• 오토저널
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• 제17권2호
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• pp.24-34
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• 1995

여기서는 최근의 자동차 금형의 최적설계 기술개발을 위한 국내의 연구동향을 중심으로 살펴보고 실제 CAE 기술의 적용 예를 소개하고자 한다. 1. 금형설계에서의 CAE 기술의 도입. 2. CAE 기술로서의 FEA 해석. 3. CAE 도입의 기술적 제 문제. 4. 프레스 공정의 2차원/3차원 해석. 5. 최적 블랭크 형상설계기술. 6. 강건설계를 위한 CAE 기술의 응용.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.453-458
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• 1992

본 연구에서는 유한요소법에 바탕을 둔 최적공정설계법을 이용하여 압출 금형 형상의 최적설계를 실시하였다.설계의 결과를 참고문헌에서 발췌한 이론해와 비교 하였으며, 축대칭 압출공정에서 압하율, 마찰, 재료특성 등이 금형의 최적형상에 미치 는 영향에 대하여 조사하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 추계학술대회 논문집
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• pp.73-77
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• 1992

환봉소재의 정밀절단을 위한 고속 환봉절단 공정에 있어서 절단금형은 공정중 막대한 타격력을 받기 때문에 금형의 파손방지 및 내구성향상을 위한 금형설계 기술이 절실히 요구되고 있다. 이같은 절단금형의 최적설계를 위해선 타격시 램이 금형에 가하는 충격력에 대한 예측이 필수적이므로 본 연구에서는 환봉절단 공정에 대한 동역학적 해석을 통해 충격력과 접촉시간을 이론적으로 구하였으며 이를 기존의 이론값과 비교한 결과, 보다 정확한 충격력의 예측이 가능하였다. 그리고 본 이론을 국내 최초로 개발된 환봉절단 장치에 적용하여 타격속도, 절단저항, 램과 금형의 하중비 등의 인자들과 충격력 사이의 관계를 밝혀냄으로써, 향후 최적금형 설계를 위한 데이터 베이스를 구축하였다.

• 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.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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• pp.231-231
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• 2003

사출성형에서의 지금까지의 에어트랩 문제의 해결법은 사출금형 내에 유동적 관계와 사출성형 기술자의 경험으로 해결했었다. 본 연구에서는 에어트랩 문제를 해결하기 위하여 금형을 설계할 때 미리 에어트랩의 위치를 알고 금형 디자인을 수정하여 사출 시간의 단축과 사출성형의 경제적 효과를 얻고자 한다. 사출성형을 할 때 에어트랩의 불량이 많이 발생하는 특징 형상들을 선정하여 각각의 특징형상들을 다시 해석하여 각각의 특징형상들의 에어트랩의 발생위치와 발생률을 알아내고, 사출금형설계에서 에어트랩불량이 일어날 형상들을 특징형상 변수에 대응시켜 최적의 형상으로 수정절차를 개발하였다. 여기서, 사출속도의 조절, 금형 온도의 조절, 수지온도 조절, 금형내의 압력 조절, 벤트의 설치 등은 최적의 상태로 고정시키고 형상수정 요소로 형상의 두께, 각도, 깊이, 필렛, 모 따기를 선정하여 특징형상 상관관계 모델을 구성하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2003년도 춘계학술발표논문집
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• pp.125-128
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• 2003

본 연구는 현재 시판되고 있는 Papst사의 4100 mod디을 대상으로 축방향 송풍기의 사출성형에 대해 MoldFlow 프로그램을 사용하여 제품에 대한 최적의 게이트 위치를 조사하였고 이를 바탕으로 2매 구성금형과 3매 구성금형에 따른 게이트를 설정하여 사출압력, 온도의 변화, 충전 시간 둥을 비교하여 경제성을 고려한 최적의 게이트 위치를 결정하였다. 다수 뽑기 금형에서의 제품 성형에 있어 중요한 변수가 되는 유동주입시스템에서 러너의 크기 변화에 따른 유동선단의 흐름 및 압력과 온도의 변화를 살펴보았고 이러한 시뮬레이션을 통해 시행오차를 최소화 하여 생산비 절감과 품질 향상을 위한 설계를 구현하고자 시도하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.491-492
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• 2013

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1307-1311
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• 2004

This paper deals with an automated computer-aided process planning and die design system by which designer can determine operation sequences even if they have a little experience in process planning and die design for axisymmetric products. An attempt is made to link programs incorporating a number of expert design rules with the process variables obtained by commercial FEM softwares, DEFORM and ANSYS, to form a useful package. They can provide a flexible process based on either the reduction in the number of forming sequences by combining the possible two processes in sequence, or the reduction of deviation of the distribution on the level of the required forming loads by controlling the forming ratios. Especially in die design module an optimal design technique and horizontal split die were investigated for determining appropriate dimensions of components of multi-former die set. It is constructed that the proposed method can be beneficial for improving the tool life of die set at practice.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.83-86
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• 2004

본 연구의 목적은, CAE(Computer Aided Engineering) 기술과 동시설계(Concurrent Design) 방식을 활용하여 0.3mm 정밀박판금형을 설계, 제작하는 것이다. 박판 성형은 기존의 사출성형제품에 비하여 훨씬 얇은 제품을 성형하는 것이기 때문에 수지의 충전 불량 제품의 변형, 과다 내부응력 등 많은 문제점들이 발생한다. 이런 문제점들을 해결하기 위하여 본 연구에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 최적성형조건을 찾아내고자 시도하였으며 도출된 조건을 금형설계 및 성형에 적용시킴으로써 최소한의 시행오차를 통한 고부가가치 제품을 성형하였다.