• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.4
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• pp.423-430
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• 2010

Hot closed-forging process and the die used for forming an automotive flange were analyzed from the viewpoints of heat transfer, grain-flow lines, and stresses to obtain a forged product without defects such as surface cracks, laps, cold shots, and partial filling. The forging process including up-set, pre-forging, final forging and pressing forces was investigated using finite element analysis. The influence of the preform die and the ratio of the heights of the upper die to lower die on the forging process and die were investigated and a die shape ($10^{\circ}$ for the preform die, and 1.5:1 ratio for the final die) suitable to achieve successful forging was determined on the basis of a parametric study. All parametric design requirements such as strength, full filling, and a load limit of 13,000 KN were satisfied for this newly developed flange die. New dies and flanges were fabricated and investigated. Defects such as partial filling and surface cracks were not observed.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.324-324
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• 2013

자동차의 경량화 요구에 따라 비중이 큰 기존의 철계 금속재에서 비중이 낮은 알루미늄 합금 및 마그네슘 합금의 경량 금속 재료로 대체 적용하는 것이 요즘의 추세이다. 마그네슘 판재 성형의 경우 윤활제로 인한 마그네슘 판재의 부식이 발생할 수 있다. 이를 개선하기 위해 윤활제의 사용을 최소화 혹은 제로화가 가능하게 하는 진공 플라즈마 표면처리 기술이 시급하다. 본 연구는 무윤활 마그네슘 판재성형을 위한 금형 표면처리 기술로서 각각 질화처리, 비정질 탄소 코팅 공정기술에 관한 연구를 수행하였다. 플라즈마 질화처리는 기존의 질화방법에 비교하여 비교적 저온에서 짧은 시간에 표면에 백화현상이 발생하지 않는 대면적 플라즈마 질화공정 기술 구현이 가능하였으며, 비정질 탄소 코팅 공정은 모재와의 밀착력을 높이기 위한 공정 조건을 연구하였다. 각각의 표면처리된 금형을 이용하여 성형테스트를 실시하고 이 때의 마그네슘 판재의 성형성을 관찰하였다. 따라서 본 연구의 최종 목표는 무윤활 상태에서 마그네슘 판재가 성형이 가능한 금형 진공 표면처리 방법을 개발하는 것이다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.7 no.1
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• pp.19-27
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• 1995

정밀사출성형품을 생산하기 위해서는 성형조건의 변화가 최종 사출품에 어떠한 영 향을 미치는 가에 대한 연구가 필요하다. 본논문에서는 성형조건을 조직적으로 변화시키며 가장 간단한 원반형상의 사출품에 남는 복굴절의 분포를 측정함으로써 성형조건의 변화가 최종 사출품의 광학적 이방성의 구조에 어떠한 영향을 미치는 가에 초점을 맞추었다. 광탄 성적 성질이 많이 다른 폴리스틸렌과 폴리카보네이트를 재료로 지름이 10.16cm 이고 두께 가 2mm인 금형을 사용하였다. 두께 방향의 복굴절양과 광학 주축각의 분포를 통해 보압크 기가 최종사출품의 광학적 이방성, 특히 내측의 두 개의 정점값에 미치는 영향을 알수 있었 다. 한편 서로 다른 두 물질의 광학적, 물리적 성질의 차이점에 기인한 복굴절 분포의 구조 적 차이점도 발견할수 있었다. 이 실험 데이터는 컴퓨터 모사에의한 최종사출품의 잔류 응 력과 광학적 이방성 예측에도 중요한 자료가 되리라 믿는다.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2003.06a
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• pp.34-35
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• 2003

고에너지적 Nd-Fe-B계 소결자석 제조를 위한 펄스자장 성형시, 금형 및 다양한 성형조건이 자석의 이방화율 향상에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 일반적으로 butterfly, disk or coin 형태의 자석을 제조하는 방법으로는, 종축자장성형법(Axial Die Press, ADP)을 이용하여 최종제품의 near-net shape으로 성형 및 소결하는 방법과, 횡축자장성형법(Transverse Die Press, TDP)을 이용하여 blick or cylinder 형태로 제조한 후 여러 단계의 가공공정을 거쳐 최종제품으로 제조하는 방법이 적용되고 있다. 그러나, ADP의 경우 분말의 자장정렬 후 성형단계에서 성형밀도가 증가함에 따라 배향의 틀어짐 현상이 증가하므로 이방화율 향상의 한계가 있어 (BH)$_{MAX}$+iHc=54 이상의 자석은 제조되기 어렵고, TDP의 경우 고이방화 자석의 제조가 가능하나 복잡한 형상의 제품을 직접 성형할 수 없어 성형/소결 후 복잡한 가공공정을 거쳐야 하므로 재료의 손실뿐만 아니라 고가의 가공비용이 소요되므로 경제적인 문제점을 갖게 된다. 반면에, 펄스자장 종축성형방법(PDP)은 3T~5T의 펄스자장을 이용하여 분말의 정렬 및 성형을 동시에 수행함으로써 TDP보다 향상된 배향율이 얻어질 수 있으며, ADP으로만 실현 가능한 복잡한 형성의 자석을 near-net shape으로 제조가 가능한 잇점이 있다.다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.8 no.1
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• pp.58-68
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• 1996

고분자 가공에서 가장널리 사용되고 있는 사출공정은 비등온의 싸이클 공정이므로 사출조건에 따라 성형품은 다양한 형태의 열이력과 변형이력을 받게 되고 그 결과 최종성형 품의 기계적 물성이 현저히 달라지게 된다. 그러므로 우수한 물성을 갖는 성형품을 얻기위 해서는 열이력과 변형이력에 연관되어 나타나는 미세구조의 변화와 잔류응력을 최소화할수 있는 최적 성형조건의 선정이 대단히 중요하게 된다. 본 연구에서는 수치모사실험을 기초로 설정한 성형조건의 범위에서 다양한 사출성형실험을 수행하여 얻은 시편을 대상으로 미세구 조의 변화와 잔류응력에 미치는 성형조건의 영향을 조사함으로써 최적성형조건을 선정하기 위한 방안을 찾고자 하였다. 편광현미경을 사용하여 관찰한 결정성 고분자수지 시편의 내부 구조는 전형적인 skin-core 구조를 보일뿐만아니라 충전속도, 사출온도, 금형온도, 및 gate로 부터의 위치 변화에 따라 미세구조가 현저히 변함을 알수 있었으며 광탄성법과 layer removal method를 이용하여 조사한 무정형 고분지수 시편의 잔류응력은 금형온도와 사출압 에 가장 영향을 많이 받으며 두께 방향으로 parabola한 분포를 가짐을 알수 있었다. 이상의 결과로부터 사출조건의 변화에 따라 잔류응력과 내부구조가 현저히 변하게 되며 이는 성형 품의 물성에 직접적인 영향을 미치고 있음을 알수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.12
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• pp.1619-1625
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• 2011

The objective of this study determine the molding conditions of a double-shot injection mold for fabricating a computer mouse using different materials, by performing three-dimensional injection molding analysis. In order to select the optical injection molding conditions, the effects of the injection time, the maximum injection pressure, the effect of packing time on the injection molding characteristics, and the product qualities were quantitatively examined. From the results of the injection molding analysis, the optimal injection molding conditions of the double-shot injection mold, which leads the molded product to the minimized shrinkage and deflection, were estimated. The results of the injection molding experiments, showed that an appropriate computer mouse can be fabricated using different materials when the identified optimal injection molding conditions are adopted.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.8 no.2
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• pp.78-91
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• 1996

단섬유 보강 플라스틱 복합재료에 사출성형에서 섬유배향은 금형 충전 공정 중의 유동장에 의해 결정되고 섬유의 배향 상태는 역으로 유동장에 영향을 미친다. 단섬유에 의 한 추가적인 응력을 포함하는 Dinh과 Armstrong의 이방성 구성방정식을 충전유동과 섬유 배향의 연계해석에 도입하였다. 충전유동의 해석은 새로운 압력 지배방정식과 에너지 방정 식을 유한요소법과 유한차분법을 이용하여 풀고 동시에 2차 배향 텐서의 변화방정식을 4차 Runge-kutta 방법으로 풀었다. 섬유의 배향상태를 구한 후에 일방향성 복합재료의 Halpin-Tsai 식과 배향 평균모델을 도입하여 사풀성형품의 이방성 기계적 성질이 예측되었 다. 직사각형 캐비티에서 수치해석결과를 실험결과와 비교하였다. 섬유배향과 유동과의 상호 연계작용을 특히 게이트 근처에서 섬유배향에 영향을 미치며 수치해석 결과는 벽면 근처에 서 유동방향으로 배향하는 shell층을 과대 예측함을 알수 있었는데 이는 배향 텐서 변화 방 정식의 최종근사에서 기인하는 오차로 판단된다. 수정된 복합최종 근사를 바탕으로 예측된 이방성 기계적 성질이 기존의 복합최종 근사에 기초한 예측보다 실험 결과에 정량적으로 보 다 잘 일치하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12b
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• pp.514-517
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• 2011

본 연구에서는 사각형태 화장품 케이스 사출성형 시 발생되었던 수지 미성형 불량을 해결하기 위하여 사출성형해석 기술을 통해 성형품 형상변경 및 사출금형 내 유동 시스템 수정방안 도출을 수행하였다. 대상제품인 사각형태 화장품 케이스는 상측부 케이스로서 케이스 외관에 게이트 및 취출흔적이 남지 않아야 함에 따라 측면부 게이트 적용으로 유동거리가 길어져 미성형 불량이 다수 발생하는 제품이다. 따라서, 수지 유동성 향상과 더불어 효율적인 보압전달을 통하여 수지 충전 및 변형발생 저감을 위하여 성형품 형상변화 및 유동시스템 변화에 따른 사출성형해석을 수행하고 결과를 고찰하였다. 이로써 최종적으로 수지 미충전으로 인한 미성형 불량을 제거하고 성형품 변형을 줄일 수 있는 수지유동시스템 수정방안을 제시하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.17 no.12
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• pp.2970-2981
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• 1993

In hot closed-die forging the load increases rapidly near the final stage. Preforming operation is important to both the sound final forging and die-service life. In this study, the material flows during preforming and final forging are investigated. The physical modeling with Plasticine as a model material showed clear flow patterns. The forging process were numerically simulated by the finite element method with the isothermal and the non-isothermal models. The flow patten of the isothermal simulation showed good agreements with the experiments. Temperature changes and pressure distributions on the die surfaces during one cycle of the forging process were obtained from the non-isothermal simulation. High pressure and temperature were developed at certain areas of the die surfaces. It was concluded that those areas usually coincide with each other and should be distributed by the preforming operations to enhance the die life.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2001.05a
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• pp.87-90
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• 2001

본 논문은 사출성형제품의 게이트 설계를 합리적으로 수행하기 위해 사출금형설계전문가의 축적된 지식과 경험을 발췌ㆍ정리하여 지식베이스를 작성하였으며, 설계에 필요한 제품의 형상정보를 제공하기 위해 총칭형상과 특징형상 개념을 이용하여 특징형상을 정의하였다. 또한 지식베이스를 통해 산출된 설계결과를 기하학적 모델러와의 인터페이스를 통해 3차원 형상으로 보여지도록 하였으며, 최종 생성된 3차원 기하학적 형상정보는 CAE 모듈이나 CAPP 모듈에서의 후속작업을 위해 제공될 수 있도록 구축되었다.