• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1998년도 제2회 박판성형심포지엄 논문집 박판성형기술의 현재와 미래
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• pp.83-94
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• 1998

An analysis system for sheet metal forming has been developed to improve the design and tryout process by predicting the deformation behaviour more precisely. This analysis system consists of forming analysis, springback analysis and post processor modules. The more accurate prediction of stress history can be achived due to the improved contact algorithm. Successive simulation of several processes can be carried out conveniently without interrupt by the improved data management of the developed system. The error of data transfer between forming analysis and springback analysis is minimized using the proper shell element. Several benchmark test results and practical results are presented to show the effectiveness and reliability of this program.

• 소성∙가공
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• 제13권7호
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• pp.614-622
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• 2004

A new approach for the automatic elimination of free edges in the finite element model for the analysis of sheet metal forming processes is presented. In general, the raw finite element model constructed from an automatic mesh generator is not well suited for the direct use in the downstream forming analysis due to the many free edges which requires tedious time consuming interactive graphic operations of the users. In the present study, a general method for the automatic elimination of free edges is proposed by introducing a CAD/CAE hybrid method. In the method a trimmed parametric surface is generated to fill the holes which are orginated from the free edges by using the one step elastic finite element analysis. In addition, mesh generation algorithm is suggested which can be used in the general trimmed surface. In order to verify the validity of the proposed method, various examples including actual automobile sheet metal parts are given and discussed.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1999년도 춘계학술대회논문집
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• pp.62-65
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• 1999

To reduce the cost of finite element analyses for sheet forming a 3D hybrid membrance/sheel method has been developed to study the springback of anisotropic sheet metals. in the hybrid method the bending strains and stresses were analytically calculated as post-processing using incremental shapes of the sheet obtained previously from the membrane finite element analysis. To calculate springback a shell finite element model was used to unload the final shape of the sheet obtained from the membran code and the stresses and strains that were calculated analytically. For verification the hybrid method was applied to predict the springback of a 2036-T4 aluminum square blank formed into a cylindrical cup. the springback predictions obtained with the hybrid method was in good agreement with results obtained using a full shell model to simulateboth loading an unloading and the experimentally measured data. The CPU time saving with the hybrid method over the full shell model was 75% for the punch stretching problem.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.127-130
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• 2010

This paper deals with the formability of DP590 steel considering the strain rate. The strain hardening coefficient, elongation and r-value were obtained from the static and dynamic tensile test. As strain rate increases from static to 100/s, the strain hardening coefficient and the uniform elongation decrease and the elongation at fracture and r-value decrease to 0.1/s and increase again to 100/s. The high speed forming limit tests with hemi-spherical punch were carried out using the high speed crash testing machine and high speed forming jig. The high speed forming limit of DP590(order of $10^2$/s) decreases compared to the static forming limit(order of $10^{-3}$/s) and the forming limit band in high speed forming test is narrower than that in the static forming test. This tendency may be due to the development of brittleness with increase of stain rate.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.365-372
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• 2004

1)고강도강 BOP 시험 결과 강종에 차이 없이 용접속도에 따라 유사한 비드 형상을 가지는 것으로 나타났다. 한편 1.2t 시험편의 적정 용접속도는 $4\~8m/min$으로 나타났다. 2) 용접속도가 빠를수록 비드폭은 작아지며, 경도값은 높게 나타났다. 그리고, 최고 경도값은 강의 성분(Ceq)에 비례하는 것으로 나타났음, 그 결과 TRIP80(Ceq=0.53)의 경우 최고 520Hv이상의 경도값을 가지고 있었다. 3) LDH test 결과 DP강의 모재대비 용접부의 성형성이 약 $90\%$ 정도로 나타났으며, TRIP 및 일반 고강도강은 약 $80\%$의 성형성을 갖는 것으로 확인되었다. 4) He을 보호가스로 사용시 기공의 형성은 크게 억제되었다. 그리고 Ar 사용시에는 기공 형성이 He에 비해 많이 형성되는 것으로 나타나 사용시 주의가 필요한 것으로 보인다. 기공 형성은 TRIP > 60C/45R > DP 순서로 나타나 DP강이 가장 좋은 레이저 용접성을 가지고 있었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.95-95
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• 2010

자동차 산업에서 차체를 성형하는 프레스 금형 산업은 꾸준히 증가하고 있는 자동차 생산대수와 함께 성장해가고 있으며, 자동차 산업의 국제 경쟁이 심해지고 소비자들의 요구가 다양해짐에 따라 신제품 개발주기에 발맞추어 금형의 제작에도 단납기 및 비용절감을 위한 노력과 제품의 품질 향상을 위해 신기술, 신공법이 적용되고 있다. 한편 자동차 차체를 제작하는 프레스 금형가공은 박판소재를 원하는 형상으로 제작하는 공정으로써, 프레스의 상 하 운동을 이용하여 강판을 성형한다. 이러한 금형의 형태는 곧 자동차 차체 제품의 형태를 완성하므로 제품을 성형하는 도중에 금형과 소재의 마찰에 의해 금형의 마모나 마멸이 발생하여 제품의 품질을 저하시킬 우려가 있다. 따라서 금형의 내마모성 및 수명을 향상시키기 위한 방안들 중 표면경화처리가 행해지고 있으며, 그중 공정 속도가 빠르고 국부적인 열처리가 가능한 레이저 표면처리 방법이 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 이러한 금형의 성질을 향상시키기 위해 고출력 다이오드 레이저를 이용하여 프레스 금형공정 중 드로잉(drawing) 공정에의 적용을 위한 표면경화처리를 실시하였다. 최대출력 4.0kW의 다이오드 레이저를 사용하였으며, 6축 외팔보 로봇에 열처리용 광학계를 장착하여 열처리를 실시하였다. 또한 광학계 부근에는 적외선 온도센서가 부착되어있어 열처리시 시험편의 표면온도를 실시간으로 측정할 수 있도록 구성되어져있다. 시험편은 금형재료용 구상흑연 주철인 FCD550 소재를 사용하였으며, 공정변수에 따른 열처리 특성을 파악하고, 그 경화특성을 평가하였다. 실험 결과, FCD550 소재의 표면 열처리시 레이저 출력 3.5kW, 빔 이송속도 3mm/sec에서 최적의 열처리 특성을 나타내었으며, 이때의 최고 경도는 930Hv을 나타내며 모재에 비해 경도가 3배 정도 상승하는 우수한 경화특성을 보였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제8권4호
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• pp.110-121
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• 2009

It is essential to embed product quality in the design process to win the global competition. Many components found in many products including automobiles and electronic devices are fabricated using sheet metal forming processes. Wrinkle and fracture are two types of defects frequently found in the sheet metal forming process. Reducing such defects is a hard problem as they are affected by many uncontrollable factors. Attempts to solve the problem based on traditional deterministic optimization theories are often led to failures. Furthermore, the wrinkle and fracture are conflicting defects in such a way that reducing one defect leads to increasing the other. Hence, it is a difficult task to reduce both of them at the same time. In this research, a new design method for reducing the rates of conflicting defects under uncontrollable factors is presented by using operating window and a sequential search procedure. A new SN ratio is proposed to overcome the problems of a traditional SN ratio used in the operating window technique. The method is applied to optimizing the robust design of a sheet metal forming process. To show the effectiveness of the proposed method, a comparison is made between the traditional and the proposed methods using simulation software, applied to a design of particular sheet metal forming process problem. The results show that the proposed method always gives a more robust design that is less sensitive to noises than the traditional method.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.57-57
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• 2009

산업의 고도화에 따른 구조물의 사용 환경이 열악해지고 최근 에너지저감과 환경문제 개선을 위한 경화의 요구에 따라 뛰어난 내식성 및 우수한 고비강도 특성을 갖고 있는 타이타늄 및 타이타늄합금의 활용에 대한 연구가 많은 주목을 받고 있다. 이에 따라 타이타늄 신합금의 개발뿐만 아니라 기존에 개발되어 비교적 보편적으로 적용되고 있는 타이타늄 부품의 제조 및 성형기술에 대한 수요도 급증하고 있다. 특히, 기기 및 부품 제조를 위한 용접/접합기술도 매우 중요한 요소기술로 자리메김하고 있다. 타이타늄은 산소, 수소 등의 침입형 원소와의 친화력이 강한 활성이 큰 금속으로 용접시 고온에 노출되면 급격히 산화 및 취화 등의 문제를 발생한다. 따라서 타이타늄의 용접시에는 $426^{\circ}C$이상의 온도에서는 대기로부터 용접부가 차단되도록 하는 쉴딩기술이 매우 중요하다. 타이타늄의 용접은 일반적으로 아크용접, 전자빔 용접, 레이저 용접 및 확산접합 등이 적용되고 있으나 용접입열 조정이 용이하고 아크 안정성이 높고 용접부의 기계적 특성이 우수한 GTA 용접이 작업성을 고려하여 가장 많이 적용되고 있다. 본 연구에서는 미국용접학회(AWS)의 타이타늄 용접가이드를 분석 및 소개하였고, 1t 이하의 박판 CP Ti를 대상으로 GTAW 용접부 미세조직 및 기계적 특성을 분석하였다. 이때, 용접 비드폭 제어 및 펄스 용접기술을 통하여 박판 타이타늄의 최적 GTAW 공정변수 제어기술을 분석하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.581-593
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• 1990

본 연구에서는 교반기술에 의하여 얻어진 반응고상태의 금속에 단섬유를 첨가 하여 복합재료를 제조하였다. 그리고 제조되어진 복합재료에 있어서 섬유의 분산상 태및 기지재와의 접합관계를 조사하여 압연가공에 필요한 반응고상태인 금속복합재료 의 제조방법을 확립하였다. 균일하게 분실되어진 반용융상태의 단섬유강화형 금속복 합재료를 직접 압연하여 박판을 제조할 수 있는 가능성을 검토하였으며, 또한 제조되 어진 박판의 인장시험에 의하여 기계적 성질을 조사하였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.379-382
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• 2007

The MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) process is used in a micro/nano pattern manufacturing method. This method is based on the lithography technology. But the MEMS process has some problems such as complicated process, long processing time and high production costs. Many researchers are doing research in substitute manufacturing method to work out a solution to these problems. In this paper, we apply a dieless incremental forming technology to a substitute method of MEMS process. This dieless forming technology is using in the commercial scale sheet forming such as a prototype of automobile sheet parts. 5-axes CNC (Computerized Numeric Control) method are applied in this system to get a micro-scale dieless forming results. These 5-axes system are composed of precision AC servo motor stages (4-axes) and PZT actuator (1-axis). A PZT actuator is used in a precision actuating axis because it can be operated in the nano scale stroke resolution. This micro dieless incremental forming system has the advantage of minimization in manipulating distance and working space. As equipment and tools become smaller in size, minute inertia force and high natural frequency can be obtained. Therefore, high precision forming performance can be obtained. This allows the factory to quickly provide the customer with goods because the manufacturing system and process are reduced. To construct this micro manufacturing system, many technologies are necessary such as high stiffness frame, high precision actuating part, structural analysis, high precision tools and system control. To achieve the optimal forming quality, the micro dieless forming system is designed and made with high stiffness characteristic.