• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.377-384
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• 2004

지구환경 문제가 대두되면서 자동차 경량화를 위한 재료의 고강도화는 필수적인데, 재료의 고강도화는 성형성의 감소를 야기한다. 이러한 문제점은 가공방법으로 해결할 수 있는데, 그 대표적인 것이 프레스 경화(Press Hardening)공정이다. 프레스 경화 공법이란 성형성이 좋은 고온$(900^{\circ}C)$에서 성형하면서 성형 중 프레스에서 고강도를 부설하는 공법이다. 프레스 경화 공정은 스웨덴의 SSAB자회사인 프라냐에서 1973년에 개발된 공법으로 초기에는 높은 경도가 필요한 산업용 설비 (톱 등)에 적용되다가 1990년대부터 Bumper와 Door Impact Beam등의 자동차 부품으로 개발을 하여 적용되기 시작하였으며, 현재 그 적용 영역을 보다 넓혀나가고 있는 상태이다. 본 발표에서는 프레스 경화 공정의 대표 부품인 범퍼 임펙트을 개발하기 위해 관련한 성능해석을 수행하였다. 수행한 결과에 의하면 기존 소재 대비하여 $30\%$이상 경량화가 가능함을 알수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1996년도 제6회 학술강연회논문집
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• pp.219-226
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• 1996

일반적으로 밀폐 형단조공정에서 약 10,000톤의 성형력이 필요한 직경이 540mm인 플랜지 형태의 알루미늄 7175 합금 단조품을 2,500톤 프레스에서 단조하기 위한 공정연구를 하였다. 장비의 성형력 부족을 극복하기 위하여 업셋단조와 기계가공 및 전방압출을 조합한 복합성형공정을 제안하였으며, 복합공정은 실제재료를 이용한 $\frac{1}{4}$ 축소 모델 실험과 유한 요소 해석으로 그 타당성이 판단되었고, 선정된 프레스에서 실물 크기의 플랜지 단조 가능성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.21-26
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• 2000

플로포밍은 무절삭 점진성형공정으로 축 대칭 원형제품의 다품종 소량생산에 있어 스템핑이나 딥드로잉과 같은 박판성형 공정과 비교했을 때 매우 경제적이며 효율적인 공정이다. 본 연구에서는 기존 공정과의 품질비교를 통한 플로포밍 공정의 유용성 검토를 위해 현재 프레스 드로잉 공정으로 생산중인 자동차용 자동변속기 부품을 1-롤러 플로포밍 공정을 이용하여 대체 성형해 보았다. 실험결과 플로포밍 공정은 제조부품의 형상변화에 따른 설비변경 비용과 개발기간이 짧아 효과적인 유연 생산 시스템임을 알 수 있었다. 또한 플로포밍 공정을 프레스 드로잉 공정과 연계하여 성형하면 성형품의 정밀도와 생산성 향상에 매우 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.38-43
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• 1993

최근 텔레비젼 화면의 선명도에 대한 일반적인 요구가 높아져서 통신 방식에 있어서도 고품위 텔레비젼(HDD TV)방식의 개발이 진행되고 있다. 선명도의 요망이 높아짐에 따라 CRT(텔레비젼 수상관)의 해상도를 향상시킬 것이 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 고온의 프레스 성형공정을 도입하여 정확한 형태로 인바 재료 섀도우마스크를 성형하여 고화질의 CRT를 얻을수 있도록 성형 공정을 확립하고 이를 위한 금형 시스템을 개발하는 데 있다. 본 연구에서는 인바 섀도우 마스크의 열간 재료시험을 통해 온도에 따른 물성 공정을 장대칭단면에 대해 강점소성 유한 요소법을 이용하여 해석하였다

• 기계저널
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• 제32권7호
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• pp.632-640
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• 1992

1985년 경에는 미국이 박판성형을 위한 FEM프로그램 개발의 중심이었으나 1990년에는 미국보다 유럽이 활발하다. 특히 독일과 프랑스가consortium을 바탕으로 연구회를 형성하여 체계적인 연 구를 시작하였고, 상당한 고가의 상업용 박판성형 해석 프로그램과 프레스금형 설계기술의 후 진을 예상한 때문인지 최근에 일본에서도 많은 산업체의 도움으로 종합 연구가 이루어지고 있다. 프레스 금형설계 기술을 혁신시키는 것을 목표로 하는 박판성형 공정 시뮬레이션 FEM 프로그램 개발은 종합적이고 넓은 분야의 협력을 필요로 하기 때문에 연구에 그룹화가 필연적이다. 현재 까지의 상태로는 완전한 3차원 FEM 성형해석은 이루어지고 있지 않으나, 3차원 성형해석을 위한 문제점, 특히 마찰문제, 공구와 재료의 접촉문제, 성형시의 불안정 현상의 해석에 대한 연구가 왕성하게 진행되어 수년 내에 실용화의 수준에 도달할 수 있을 것이다. 또한 과거 10여 년 전 부터 미국에서 개발한 것을 토대로 일본이나 유럽에서 여러 기업체가 포함된 consortium (예 : BRITE/EURAM Project, VW Project) 형태의 연구가 진행되어 매우 고가이지만 실용적인 3차원 박판성형 시뮬레이션 소프트웨어가 나오리라 예상된다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.95-95
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• 2010

자동차 산업에서 차체를 성형하는 프레스 금형 산업은 꾸준히 증가하고 있는 자동차 생산대수와 함께 성장해가고 있으며, 자동차 산업의 국제 경쟁이 심해지고 소비자들의 요구가 다양해짐에 따라 신제품 개발주기에 발맞추어 금형의 제작에도 단납기 및 비용절감을 위한 노력과 제품의 품질 향상을 위해 신기술, 신공법이 적용되고 있다. 한편 자동차 차체를 제작하는 프레스 금형가공은 박판소재를 원하는 형상으로 제작하는 공정으로써, 프레스의 상 하 운동을 이용하여 강판을 성형한다. 이러한 금형의 형태는 곧 자동차 차체 제품의 형태를 완성하므로 제품을 성형하는 도중에 금형과 소재의 마찰에 의해 금형의 마모나 마멸이 발생하여 제품의 품질을 저하시킬 우려가 있다. 따라서 금형의 내마모성 및 수명을 향상시키기 위한 방안들 중 표면경화처리가 행해지고 있으며, 그중 공정 속도가 빠르고 국부적인 열처리가 가능한 레이저 표면처리 방법이 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 이러한 금형의 성질을 향상시키기 위해 고출력 다이오드 레이저를 이용하여 프레스 금형공정 중 드로잉(drawing) 공정에의 적용을 위한 표면경화처리를 실시하였다. 최대출력 4.0kW의 다이오드 레이저를 사용하였으며, 6축 외팔보 로봇에 열처리용 광학계를 장착하여 열처리를 실시하였다. 또한 광학계 부근에는 적외선 온도센서가 부착되어있어 열처리시 시험편의 표면온도를 실시간으로 측정할 수 있도록 구성되어져있다. 시험편은 금형재료용 구상흑연 주철인 FCD550 소재를 사용하였으며, 공정변수에 따른 열처리 특성을 파악하고, 그 경화특성을 평가하였다. 실험 결과, FCD550 소재의 표면 열처리시 레이저 출력 3.5kW, 빔 이송속도 3mm/sec에서 최적의 열처리 특성을 나타내었으며, 이때의 최고 경도는 930Hv을 나타내며 모재에 비해 경도가 3배 정도 상승하는 우수한 경화특성을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.1-6
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• 2001

회전성형법은 프레스 축 중심에 대하여 일정한 각도로 경사진 요동축과 원추형상의 상부 금형을 축 중심에 대하여 회전시키고 소재를 상승 가압하면 상부금형과 소재가 점진적으로 접촉하면서 제품을 성형하는 공정이다. 본 연구팀에서 개발된 회전 분말단조 프레스(500kN)를 이용해서 산업용 고밀도 베벨기어의 성형성 실험을 수행하였다. 실험결과로 회전 분말단조 공정과 회전 분말성형 공정에서의 성형하중, 성형밀도, 경도, 미세조직 등의 변화를 조사하여 제품의 기계적 성질을 규명하고 실제로 산업 전반에 적용할 수 있는 가능성을 제시한다.

• Composites Research
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• 제33권2호
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• pp.76-80
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• 2020

본 연구에서는 우수한 물성과 표면품질을 가지는 오토클레이브 성형공법의 비효율적인 공정을 개선하여 탈 오토클레이브(Out-of-autoclave, 이하 OOA) 공정으로써 활용이 가능한 진공백 핫 프레스 공정(Vacuum bag hot-press, 이하 V-HP)을 이용하여 탄소섬유 복합재료를 제작하고 오토클레이브(Autoclave, 이하 AC) 공정과 핫 프레스공정(Hot-press, 이하 HP)으로 제작된 복합재료간 물성 및 미세구조를 분석하였으며, OOA공정으로의 가능성을 확인하였다. V-HP공정을 사용한 복합재료의 인장강도는 320.6 MPa로써, AC공정을 이용한 복합재료의 인장강도 335.3 MPa에 상당히 근접한 물성을 보이는 것을 확인하였다. SEM을 이용한 복합재료 표면품질을 확인한 결과 V-HP공정의 경우, 수지내 휘발용매로 인한 기공의 제거상태가 AC공정과 비교하여 다소 낮으나 HP공정과 비교하여 상당히 우수한 표면을 가지는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.1-6
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• 2018

하이드로포밍 기술은 지난 20년간 자동차부품의 적용을 중심으로 비약적인 발전을 해 왔다. 이 기술은 자동차 산업응용분야에 많은 장점을 가지고 있는데 이는 더 나은 구조적 강건성, 부품수 감소에 기인한 비용절감, 재료절약, 무게감소, 낮은 스프링백현상, 개선된 강도, 내구성 향상, 설계 유연성 등이다. 하이드로포밍 부품의 성형성 검토를 위하여 다양한 컴퓨터 시뮬레이션 기술 등이 발달해 왔으며 이를 통해 성형 가능성을 검토하는 것과 동시에 성형을 위하여 벤딩 공정, 프리포밍공정, 다이클로징 공정 등의 효율적인 공정을 수립하여 하이드로포밍 부품들을 설계하고 있다. 이에 본 연구에서는 하이드로포밍 부품 설계 시 고려사항 중 성형량, 부품의 단면길이(하이드로포밍 프레스 용량에 맞는), 최소 곡률(하이드로포밍 압력에 따른 곡률 영향 평가) 등을 제시하고 실제 자동차용 리어 서브-프레임 부품의 단면분석을 실시함으로써 하이드로포밍 성형을 위한 설계 방안을 제시하고자 한다. 아울러 하이드로포밍 공정인자 중 프리벤딩, 축피딩, 유압 압력, 프레스 하중, 마찰 등의 효과를 분석하여 이들 공정이 직접적인 하이드로포밍 성형에 필요인자 인지 등을 고찰하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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• pp.67-67
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• 2003

자동차, 항공기, 산업기계, 운반기계, 철도차량, 공작기계 등 거의 모든 산업부문에서 사용되는 베벨기어의 냉간단조 공정 및 금형 설계를 위한 해석을 수행하였다. 소성가공에 의해 생산된 베벨기어는 기계적 성질이 우수하여 동력 전달장치의 수명연장 및 신뢰성, 소형화 등을 달성할 수 있으며 생산 원가 절감의 효과가 크기 때문에 냉간 단조의 공정설계는 매우 중요하다. 베벨기어의 단조에 대한 상계해석 결과는 금형 설계 시 프레스에 필요한 단조하중을 예측할 수 있으므로 프레스의 최적성형과 안전한 금형 설계를 도모할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 베벨기어의 냉간 단조시의 내부 동적 가용속도 장을 제시하였고 단조하중, 금속유동 등을 계산하였다. 또한 강소성 유한요소해석을 동시에 수행하여 제시한 동적 가용속도장의 적절성을 비교 검토하였다. 본 연구의 결과는 베벨기어의 적절한 냉간 단조 성형공정 및 공정설계를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.