• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.7
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• pp.721-727
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• 2015

The mechanical components for wind turbines are mainly manufactured using open-die forging. This research introduces an advanced forging method to produce the door frame of the tubular wind turbine tower. The advantages of this new forging method are an increase in the raw material utilization ratio and a reduction in energy cost. In the conventional method, the door frame is hot forged with a hydraulic press and amounts of material are machined out because of the shape difference between the forged and final machine products. The proposed forging method is composed of hot forging and ring rolling processes to increase the material utilization ratio. The effectiveness of this new forging method is deeply related to the ring rolled blank dimension before the final forging. To get the optimal ring rolled blank, forged shape prediction using the finite element analysis method was applied. The forged dimensions produced by the new forging method were verified through the first article production.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.39 no.7
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• pp.729-734
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• 2015

This research developed a new deep-bore, cup-shape, large forging process by combining die forging and free forging methods. In the proposed process, a preform for cup-shape large forging is produced by die forging, and a product with a deep bore is finally manufactured using an open die forging method, which is generally produced using a backward extrusion process. Finite element analysis results showed a higher effective strain distribution with a smaller forging load using the proposed method compared to the backward extrusion method. The production of a prototype with good internal quality using a small press capacity verified the proposed method.

• 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.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.10 no.4
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• pp.535-540
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• 1986

본 연구에서는 소재의 3차원 변형, 즉 평면변형(sidewise spread)과 벌징변형 을 동시에 고려할 수 있는 간단한 동적가용 속도장을 제안하고 이를 클로버(clover) 시편의 업세팅 단조 해석에 적용해보기로 한다. 상계이론에 의한 전체 에너지 소비 율을 최소화시키면서 그때 그때의 높이 감소에 따른 단조 하중과 변형 형상을 구한다. 실험은 SM15C 탄소강을 이용하여 시편의 형상과 윤활조건을 바꿔가면서 상온에서 수행 한다.

• Transactions of Materials Processing
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• v.1 no.2
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• pp.63-74
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• 1992

낙하햄머를 이용한 복잡형상의 다타격 단조(multi-blow forging)를 파동 방정식에 기초를둔 엑스플리시트 시간적분 유한요소법을 사용하여 해석하였다. 초기에 햄머가 일정속도로 단조 재료를 타격하고 그후 금형과 단조재료에 남아있는 탄성에너지에 의하여 금형이 단조재료로부터 완전히 분리될때 까지 계산을 수행한후 소성변형 만을 다음 타격시에 사용 하였다. 이러한 방법을 사용하여 원하는 형태가 이루어질때 까지 타격을 반복하였다. 마찰이 적을수록 그리고 햄머의 초기속도가 빠를수록 타격 효율이 증가함을 확인 하였다. 또한 일정 타격후 다이의 진동을 관찰할수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1996.05a
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• pp.187-193
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• 1996

항공 우주 재료 중에서 알루미늄 합금 재료가 차지하는 비중은 매우 크다. 사용 조건에 적합한 특성을 갖도록 하기 위한 연구 노력 중의 한 가지가 단조품 조직의 미세화이다. 일반적으로 조직을 미세화 하는 방법으로는 I.T.M.T 공법을 적용하고 있으나, 러시아에서는 미세 균일한 조직의 알루미늄 열간 단조품을 제조하기 위하여 billet의 주조 공정에서 초음파 처리(U.S.T)를 적용하고 열간 단조 공정에서는 조직 상태도를 활용하여 성형 단계별 소성 가공량의 조절과 작업 온도를 관리함으로서 미세 균일 조직의 대형 알루미늄 단조품을 생산하고 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1996.05a
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• pp.219-226
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• 1996

일반적으로 밀폐 형단조공정에서 약 10,000톤의 성형력이 필요한 직경이 540mm인 플랜지 형태의 알루미늄 7175 합금 단조품을 2,500톤 프레스에서 단조하기 위한 공정연구를 하였다. 장비의 성형력 부족을 극복하기 위하여 업셋단조와 기계가공 및 전방압출을 조합한 복합성형공정을 제안하였으며, 복합공정은 실제재료를 이용한 $\frac{1}{4}$ 축소 모델 실험과 유한 요소 해석으로 그 타당성이 판단되었고, 선정된 프레스에서 실물 크기의 플랜지 단조 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1995.11a
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• pp.181-191
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• 1995

Al 7175 합금 형단조에서 주조조직 파괴를 위한 빌렛트제작(BM)공정과 ITMT공정 이 기계적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. BM공정과 ITMT 공정을 동시 적용한 형단조품의 기계적 성질은 길이방향에서 인장강도가 10%, 연성이 50%, 충격흡수 에너지가 20% 증가되었고 횡방향에서도 인장강도가 7%, 연성이 9% 증가되었다. 이와 같은 기계적 성질의 향상은 BM과 ITMT공정을 동시 적용한 형단조품 미세조직의 결정립크기가 17$\mu\textrm{m}$로서 일반단조조직보다 3배이상 미세하고, 균일한 등축재결정 조직을 나타내는데 기인하는 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.21 no.1
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• pp.32-39
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• 2004

Traditional forging of a hollow T-shaped part has been applied to forge a solid T-shaped product from a solid billet and then to machine the hollow in that. In a case, a hollow T-shaped part can be forged by backward-extruding from a solid billet. In this study, four types of forging were suggested for manufacture of hollow T-shaped parts. Forging simulations for each of these forging methods were carried out to investigate folding defect, metal flow pattern, effective strain, and forging loads. Experimental works were carried out to be compared with the simulation results. Here, the ratio of the thickness of the hollow tube to that of the flange was selected to investigate a forging defect like folding.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1993.04b
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• pp.18-22
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• 1993

본 논문은 H-형상 단면의 측대칭 부품에대하여 컴퓨터에 의한 열간단조 공정설계 및 금형설계 시스템을 개발하고 슬래브 해석법을 이용한 단조 시뮬레이션 프로그램을 통하여 단조하중을 예측하고자 한다. 이 시 스템을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램의 입력사항은 축대칭 H-형상 단조품 단면의 기하학적 형상, 소재비 도는 단조비, 마찰조건, 램속도, 다조온도, 소재 및 다이 재료명 등이다. 시스템의 실행 후 얻은 결과들은 실제 산업 현장의 요구에 맞추어 빌렛 형상, 예비 성형체, 그리고 최종다이 및 예비성형 다이가 도면화 되 어 출력된다. 수행된 출력결과가 사용자의 요구와 일치하지 않을 경우 입력사항을 변경하여 재 설계할 수 있도록 되어 있다. 그리고 본 시스템은 크게 세개의 모듈 즉, 공정설계 모듈, 시뮬레이션 모듈 등으로 구성되어 있고 각각의 모듈은 독립적으로 또는 통합하여 수행된다.