• 한국재료학회지
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• 제3권5호
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• pp.514-520
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• 1993

다구찌의 실험계획기법을 이용하여 탄소섬유/페놀수지의 결화싸이클을 연구하였다. 본 연구에서는 1인자 2수준과 7인자 3수준으로 구성된 $L_{18}(2^1 \times 3_7)$ 직교배열표를 사용하였고, 특성치로 굴곡강도와 기공률을 선정하여 실험하였다. 실험계획법의 압축성형 인자로는 8개의 성형인자(승온속도, 가압온도, 성형압력, 경화온도, 경화온도에서의 유지시간, 냉각속도 및 탈기포)가 고려되었으며, 이들 성형인자가 탄소섬유/페놀수지 복합재료의 물성에 미치는 영향을 고찰하였다. 분산분석법으로 실험결과를 분석한 결과, 탄소섬유/패놀수지 복합재료의 굴곡강도에 가장 큰 영향을 미치는 성형인자는 성형압력이고, 기공률에 가장 큰 영향을 미치는 성형인자는 경화온도임이 밝혀졌다.

• 한국해양공학회지
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• 제14권4호
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• pp.86-91
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• 2000

Numerical simulation of sheet metal forming for panels as other components has wide acceptance in the automotive industry. Therefore this paper was focused in the drawability factors (which are friction coefficient , radius of die and punch ) on the square cup deep drawing by the explicit finite elements code $PAM-STAMP^{TM}$. The computed results are compared with the experimental results to show the validity of the analysis. In order to compare the simulation results with the experiment results and predict the effect of drawability factors, the relationships between punch load punch stroke, and the relationships between thickness strain and distance are used. According to this study, the results of simulation by using $PAM-STAMP^{TM}$ will give engineers good information to access the drawability of square drawing.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권6호
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• pp.251-261
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• 2022

본 연구에서는 냉간단조공정에서 성형하중과 금형내 응력집중 감소를 위해 자동차 엔진 밸브 스프링 리테이너 제품의 형상최적화를 위한 금형형상 최적설계를 수행하였다. 기존 생산에 사용되는 각 성형공정별 냉간단조 금형에 대한 유한요소해석 시뮬레이션을 통해 절단공정을 포함해 총 6공정으로 구성되어 있는 냉간단조공정 별 단조 프리폼의 성형 시에 발생하는 성형하중과 성형유동 특성을 분석하였으며, 이를 통해 금형 내 응력집중이 발생하는 주요 설계인자를 확인하였다. 상형금형과 하형금형부의 챔퍼(chamfer) 및 에지필렛(edge fillet) 형상을 대상으로 4인자 3수준 설계인자 및 변수 수준을 설정하고, 성형해석 시뮬레이션과 다구찌법을 활용하여 설계인자별 영향도를 분석하여 최적의 최적설계인자를 결정하였다. 본 연구를 통해 얻어진 최적설계변수를 적용하여 엔진밸브 스프링 리테이너의 최적설계 시뮬레이션 결과, 각 프리폼 성형공정별로 최대 36 %, 전체 공정 평균 20 %의 성형하중 감소 효과를 얻을 수 있었다. 엔진의 고효율, 고출력, 고성능화 목표가 지속적으로 높아짐에 따라 고강도 소재의 활용이 많아지게 되어 이에 대응할 수 있는 성형공정 및 금형설계의 최적화가 필요하며, 향후 연구 결과를 활용하여 현업에 적용하여 제품단조성형성 개선 및 금형수명관리를 위한 기술자료로 활용하고자 한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권6호
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• pp.216-225
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• 2023

본 연구에서는 냉간 헤딩 공정에서 성형하중과 펀치 금형의 마모 감소를 통한 펀치 수명 증대를 위해 헤딩용 펀치 형상 최적설계를 수행하였다. 기존 생산에 사용되는 냉간 헤딩 펀치와 성형공정에 대한 유한요소해석 시뮬레이션을 통해 성형하중과 유동 특성 분석, 펀치금형에 집중되는 유효응력 및 마모량에 대하여 분석하였으며, 이를 통해 금형 마모와 밀접한 주요 설계인자를 확인하였다. 펀치금형의 최적설계 변수로서는 펀치 금형 포인트각(Point angle), 에지 반경값(Corner radius), 펀치소재재종(die material type), 마찰계수(friction coefficient) 등의 4가지 변수를 대상으로 4인자 3수준 인자 및 변수 수준을 설정하고, 성형해석 시뮬레이션과 다구찌법을 활용하여 설계인자별 영향도를 분석하여 최적의 최적설계 인자를 결정하였다. 본 연구를 통해 얻어진 최적설계변수를 적용하여 냉간 헤딩용 펀치 최적설계 시뮬레이션 결과, 각 펀치에 발생하는 최대유효응력은 최대 8.9 % 감소 효과를, 최대 펀치 마모 깊이는 37 % 감소 효과를, 성형하중은 평균 20% 수준 의 감소효과를 얻을 수 있었다. 현재, 소성 성형제품군이 적용되는 자동차, 건설 플랜트사에서 요구되는 고품질에 대응하면서도 적정 제조원가 절감을 위한 성형성 개선을 위한 성형공정개발 및 금형설계의 최적화가 지속적으로 필요하며, 향후 연구 결과를 현업에 적용하여 제품 성형성 개선 및 금형수명 증대 관리를 위한 기술자료로 활용하고자 한다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.6-11
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• 2002

Formability in deep drawing process depends not only on a drawability of workpiece material but also on process conditions such as die punch comer radius, lubricant conditions, punch-die clearance etc. For instance, bending resistance should be reduced by increasing die round appropriately, drawing load should be minimized by improving the lubricant condition between die and material, and blanking load should be increased by selecting a pertinent punch round and by augmenting the friction resistance in punch. In this study, a multi-stage deep drawing process is analyzed using ABAQUS. The effects of formability factors, such as die shoulder radius, punch-die clearance and friction coefficient are investigated, and the results are also discussed in detail.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2001년도 추계학술대회(한국공작기계학회)
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• pp.280-285
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• 2001

A good drawability of material itself is required. To improve the formability in deep drawing process. Besides that bending resistance should be reduced by increasing die round appropriately, drawing load should be minimized by improving the lubricant condition between die and material, and breaking load should be increased by selecting a pertinent punch round and by augmenting the friction resistance in Punch. In this study, a multi-stage deep drawing process is analyzed using ABAQUS, the effects of formability factors. Such as die shoulder radius, punch-die clearance and friction coefficient are investigated.

• 폴리머
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• 제35권5호
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• pp.467-471
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• 2011

PET병은 프리폼(preform)을 사출성형한 후 이를 블로우 성형기에 이송시켜 블로잉하여 성형된다. 내열을 요구하는 병 즉, 주스나 곡류음료용 PET병은 목 부분(neck 또는 thread 부분)에 내열성을 부여하기 위해 프리폼 성형 후 블로잉하기 전에 목 부분을 결정화시킨다. 그러나 사출성형품에 존재하는 잔류응력이 결정화를 방해하기 때문에 프리폼 목 부분의 충분한 결정화를 위해 사출 후 프리폼을 열처리(annealing)한다. 이 열처리는 잔류응력을 해소시키기 위해서 수행하는데 사출 시 성형조건의 최적화를 통하여 잔류응력을 최소화한다면 열처리 시간을 단축시킬 수 있다. 본 논문에서는 사출 시 프리폼에 형성되는 잔류응력을 최소화하고 치수정밀도를 유지하기 위한 연구로 CAE 해석을 통하여 최적 사출조건을 제시하였다. 성형조건별 잔류응력 및 수축률의 변화를 관찰하고 이를 최소화시키는 성형조건을 찾기 위해 실험계획법을 적용하였다. 사출온도, 보압크기, 그리고 사출시간을 인자로 하여 최적의 성형조건을 결정하였다. 잔류응력에 영향을 주는 인자는 사출온도와 사출시간 순으로 나타났고 수축률에 영향을 주는 인자는 사출온도로 나타났다. 본 연구에서 결정한 최적 조건에서 최대 잔류응력, 잔류응력의 분포, 그리고 수축률이 기존 조건에 비해 각각 22%, 40%, 그리고 25% 감소하였다.

• 소성∙가공
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• 제14권4호
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• pp.303-309
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• 2005

Reverse Engineering 기술을 이용하여 금형 형상을 측정하고 이를 이용하여 자동차 주요 대형 성형 부품에 대하여 유한 요소 성형 해석을 수행하여 성형 인자들의 영향에 대하여 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) Reverse Engineering 기술의 사용은 대형 자동차 성형 부품에 대하여 성형 해석을 위한 금형 CAD 데이터를 확보하는데 유용함을 알 수 있었다. 그러나 보다 적극적으로 사용되기 위해서는 곡면 생성의 시간 단축과 제품 면에 발생한 주름에 의한 형상 차이 등의 문제를 해결하여야 할 과제가 남아 있다. (2) 성형 해석을 위하여 자동차 외판 부품 Trunk lid outer에 대하여 성형 해석을 수행 결과 부픔의 성형성에 영향을 주지 않는 한도 내에서 r값과 n 값이 낮은 소재를 사용하는 것이 부품의 형상 동결성을 확보하는데 유리한 것을 알 수 있었다. (3) 판재 성형 부품에 대한 적절한 소재의 재질 선정 방법으로서 유한 요소 해석이 매우 유용한 것을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2002년도 추계학술발표논문집
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• pp.266-268
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• 2002

본 연구에서는 사출 성형품의 품질에 영향을 주는 인자중 금형의 온도에 따라 성형품의 웰드라인의 표면 및 단면의 미시구조에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 또한, MmSH process 가 사출성형품에 미치는 영향 또한 알아보았다. 금형온도가 증가함에 따라 유동수지 선단간의 결합이 원활해져 웰드라인의 폭과 길이 모두 저하되는 것을 볼 수 있었으며, MnSH Process는 외관상 일반적인 사출조건에 비해 웰드라인, V-notch가 나타나지 않음을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.271-277
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• 2006

사출 성형 공정은 저비용으로 고품질의 제품을 대량으로 얻을 수 있는 제조 공정이지만. 성형품의 품질에 영향을 주는 인자의 수가 너무 많아 모든 경우에 대하여 실험을 수행하는 것은 시간적, 경제적으로 불가능하다. 따라서 최근에 시뮬레이션 도구를 활용하여 이러한 실험을 보조하고 있고, 실험계획법 및 여러 가지 최적화 기법들이 다루어지고 있다. 인자수가 많은 경우 각 입력인자 간의 교호작용 등도 고려하면서도 실험 횟수를 줄이는 기법으로 정립된 실험계획법을 적용하여 시뮬레이션 소프트웨어를 이용한 모의 실험 데이터를 도출하였으며, 이를 바탕으로 주변의 잡음에서도 강건한 설계를 할 수 있는 다구찌 기법을 사출 성형 공정에 적용하여 최적의 사출 성형 공정 조건을 나타내었다.