• 제목/요약/키워드: 단조

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형단조품의 잔류응력 제거처리공정 수치해석 (Numerical Analysis of Residual-Stress Relaxation in a Die Forging)

  • 박성한;이방업;조원만;은일상
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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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

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강소성 유한요소법을 이용한 냉간단조 금형 및 가공 공정 해석 (The Simulation of Dies and Forming Processes for Clod Forging by Using Rigid-Plastic Finite Element Analysis)

  • 이낙규;윤정호;양동열
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.1070-1081
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    • 1989
  • 본 논문의 목적은 일반적인 곡면을 갖는 냉간단조 공정을 컴퓨터 시뮬레이션 을 통해 해석하고자 강소성 유한요소법의 프로그램을 개발하고, 이를 축대칭 및 평면 변형 단조성형에 적용하고자 한다. 축대칭 문제로는 산업적으로 이용이 많은 치차 블랭크(gear blank) 형태의 예제를 선택하였고 평면변형으 경우 정밀 단조품의 하나인 터어빈 블레이드(turbine blade)를 평면변형 문제로 보아 해석하였다. 한편 심한 변형을 하는 후방압출과 같은 문제의 수렴성을 향상시키고 공정을 계속적으로 해석하 기 위하여 격자 재구성기법을 도입함으로서 냉간단조 문제의 일반적인 해석을 하도록 한다.

TR 단조공법을 이용한 선박 중형엔진용 크랭크샤프트 개발 (Development of Crankshaft for Marine Medium Engine by the TR Forging Method)

  • 조봉환;박승희;이원재;김인호;김응성
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1995년도 제2회 단조심포지엄 단조기술의 진보
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    • pp.35-46
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    • 1995
  • TR 단조공법은 기존의 프레스에 특수장치를 장착하여 프레스의 수직힘과 수평함을 동시에 갖도록 하여 일체형의 크랭크샤프트를 제작하는 공법으로, 연속입자흐름의 크랭크쓰 로우를 제작할 수 있기 때문에 보다 우수한 특성의 크랭크샤프트를 제작할 수 있다. TR 단 조공법을 이용한 크랭크샤프트의 제작은 하나의 소재로 단조하여 제작하기 때문에 기존과는 다른 작업공법 및 전용장비가 필요하나 국내에서는 이러한 공법이나 설비의 부재로 인해 생 산되지 못한 제품이었다. 본 개발에서는 중형엔진용 크랭크샤프트의 국산화를 실현한 측면 에서 TR 단조공법 및 장치에 대한 소개와 본 단조공법을 적용하여 제작된 크랭크샤프트의 제반 특성평가를 수행하여 균일한 물성 및 연속입자흐름에 따른 피로강도의 향상 여부를 확 인하였다.

주조/단조 공정에서 $A\ell$6061의 단조효과에 관한 연구

  • 권오혁;김형진;배원병;조종래
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.251-251
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    • 2004
  • 이 연구에서는 주단조 공정을 자동차 부품인 low control arm 제조에 적용하였다. Al6061에 주단조 공정을 적용함므로써 재료비 감소와 기존의 스틸제품보다 경량화 효과를 얻을 수 있다는 것을 증명하기 위함이다. 첫째로 단조 재료인 A16061의 최적 주조조건을 찾기 위하여, 주조 실험은 알루미늄의 주입온도, 금형온도, 주입시간을 조절함으로써 수행되어졌다. 최적주조조건은 주입온도 $700^{\circ}C$, 금형온도 30$0^{\circ}C$, 주입시간 10초로 정하여졌다. 각각의 미세조직을 관찰하고 응력-변형률곡선을 구하기 위하여 열가단조실험은 빌렛온도, 변형률속도와 감소율을 기초로 하여 수행되어졌다.(중략)

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마찰계수를 고려한 스파이크 단조 시험의 변형 특성에 관한 고찰 (A Study on Deformation Behavior due to Variation of the Friction Coefficient in Spike Forging Test)

  • 한완희;허용정
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.96-99
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    • 2005
  • 단조 성형공정의 공정변수 중에 소재와 금형과의 마찰과 성형품과의 관계를 알아보기 위해 마찰계수 결정 프로그램을 제작하여 링 압축 시험을 통해 마찰조건별 마찰계수를 구하였다. 금속 성형공정에 있어서 널리 응용될 수 있는 스파이크 단조 공정을 통해 단조 공정에서 시편과 금형사이의 마찰조건과 성형품의 형상과의 관계를 시험을 통해 규명하고, 소성가공 전문 해석프로그램 DEFORM을 사용하여 마찰조건에 따른 해석을 수행하여 시험과 해석의 결과를 토대로 단조 성형공정변수의 하나인 마찰에 대하여 고찰하였다.

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생리신호를 사용한 단조 작업 수행시 정신 피로도의 측정과 평가(I) (Measurement and Assessment of Mental Fatigue using Biosignals during Monotonuous Task (I))

  • 고한우;윤용현;이창미;김동윤
    • 감성과학
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    • 제3권1호
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    • pp.1-6
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    • 2000
  • 단조 작업에 의한 정신적 피로도의 평가를 위하여 피험자에게 1자릿수 숫자 3개를 더하는 연산 작업을 수행하게 하였다. 주관적 평가를 통해 단조작업임이 확인된 task를 사용하여 작업 시간이 증가함에 따라 단조감이 증가하도록 실험과정을 설계하고 생리신호를 측정하였다. 측정된 생리신호 중 심전도, 피부온도, 호흡을 분석하였다. 단조 작업을 수행함에 따라 피부온도의 증가 경향이 나타났으며, 심박 변화율의 전력스펙트럽 분석결과 고주파성분의 감소와 Power spectrum balance가 증가하였다. 특히 power spectrum balance와 주관적 평가치의 상관관계가 높게 나타났다. 또한 상관관계가 높은 생리신호를 사용하여 정신피로를 예측한 결과 (R=0.945)가 정신피로를 잘 나타낼 수 있음을 알 수 있었다.

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단조 작업에 의한 정신 피로의 평가 - 생리신호를 중심으로 - (Assesment of Mental Fatigue during Monotous Task)

  • 윤용현;고한우;김동윤;이창미
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.222-226
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    • 1999
  • 단조 작업에 의한 정신적 부하의 평가를 위하여 피험자에게 3자릿수 숫자 3개를 더하는 연산 작업을 수행하게 하였다. 작업 시간이 증가함에 따라 단조감이 증가하도록 실험과정을 설계하였고 수행한 작업이 단조 작업임을 주관적 설문지를 사용하여 증명하였다. 작업 수행시 발생된 부하를 평가하기 위하여 생리신호를 측정하였다. 측정된 생리신호 중 Electrocardiogram, skin-temperature, temperature, respiration을 먼저 분석하였다. 단조 작업을 수행함에 따라 skin-temperature의 증가 경향이 나타났으며, heart rate variability의 power spectrum의 HF성분의 감소와 LF/HF비의 증가 경향이 나타났다. 특히 skin-temperature와 heart rate variability의 power spectrum의 HF성분은 주관적 평가치와 상관관계도 비교적 높게 나타났다.

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7XXX계 단조재의 피로 및 파괴인성 개선

  • 황성주;임재규;이오연;손영일;은일상;신돈수
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1995년도 제5회 학술강연회논문집
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    • pp.195-203
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    • 1995
  • 본 연구는 강도와 인성이 우수한 7175Al 단조재의 국산화 개발을 위하여 기존 7XXX합금의 제조공정(일반공정)을 적용한 7075-T6/T73, 7050-774 및 7175-T74 단조재와 중간열처리, 용체화처리 등을 고온처리하는 특수제조 공정을 적용한 7175-T74 단조재의 강도, 파괴인성($K_IC$) 및 피로특성을 비교 평가하였다. 특수공정을 적용한 7175S-T74 단조재는 일반공정의 7075-T73, 7050-T74 및 7175-T74재보다 강도, 파괴 인성 및 피로특성이 향상되었다. 이것은 주조시 응고과정에서 형성되는 2차상입자의 감소와 특수공정의 적용효과에 기인하는 것으로 판단된다.

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고강도 모르타르를 충전한 기계적 슬리브 철근이음에 대한 단조가력 하에서의 강성 평가 (Evaluation on Stiffness of Mechanical Sleeve Bar Splice Filling High-strength Mortar Under Monotonic Loading)

  • 김형기
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.79-88
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    • 2012
  • 본 연구에서는 고강도 모르타르 충전식 기계적 슬리브 철근이음에 대한 단조가력 하에서의 강성을 보다 적절하게 평가하기 위하여, 슬리브 철근이음의 주요한 구조요소가 미치는 단조가력 하에서의 철근이음 강성에 대한 영향을 검토하였고 AIJ 규준에서 설정한 단조가력 하에서의 슬리브 철근이음에 대한 강성 기준과 비교평가하였다. 이것을 위하여 단조가력을 실시한 국내외 189여개 고강도 모르타르 충전식 기계적 슬리브 철근이음의 실험데이터를 조사하고 그 실험결과를 분석하였다. 그 결과, AIJ 규준에서 규정하는 목표 강성을 확보하는데 필요한 $f_g$(L/d)의 한계값을 철근의 종류와 슬리브의 종류에 따라서 각각 제시하였다.

알루미늄 7175합금의 단조재의 미세조직 발달 (Microstructural Evolution of the Al 7175 alloy forgings)

  • 이용연;임성택;손영일;이경훈;은일상
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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    • pp.27-27
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    • 1997
  • 최근 미사일 추진기관 및 기체 구조재로 사용되는 알루미늄 7175 합금의 형상의 변화와 제조공정 변화에 따른 미세조직 변화에 대하여 고찰하였다. 구조체는 사용처에 따라 Flange Type 또는 Ring Type 등으로 형상이 다양하므로 단조 조건과 제품의 위치에 따라 균일한 물성을 획득하기는 매우 어려운 숙제이다. 본 연구에서는 균일한 물성을 얻기 위한 여러 가지 제조 공정의 변화를 모색하였으며, 제조된 단조재의 미세조직을 통하여 물성과의 연관성을 검토하였다. 적용된 공정은 통상의 열간 단조공정, 아 결정립 미세화공정, 재 결정립 미세화 공정 등이며 단조재의 형상과 동일 부품에서도 부위에 따라 변형량이 다르므로 미세조직의 변화가 다르게 나타났다. 아결정립과 재결정립 미세화 공정은 제품의 형상에 따라 내·외부 결정립이 크기가 크게 변화되었다. 이는 내·외부에 재료에 축적되는 에너지의 양과 외적으로 가해지는 기계적 에너지 및 열적 에너지가 다르기 때문이며, 변형량이 큰 부분의 미세 석출물의 크기가 변형량이 적은 부분의 석출물보다 크게 감소됨은 준안정상이 기계적 에너지가 변형열에 의한 열에너지로 변환됨에 따라 상석출에 영향을 미친 것으로 판단된다. 이와 같은 결과는 미세 조직 제어가 알루미늄합금 단조재의 공정설계의 중요한 인자임을 재 확인시켜 주는 것으로 재료의 신뢰성이 필수적으로 요구되는 추진기관의 중요 부품에 적극 고려해야 할 요소라 할 수 있다.

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