• Title/Summary/Keyword: 최적 금형 형상

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특징형상 변수를 이용한 사출성형에서의 에어트랩 최적화를 위한 연구

  • 이동화;김성근
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2003.10a
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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.

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Process Optimal Design in Steady-State Metal Forming by Finite Element Method-II Application to Die Profile Design in Extusion (유한요소법을 이용한 정상상태의 소성가공 공정의 최적설계-II)

  • 전만수;황상무
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.3
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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.

The CAE technology of automobile die for optimal design (자동차 금형의 최적설계를 위한 CAE 기술)

  • 김영석
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.17 no.2
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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.

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A study on the cold forging die geometry optimal design for forging load reduction (성형하중 감소를 위한 냉간단조금형 최적설계에 관한 연구)

  • Hwang, Joon;Lee, Seung-Hyun
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.32 no.6
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    • pp.251-261
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    • 2022
  • This paper describes the finite element analysis and die design change of spring retainer forging process to reduce the cold forging load and plastic forming stress concentration. Plastic deformation analysis was carried out in order to understand the forming process of workpieces and elastic stress analysis of the die set was performed in order to get basic data for the die fatigue life estimation. Cold forging die design was set up to each process with different four types analysis progressing, the upper and lower dies shapes with combination of fillets and chamfers shapes of cold forging dies. This study suggested optimal cold forging die geometry to reduce cold forging load. The design parameters of fillets and chamfers are selected geometry were selected to apply optimization with the DoE (design of experiment) and Taguchi method. DoE and Taguchi method was performed to optimize the workpiece preform shape for spring retainer forging process, it was possible to expect an increase in cold forging die life due to the 20 percentage forging load reduction.

Design of Conformal Cooling Channels for the Mould of a Plastic Drawer of a Refrigerator by Analysis of Three-Dimensional Injection Moulding (3 차원 사출성형 해석을 통한 냉장고 플라스틱 서랍 제작용 사출 성형 금형의 형상적응형 냉각수로 설계)

  • Ahn, Dong-Gyu;Park, Min-Woo;Park, Seung-Hwa;Kim, Hyung-Su
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.10
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    • pp.1487-1492
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    • 2010
  • The objective of this study is to design the conformal cooling channels for the mould of a plastic drawer of a refrigerator by analysis of three-dimensional injection molding. In order to obtain the desired design of the conformal cooling channels, the influence of the diameter and the position of the conformal cooling channels on the moulding characteristics and the product qualities were quantitatively examined. From the results of the examination, an optimal design of the conformal cooling channels, which ensures uniform cooling and minimum potential deformation of the molded drawers, was estimated. By comparing the designed mould and a conventional mould with linear cooling channels from the viewpoints of the product qualities as well as cooling and cycle times, it was shown that the mould with conformal cooling channels can simultaneously improve the productivity of the injection moulding process and the product qualities.

소성가공 공정의 컴퓨터 응용설계를 위한 제반 과제

  • 김권희
    • Journal of the KSME
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    • v.29 no.3
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    • pp.294-305
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    • 1989
  • 소성가공 공정설계의 컴퓨터를 이용한 최적설계를 위하여 선결되어야 기술적 과제를 (i) 구성방 정식, (ii) 윤활 및 마찰조건, 그리고 (iii) 적응적 유한요소망 재구성법 등 3가지 분야로 대별하여 논의하였다. 적절히 선택된 마찰/구속조건 등 경계조건 (boundary condition) 과 적절한 유한 요소망의 구성을 통하여 최종제품의 형상을 만들어내기 위한 금형의 형상 등을 유한요소법으로 해석하여 공정설계상의 시행착오의 범위와 횟수를 줄일 수 있다(7,8). 또 하나의 예로서 자동 차의 자체 등 비교적 대형의 판재가공에서 펀치에 의한 본격적인 가공행정이 이루어지기 전에 판재 자체가 중력에 의하여 처지게 되는데 이러한 중력에 의한 피가공재의 초기 처짐은 최종제 품의 형상에 직접적인 영향을 주게 된다. 이 경우 기존의 유한요소 해석 기법을 사용하여 초 기처짐을 제어하기 위한 판재의 가공전 고정용 금형(binder wrap)의 최적설계를 훌륭히 수행할 수 있다. 이같이 현재의 유한요소 해석법은 많은 기술적 과제를 지니고 있으나 동시에 소성가 공의 컴퓨터 응용설계를 실현하기 위한 궁극적 도구로서 매우 큰 활용 잠재력을 지니고 있다.

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회전성형 프로세스의 회전운동 제어에 관한 연구

  • 이완규;최만용;임순재
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1994.04b
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    • pp.454-457
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    • 1994
  • 회전성형가공(Rotation molding)은 사출성형등에 비해 제품의 크기, 형상에 제약이 거의 없고 동일한 설비에서 금형의 교한만으로 다양한 제품을 생산할 수 있기 때문에 최근 국내외적으로각광을 받기 시작 하고 있다. 회전성형가공은 금형의 외부에 고온의 열을 가하면서 2축방향으로 동시에 회전을 시켜 금형 내부의 수지를 금형내부에 균일하게 용착시켜 제품을 생산하는 과정으로, 일반적으로 제품의 강도보다는 제품치수의 정도 및 치수(예를들면 두께)의 균일성이 가공상의 중요한 문제가 된다. 본 연구에서는 회전성형프로세스의 최적제어를 위한 목적으로금형의 회전운동에 관해 검토한다. 먼저 금형의 회전운동에 관한 수학적모델을 작성하고 금형 내부의 수지가 균일한 운동을 할수 있는 금형의 회전 경로를 생성하는 2축 의 회전비의 관계를 구하는 방법에 관해 검토하였다. 다음 시뮬레이션을 통하여본 방법의 타당성에 대해 검토하였다.

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Case Study of Practical Tool Training for Optimal Runner System (최적 유동시스템을 위한 실무금형교육 사례 연구)

  • Shin, Ju-Kyung
    • Journal of Practical Engineering Education
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    • v.9 no.2
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    • pp.119-124
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    • 2017
  • In injection molding process, the runner system of the mold is a flow path for filling the cavity of the molded part during the advance of the screw by the force of the hydraulic cylinder, which involves the filling and packing process of the molten resin. Thus, the sprue, runner and gate greatly affect the appearance of the molded part, the physical properties of the resin, the dimensional accuracy and the molding cycle etc. Feed systems with incorrect runner and gate designs cause various molding defects, So it is important to maintain the optimum runner balance to prevent these defects. In order to improve the knowledge of practical mold technology, which is applied to the manufacturers of injection molds, a training model of the mold technology process is presented based on the technical guidance on the technical difficulties.

A study on the cold heading process design optimization by taguchi method (다구찌법을 활용한 헤딩공정설계 최적화 연구)

  • Joon Hwang;Jin-Hwan Won
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.33 no.6
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    • pp.216-225
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    • 2023
  • This paper describes the finite element analysis and die design change of cold heading punching process to increase the cold forging tool life and reduce the tool wear and stress concentration. Through this study, the optimization of punch tool design has been studied by an analysis of tool stress and wear distribution to improve the tool life. Plastic deformation analysis was carried out in order to understand the cold heading process between tool and workpiece stress distribution. Cold heading punch die design was set up to each process with different four types analysis progressing, the cold heading punch dies shapes with combination of point angle and punch edge corner radius shapes of cold forging dies, punch die material properties and frictional coefficient. The design parameters of point angle and corner radius of punch die geometry, die material properties and frictional coefficient were selected to apply optimization with the DoE (design of experiment) and Taguchi method. DoE and Taguchi method was performed to optimize the cold heading punch die design parameters optimization for bolt head cold forging process, it was possible to expect an reduce the cold heading punch die wear to the 37 % compared with current using cold heading punch in the shop floor.

Optimal Die Profile Design in Tube Drawing Process for Prevention of Material Fracture (파단방지를 위한 튜브인발공정 최적 금형형상 설계에 관한 연구)

  • Lee, Sang-Kon;Kim, Sang-Woo;Lee, Young-Seon;Lee, Jung-Hwan;Kim, Byung-Min
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.23 no.11 s.188
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    • pp.78-84
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    • 2006
  • The objective of this study is to design the optimal die profile that can prevent material fracture in the tube drawing process for automobile steering input shaft. First, the CDV(Critical Damage Value) of material is obtained by the compression test and FE-analysis. The occurrence of fracture is estimated by the FE-analysis considering the CDV. In order to achieve the objective of this study, optimization technique and FE-analysis are applied. FPS(Flexible Polyhedron Search) method, which is one of the non-gradient optimization techniques often used in engineering, is used to search optimal die profile. The drawing die profile is represented by Bezier-curve to generate all the possible die profile. Using FPS method and FE-analysis the optimal drawing die profile is determined. To verify tile effectiveness of the redesigned optimal die, the tube drawing experiment is performed. In the experimental result, it is possible to produce sound product without material fracture using the redesigned optimal die.