used as a constraint. For this optimization, a computer simulation of a practical punch forging process is run using DEFORM software, in which a preformed punch(workpiece), a master punch(upper die), and a bottom die are dealt with. A validation method is introduced to determine if the simulation results match the actual forging process. In addition, this work presents the detailed design optimization procedure consisting of (i) generation of an initial metamodel, (ii) metamodel optimization, (iii) validation of metamodel-predicted optimum, and (iv) metamodel improvement.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.7
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• pp.4375-4380
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• 2015

This study was performed to evaluate a newly proposed heating process of blank, which was used for Crank throw in the diesel engine, and provide design guidelines of heating processes. Non-linear numerical analyses were done using ANSYS program to investigate temperature and thermal stress distributions of blank during heating processes. The heating process consists of two stages; one is a heating stage with 20 hours, and the other is a holding stage with 12 hours, totaling 32-hour heating time. Based on analysis results, it was found that the temperature difference between the center and the surface of blank increased linearly during the heating stage but decreased gradually during the holding stage of heating processes, while max. equivalent stress, $12.5kg/mm^2$, was found at the center of blank after 10-hour heating time. As the guideline of blank heating process, it was recommended to keep the temperature difference between the center and the surface of blank to be within $150^{\circ}C$ when the environment temperature in furnace reaches $650^{\circ}C$ during a heating stage.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.18 no.3
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• pp.768-776
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• 1994

This paper describes computer-aided forging design for rib/web shaped parts. In manufacturing a part by means of forging process, the first step is to design the forging. This is done by modifying the given machined part geometry according to the requirements of the forging process. Traditionally, this is done by experienced forging designers using empirical forging design guidelines. Generally, it would be neither possible nor practical to develop a system which encompasses the design of all types of forgings. Accordingly, forging design can be simplified by considering critical two dimensional cross sections of the machined part geometry. This system is composed of three modules(process variable decision module, forging design module and redesign module) and each module is carried out in regular sequence. In the process variable decision module, first of all, the undercut is checked and modified, and then deep recesses and holes difficult to forge are eliminated. Also parting line, forging plane, forging plan view area, forging weight and maximum size(maximum height or width)are determined. In the forging design module, the magnitude of various allowances, draft angle, minimum web thickness, corner and fillet radius are determined and then geometry modification is performed. Finally, since the design rules and databases used in this system are based on parameters of the forging geometry, such as the trimmed forging plan area, forging weight, forging maxmum size, plausible estimates need to be made for these parameters. Therefore, in the re-design module, the design process is iterated until a satisfactory forging is obtained.

• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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• v.1 no.1
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• pp.35-43
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• 1988

ADI는 우수한 기계적 성질과 경제성을 바탕으로 80년내 들어 중요한 공업소재의 하나가 되었다. 성공적인 ADI 개발에 중요시 되는 요소로는 오스테나이트화 온도와 시간, 오스템퍼링 온도와 시간, 합금원소, 주물의 질 등이다. 온도와 시간은 ADI의 성능과 매우 밀접한 관계가 있으므로 엄격한 제어가 필요하다. 양질의 주물만이 양질의 ADI을 생산할 수 있으므로 열처리 전 주물의 질에 대한 관리가 필요하다. ADI의 우수한 성능으로는 고강도, 고연성 및 고인성, 내피로성, 내마모성 등이 있다. ADI의 성능을 이용하여 응용될 수 있는 분야는 기어 및 자동차 부품등의 단조강철 대체품과 주조성 및 가공성 등을 이용한 일반 공업제품에 이르기까지 다양하다. 경제적 측면에서의 ADI의 잇점은 생산에너지 및 가공비의 절감 등이다. 새 공업 소재로서의 ADI의 전망은 기술적, 경제적 측면에서 보강되어야 할 사항이 있으나, 이의 최대 장점인 우수한 강도 및 연성, 내 피로성, 파괴인성의 조합적인 기계적 성질과 강철 단조품에 대한 경제성, 주조가 부여하는 부품설계상의 융통성을 바탕으로 대단히 밝다고 할 수 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.11
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• pp.2082-2089
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• 1992

An experimental study on forging an axi-symmetric dome type of AISI4130 was carried out using modeling material. In order to verify the validity of the experimental data, a similarity study between plasticine and AISI4130 has been made. Friction conditions were characterized by ring test for the various lubricants. For the closed-die forging experiments of an axi-symmetric dome type of AISI4130 using the plasticine, various cylindrical billets with different aspect ratios were forged and different flash width to thickness(W/T) ratios were used in order to determine the optimum forging conditions. As W/T ratios decrease forging loads decrease while excess volumes increase. It was found out that the experimental results reproduce the similiar results available in the literature. As a result of these experiments, it was construed physical modeling is an excellent tool for forging process simulation at a practical level.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.04a
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• pp.87-94
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• 1997

로켓트 추진기관 단조부품용 $\psi$ 370mm급 알루미늄합금 7175 빌레트의 국산화개발과 관련한 용해주조기술 현황과, 합금설계와 미량원소첨가가 품질과 제작수율개선에 미치는 영향을 분석하였다. 미량의 Be첨가는 용탕의 유동성을 개선하고 미세기공량을 감소시켜 단조성을 개선할 것으로 기대되며, 불순물인 Fe/Si 비를 제어하면 주조균열생성을 크게 억제하는 것으로 나타났다. 현재의$\psi$370mm합금 빌레트의 품질수준은 전반적으로 양호하지만, 단조품의 최종물성 개선과 용해주조 조건 정립을 위한 합금설계, 열해석 등의 체계적인 연구와 노하우습득이 필수적으로 요구되며, 이는 향후 예상되는$\psi$ 650급의 대형빌레트의 개발과 7050적용에 이용될 것으로 판단된다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.13 no.5
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• pp.1990-1995
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• 2012

This paper presents design methodology to determine the design parameters that affect the manufacture of aluminum forging piston using the FE simulation and the Taguchi method. Maximum forging load is used as the objective function, and preform, material temperature and draft angle are selected as the design parameters. Their combinations are implemented by orthogonal array, and forging load is evaluated through the simulation. From the analytic results of design parameters to minimize the load using signal to noise ratio, their optimal combinations are proposed. The proposed design methodology will be able to help in selecting proper preform among preforms and to be used in determining the optimal combination of the parameters in metal forming process.

• 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

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1995.04b
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• pp.178-182
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• 1995

The technique of neural networks is applied to cold forging design system. A user can select more desirable plans in cold forging design by being advised with expert's opinion from neural networks. The neural networks are learned with 3 parts which are most important in cold forging design-undercut, narrow hole, sharp corner. Using the neural networks, the cold forging design system built in this study determines forming possibility about variable shapes in product. We can get available result using the system.

• Journal of Welding and Joining
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• v.7 no.2
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• pp.1-11
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• 1989

주철은 구조물 및 공업재료로써 오랫동안 사용되어 왔으나 이들 용접은 항상 어렵고 특별한 지 식과 기술을 계속 요구하고 있다. 최근 가격면에서 유리한 주철을 주강 및 단조품과 대체하여 사용이 증가하는 추세이다. 이는 주조공정의 고유한 유연성과 함께 합금설계, 주조기술 및 열처 리 분야에서 개선이 이루어지면서 가능해졌다. 이런 개발과 병행하여 주철을 용접할 필요성이 증가되었다. 옛날에는 용접의 어려움 때문에 주철용접은 제조중 생긴 주물결함 보수나 사용도중 생긴 균열에 대한 보수용접으로 국한되었다. 그러나 수년동안의 용접기술 개발과 금속학적인 영향에 대한 지식이 증대됨에 따라 주철끼리 또는 강과의 접합까지 용접의 범위가 넓어졌다. 본고에서는 주철용접을 이해하는데 필수적인 금속학적인 영향들에 대해 주철 종류별로 설명하고 이들을 용접하는데 있어 성공과 실패에 대한 이유등을 실례를 들어 기술하고자 한다.