• Transactions of Materials Processing
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• v.12 no.6
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• pp.566-571
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• 2003

The metal forming behavior and defect formation in Ti-6Al-4V tube during hot backward extrusion were investigated. Dynamic material model(DMM) including Ziegler's instability criterion was employed to predict the forming defects such as shear band, inner and/or surface cracks. This approach was coupled to the internal variables generated from FE analysis. The simulation results fur the backward extrusion were compared with the experimental observation. The chilling effect and friction indicated a great influence on the deformation mode of the tube and the formation of surface cracks. The formation of forming defects in the extruded tube was attributed to non-uniform distribution of strain, strain rate and temperatures in the extruded tubes for the given test conditions.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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• v.7 no.3 s.18
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• pp.84-92
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• 2004

The metal forming behavior of Ti-6Al-4V tube during hot backward extrusion was investigated with various forming stabilities or instabilities criteria. that is, Ziegler's instability criterion, dynamic materials model(DMM) stability criteria and Rao's instability criterion. These approaches also were coupled to the internal variables generated from FE simulation. In order to validate the reliabilities of three criteria, hot backward extrusions for Ti-6Al-4V tube making were carried out with different backward extrusion designs. The useful model for predicting the forming defects was suggested through the comparison between experimental observations and simulation results.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.50-50
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• 2009

본 연구에서는 차체 부품의 경량소재 대체에 따른 Panel Assembly Rear Seat Back 부품 제작에 최신 저입열 미그용접공정을 적용한 TWB(Tailor Welded Blank) 공정기술을 확보하기 위해 최적 용접조건 도출에 관한 연구를 진행하였다. 용접 후 성형이 이뤄지는 제조공정의 특성 상 성형강도에 중점을 둔 실험을 진행하였으며, 이를 위해 각 와이어에 따른 용접부의 기계/금속학적 특성이 평가되었다. 대상 시편은 6천계열 열처리형 합금이며, 두께는 각각 1.6t, 1.4t로 이를 맞대기 용접 후 그 특성을 평가하였다. 용접은 저입열 GMA용접 공법 중 하나인 CMT 용접법(Cold Metal Transfer)을 사용하였으며, 평가 대상 와이어로는 4043, 4047, 5183 및 5356이 사용되었다. 특성평가는 마크로 및 마이크로 조직, 경도, 인장강도, 기공 및 결함, 성형강도 등에 대해 이뤄졌으며, 희석된 와이어의 조성이 용접부 특성에 미치는 영향에 대해서도 검토되었다. 실험 결과, 5천계열 와이어가 성형강도에 비교적 더 강인한 결과를 나타냈으며 성형강도는 용접조건 및 초기 갭에 대한 영향은 받았으나, 비드형상과 강도간의 연관성은 찾을 수 없었다. 이에 따라 TWB 적용을 위한 와이어로는 5356이 가장 우수한 것으로 판명되었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.7
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• pp.841-849
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• 2013

In this study, a 2-step stamping model with an additional 1st stamping tool is proposed to reduce stamping flaws in the curved parts of a dimple in a nuclear fuel spacer grid. First, the strains of curved part of dimple are characterized via a comparison with strain solutions in pure bending. A reference 2D finite element (FE) model of 1-step stamping is then established, and the corresponding maximum strain is obtained. By varying the values of design variables of the 1st stamping tool in the 2-step stamping model, FE solutions are obtained to express the strain as a function of process variables, which provides the optimum values of process variables. Finally, applying these optimum values to a 3D FE model, we demonstrate the enhanced formability of the proposed 2-step stamping model.

• 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 KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.114-114
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• 2009

최근 국내외에서 자동차 연비와 성능 향상을 위하여 고부가가치 자동변속기의 개발이 적극적으로 추진되고 있다. 특히, 유럽(ZF)과 일본(JATCO, AISIN)을 비롯한 변속기 부품의 기술선진국에서는 전자빔 용접을 적용한 고부가가치 자동변속기 제품이 개발되어 다양한 고급차 모델에 적용되고 있으며 2010년까지 8속 자동변속기를 출시할 예정으로 개발을 추진하고 있다. 이러한 자동변속기를 개발하기 위하여 부품의 성형 및 가공정밀도 관리가 중요하며, 최종 조립되는 부품의 전처리(연질화처리, 탈지, 이물질 제거등)와 용접시 용접변형을 최소화하기 위한 공정조건의 엄격한 관리가 요구되고 있다. 변속기 부품으로 사용되는 소재는 성형성 확보를 위한 연질재(SPCC)와 강도를 확보하기 위한 고강도강(SAPH400, SPFH590)으로 서로 다른 두께의 재질이 조립되어 최종단계에서 용접공정에 의해 제작되고 있다. 특히, 연질재는 복잡한 형상으로 성형한 다음, 가공을 거쳐 경화를 위한 연질화처리가 요구되기 때문에 건전한 용접을 하기 위해서는 용접면에 접한 연질화 처리부는 연질화 처리재가 잔존하지 않도록 완전한 제거할 필요가 있다. 만약 전처리 공정에서 충분한 세척과 가공품의 정도관리가 확보되지 않으면 전자빔 용접시 고온에서 이물질 증발과 잔류, 스패터 발생등에 의한 용접부 결함발생이나 용접변형으로 인하여 제품불량이 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 최종 조립공정인 용접작업시 발생되는 결함을 방지하고 이 두께 및 이종소재의 전자빔 용접비드 형상(비드 폭, 용입깊이)을 최적화 함으로서 용접부 변형을 최소화하고 충분한 강도를 확보하고자 전자빔 용접전류와 속도에 따른 비드형상을 비교검토 하고자 하였다. 그리고 실차적용시 신뢰성을 확보하기 위하여 전자빔 용접한 자동차 변속기 부품의 비틀림 시험을 실시하였으며 전자빔 용접 전, 후의 변형량을 측정하여 변속기 부품으로서의 적용성을 검증하고자 하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.6
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• pp.3692-3697
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• 2015

A screw is a type of fastener characterized by a helical ridge known as thread. The demands for screws with the miniaturization and weight reduction are increasing for the trend of small size of mobile devices. The successful designs of mold and process are very important to obtain screws with good mechanical properties and high precision. In this study, the design of cold forging process of micro screw was carried out by using finite element method. In particular, in order to investigate the effects of die geometries and friction, design of experiment method was adopted and it was revealed that the friction was the dominant factor of folding defects. From these results, the design of die was modified and experiments were carried out with the modified die. From the experimental results, it was found that the folding defects disappeared.

• Explosives and Blasting
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• v.20 no.3
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• pp.15-23
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• 2002

철골구조물은 일반 철근 콘크리트 구조와는 달리 단순히 천공을 하고 폭약을 장약하여 기폭시키는 방법으로는 해체 또는 절단이 어렵다. 국내의 경우 최근 철골 구조로 건축되는 강교와 건축물 등이 증가하는 추세이며, 내구연한이 다하거나 구조적 결함으로 인하여 해체 대상으로 지목되는 철골구조물에 대해서는 특수한 형태의 해체 기술을 필요로 한다. 1997년 이후 국내에 철골구조물의 발파해체를 위하여 성형폭약에 의한 폭발절단기술에 관한 연구가 소개된 이후로 폭발절단력에 미치는 성형폭약의 라이너(Liner), 폭약의 종류, 형상 및 이격거리(Stand-off distance) 등에 대한 연구가 활발히 이루어졌으며, 또한 국산화를 위한 기초적인 설계변수에 관한 연구 등이 보고 된 바 있다. 현재 성형폭약의 사용범위가 철골구조물의 절단해체 뿐만 아니라 긴급구조를 필요로 하는 특수한 용도나 군사폭약의 해체, 항공산업 등 그 적용범위가 확대되고 있는 실정이다. 그러나, 성형폭약의 성능 향상 및 품질 보증을 위한 체계적인 설계 변수의 검토 설정에 관한 연구와 산업f'의 적용을 위한 구체적인 결과는 보고 된 바 없는 실정이다. 그래서, 보다 체계적인 현장 적용 시험 등에 대한 연구가 효율적으로 진행될 경우 국내 고유 기술에 의한 철구조물의 절단 및 해체공법에 획기적인 변화를 가져올 수 있을 것으로 기대된다. 따라서, 본 연구에서는 국산화되어 현장에 적용되고 있는 성형폭약 HAKO 제품을 기준으로 이미 국내에 알려진 성형폭약과 비교 분석하였다. 또한 보다 효율적인 산업계의 적용을 위한 각종 시험 결과 및 국산화 현황과 향후 활용 방안 등에 대하여 소개하고자 한다.

• Composites Research
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• v.23 no.2
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• pp.31-39
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• 2010

In this paper, composite panels with hat-shaped stiffeners were made using the co-curing, co-bonding and secondary bonding methods. Co-curing is a manufacturing method in which the hat part and the plate are cured simultaneously in a manner that is more cost effective than other methods. Co-bonding is a method in which the stacked prepregs are cured with other cured parts, and secondary bonding is a method in which cured parts are bonded together using an adhesive. A rubber mold was manufactured for co-curing of composite panel with hat-shaped stiffeners, and finite element analyses were done to evaluate the expanding pressure of the rubber mold consistent with the curing temperature. The manufactured panels were also evaluated using a 3-D measurement tester and an ultrasonic tester. Pull-off tests were performed to evaluate their mechanical properties.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.50 no.2
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• pp.264-269
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• 2012

Die slide injection marvelously reduces the cost and time in processing plastic products because they can simplify the conventional process through eliminating additional process. However, this process must resolve some defects like whitening, resin infiltration, blowhole, resin overflow, etc. In this study, the process parameters of the injection molding are optimized by using the finite element method and Taguchi method. The injection molding analysis is simulated by employing the Moldflow insight 2010 code and the 2nd injection is by adopting the Multi-stage injection code. The process parameters are optimized by using the $L_{16}$ orthogonal array and smaller-the-better characteristics of the Taguchi method that was used to produce an airtight container (coolant reservoir tank) from polypropylene (PP) plastic material.rodanwhile, the optimum values are confirmed to be similar in 95% confidence and 5% significance level through analysis of variance (ANOVA). rooreover, new products and old products were compared by mdasuring the dimensional accuracy, resulting in the improvement of dimensional stability more than 5%.