• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1995년도 춘계학술대회논문집
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• pp.124-130
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• 1995

An upper-bound elemental stream function technique(UBST) is proposed for solivng forging and backward extrusion problems that are geometrically complex or need a forming simulation . And in the forging problems, this study investigates that layer of elements effects dissipation of total energy and load. The element system of UBSTuses the curve fitting property of FEM and the fluid incompressiblity of the stream function . The foumulated optimal design problems with constraints ae solved by the flixible toerance method. In the closed-die forging and backward extrusion, the result of layer of element by this study produces a lower upper-bound solution than that fo UBET and conventional layer of element . And the main advantage of UBST program is that a computer code, once written , can be used for a large variety problems by simply changing the input data.

• 소성∙가공
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• 제9권6호
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• pp.590-597
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• 2000

A finite element formulation lot the simulation of axisymmetric sheet hydroforming is proposed, and an implicit program is coded. In order to describe normal anisotropy of steel sheet, Hill's non-quadratic yield function (Hill, 1979) is employed. Frictional contacts among sheet surface, rigid tool surface, and flexible hydrostatic pressure are considered using mesh normal vectors based on finite element of the sheet. Applied hydraulic pressure is also considered as a function of forming rate and time and treated as an external loading. The complete set of the governing relations comprising equilibrium and interfacial equations is approximately linearized for Newton-Raphson algorithm. In order to verify the validity of the developed finite element formulation, the axisymmetric bulge test is simulated. Simulation results are compared with other FEM results and experimental measurements and showed good agreements. In axisymmetric hydroforming processes of a disk cover, formability changes are observed according to the hydraulic pressure curve changes.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.1117-1125
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• 1994

A UBET program is developed for determining the optimum sizes of preform of a rib-web part in axisymmetric closed-die forging. The program consists of forward and backward tracing processes. In forward process, material flow, degree of die filling, and forging load are predicted. In backward tracing process, the optimum dimensions of initial billet and preform are determined from the final-shape data without flash. The above program is easy to handle input data with and is convenient to visualize the whole process of closed-die forging with. Experiments are carried out with pure plasticine billets at room temperature. The theoretical predictions of the forging load and the flow pattern are in good agreement with the experimental results.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권11호
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• pp.2082-2089
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• 1992

본 연구에서는 모델링재료를 이용한 AISI4130축대칭 도움형상의 열간 단조 공 정 설계 방안을 이룩하기 위한 실험을 수행하였다. 본 실험에 사용된 모델링 재료는 Van Akan International사 제품의 Plastalina를 이용하였다. 모델링재료와 실제 재 료 사이의 상사성을 검토하기 위해 압축실험을 수행하였는데 압축 실험시 모델링재료 와 평다이 사이의 마찰력을 줄이기 위해 베이비파우더, 휴지, 바셀린, 테프론테잎 등 을 이용하였으며 램 속도, 온도, 그리고 변형률도에 따른 응력 변화를 검토해 보았다. 열간 공정시에 수반되는 금형과 공작물 사이의 마찰력을 알아보기 위해 앞에 열거한 윤활제를 이용한 링실험을 수행하여 전단마찰계수(m) 값의 변화를 알아보고 폐쇄단조 시 주요한 설계방안을 검토하기 위해 플래쉬를 갖는 폐쇄단조 실험을 수행하였다. 이 실험에서는 폐쇄단조시 중요한 설계변수 중의 하나인 플래쉬 두께 대 폭비, 플래쉬 부를 통한 체적손실, 그리고 원기둥모양의 초기 단조 시편 형상비 등에 따른 설계방안 을 검토하여 기존 참고문헌에 나와 있는 결과들과 유사성을 검토하였다. 이와같은 실험 결과를 체계적으로 확립하고 고강도강 대형 단조품생산에 필요한 단조하중 예측, 예비성형체 설계, 성형성 연구등에 대한 응용성을 검토하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권1호
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• pp.1-10
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• 2011

본 논문은 등가정하중을 이용하여 단조공정의 예비성형체 및 빌렛의 형상설계를 위한 최적화 방법을 제안한다. 단조공정에서 예비성형체의 형상은 최종 성형품의 품질을 결정하는데 중요한 역할을 한다. 본 연구는 빌렛 및 예비성형체의 형상을 설계하기 위하여 등가정하중법을 사용하였다. 등가정하중법은 비선형 동적하중을 등가정하중으로 변환하고 여기서 구한 등가정하중을 이용하여 선형 응답 최적화를 수행하는 방법이다. 설계변수의 갱신은 선형 응답 최적화와 비선형 해석을 통하여 이루어진다. 본 논문에 포함된 예제는 원하는 단조품의 생산을 위한 최적의 예비성형체와 빌렛의 형상을 도출하여 제안한 방법의 유용성을 검증한다. 비선형 해석과 선형 응답 최적화는 각각 LS-DYNA와 NASTRAN을 사용하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.4950-4955
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• 2012

볼트의 제작 공정은 연속적인 단조 작업에 의해서 완성되는데 각 공정의 기술적, 경제적인 성공은 적절한 공정설계와 각 작업에 필요한 금형 설계에서 좌우된다. 본 연구에서는 다단 공정에 의해서 이루어지는 SCM435 볼트의 성형과정 중에서 1, 2단계의 성형을 유한요소법을 이용하여 해석하여 합리적인 공정이 이루어지도록 개선 방향을 제시하고자 하며 유한요소법을 이용하여 해석한 1, 2단계의 공정은 축대칭이 성립되므로 소재의 변형 형상이 공정에서 기대했던 치수를 만족할 수 있었으며 소재에 형성된 단류선이 전 공정을 통하여 부드럽게 연속적으로 형성됨을 알 수 있었으므로 소재의 성형 뿐 아니라 내부의 결함도 없을 것으로 예상되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권7호
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• pp.719-725
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• 2014

본 연구에서는 사출성형 충전공정 중 금형의 변형을 예측하기 위하여 비뉴턴 유동, 열전달, 구조해석이 함께 고려된 수치해석 연구를 수행하였다. 정밀 사출성형 금형을 설계/제작하기 위해서는 충전공정 중에 발생하는 금형의 변형을 정확하게 예측하는 것이 중요하다. 이와 같은 금형의 국부적인 변형은 다양한 요인에 의해 발생할 수 있으나, 용융된 고분자 수지의 유동에 의한 압력이 가장 큰 원인 중의 하나로 여겨지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 2 차원 축대칭 형상의 단순 원형 디스크 제품의 금형을 모델링하고 이에 대한 수치해석을 수행하였다. 이를 바탕으로 금형 내부의 고분자 수지의 유동 특성과 금형 변형량, 온도 분포에 대한 분석을 수행하였다. 또한 다구치 방법을 기반으로 한 실험계획법을 도입하여 유동 속도, 금형 온도, 고분자 수지의 온도가 금형 변형에 미치는 영향을 파악하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.712-720
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• 1988

본 연구에서는 프레스에 의한 축대칭 냉간단조품의 자동공정설계 및 금형설계 를 위한 대화식 프로그램인 "COLD-FORMING"과 "DESIGN-DIE"의 개발에 대하여 설명한다. 프로그램의 능력은 "COLD-FORMING"에서는 (1) 중실부품의 냉간단조에 있어서 작업 순 서의 해석과 각 단계에 포함된 개별작업의 인식 (2)중간 예비성형단계의 형상 및 치수 결정 (3) 각각의 성형단계에서의 성형하중계산 (4) 작업지시서를 위한 그래픽 출력 등 이며, "DESIGN-DIE"에서는 앞의 공정설계에서 구해진 결과를 이용하여 (1) 성형에 필 요한 다이세ㅌ의 형상, 재질 및 최적 치수를 결정 (2) 다이세ㅌ의 그래픽 출력 등을 할 수 있다. 및 최적 치수를 결정 (2) 다이세ㅌ의 그래픽 출력 등을 할 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권6호
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• pp.64-71
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• 2015

스피닝 공정은 축대칭의 얇은 두께를 가지고 있는 속이 빈 실린더형 단면을 가지고 있는 부품에 일반적으로 사용된다. 전통적인 스피닝 제작 기술은 컨벤셔널 스피닝과 파워 스피닝(전단 스피닝과 유동성형)으로 구분된다. 액체추진로켓의 연소기의 재생냉각 챔버와 확대노즐부에서 적용된 스피닝에 대한 문헌조사를 수행하였다. 연소실과 노즐의 제작에 사용되는 스피닝은 대부분 맨드럴을 사용하였다. 최근에는 전통적인 냉간 스피닝에 비해 열간 스피닝도 많이 사용되고 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권10호
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• pp.3031-3037
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• 1996

In cold forming processes, due to high working pressure action on the die surface, failure mechanics must be considered before die design. One of the main reasons of die failure in industrial application of metal forming technologies is wear. Die wear affects the tolerances of formed parts, metal flow and costs of process etc. The only way to control these failures into devlop methods which allow prediction of die wear and which are suited to be used in the design state in order to optimize the process. In this paper, the forming propcesses that involve cold forward extrusion and wire drawing were simulated by rigid plastic finite element method and its output were used for predicting die wear by Archard wear model. The simulation results were compared with the measured worn dies.