• 한국기계가공학회지
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• 제3권3호
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• pp.58-63
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• 2004

In the present work a finite element formulation using dynamic-explicit time integration scheme is used for numerical analysis of multi-stage stamping processes. The lumping scheme is employed for the diagonal mass matrix and dynamic explicit formulation Multi-Stage stamping is analyzed by using dynamic-explicit finite element method. Further, the simulated results for the panel stamping processes are shown and discussed. Its application is being increased especially in the stamping industrial area for the cost reduction, weight saving, and improvement of strength.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.174-177
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• 2008

This paper replaces an conventional 300-austenitic stainless steel sheet to a 400-ferritic stainless steel for the cost reduction of a pulsator cover of a washing machine. However, ferritic stainless steel has poor formability in comparison with austenitic one. The low formability of ferritic steel results in problems during stamping such as fracture, wrinkling, shape inaccuracy and so on. Design modification of the stamping tool is carried out with the aid of the finite element analysis for multi-stage stamping process. The simulation results show that fracture occurs on top of the product while wrinkles are generated by the excess metal near the wing part. Modification of the initial stamping die is performed to improve metal flow and to eliminate problems during the stamping process. Simulation with the modified design fully demonstrates that safe forming is possible without inferiorities.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제3권4호
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• pp.309-314
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• 2010

Stainless steel stamping multistage pump has become the mainstream of civil multi-stage pump. Combined with the technological features of stamping and welding pump, the studies of design for hydraulic parts of pump were come out. An $L_{18}$（$3^7$）orthogonal experiment was designed with seven factors and three values including blade inlet angle, impeller outer diameter, guide vane blade number, etc. 18 plans were designed. The two stage of whole flow field on stainless steel stamping multistage pump at design point for design was simulated by CFD. According to the test result and optimization design with experimental research, the trends of main parameters which affect hydraulic performance were got. After being manufactured and tested, the efficiency of the optimal model pump reaches 61.36% and the single head is more than 4.8 m. Compared with the standard efficiency of 53%, the design of the stainless steel stamping pump is successful. The result would be instructive to the design of Stainless steel stamping multistage pump designed by the impeller head maximum approach.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권3호통권96호
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• pp.25-29
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• 1999

The lead frame manufactured by press stamping process, is an important part of semiconductor. The recent technical trend of semiconductor, chip sized and high performance package technology, requires the lead frame to be of more multi-leads and of fine ILP (Inner Lead Pitch). As the ILP is getting finer, its corresponding punch of the stamping die is getting narrower. The punch narrower than its stamping limit has been broken due to local buckling. This paper analyzed the phenomena of punch breakdown. Moreover, the punch design was modified to increase the critical limit of buckling force. This paper, also, suggested new design rules of the punch, which asks the modification of its lead frame design that has to be considered in the stage of semiconductor package design. The new design rules of lead frame design yields a good reliability of semiconductor package as well as a good quality of lead frame.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.696-701
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• 2016

다단계 딥 드로잉(multi-stage deep drawing)은 산업현장에서 대형의 금속 제품 뿐만 아니라 소형의 제품에 까지 많은 제품으로 확대되고 있는 제조 공정 중 하나이다. 예를 들어, 스마트 폰에 사용되는 USB-C형 소켓은 매우 작고, 정밀하며 세장비가 큰 부품이며, 이 제품은 타원형 다단계 딥드로잉 방법으로 제조된다. 다단계 딥 드로잉에 최종 제품의 두께 분포를 보장하기 위해서 다단계 딥드로잉 전체 공정에서 제품의 두께 분포가 균일하게 유지되어야 한다. 따라서 첫 번째 드로잉 작업 후에 타원형 제품의 장변과 단변쪽 측벽의 높이 차를 최소화하는 것은 최종 제품의 균일한 두께를 보장하는 가장 중요한 공정 설계 인자이다. 본 연구에서는 첫 번째 드로잉 공정 후 소재가 균일한 높이를 지속적으로 유지될 수 있도록 하기 위해서 유한요소해석을 기반으로 초기의 타원형 소재 형상 결정에 대한 최적 설계를 수행하였다. 최적 설계된 초기 블랭크 형상으로 성형된 제품의 경우 전체 균일한 두께 분포를 가질 뿐만 아니라 드로잉 후 제품의 장변과 단변의 높이 단차가 최소화 되었다. 최종적으로 최적 설계로 예측된 초기 소재 형상은 실제 실험 결과와 비교하여 검증되었고, 매우 양호한 결과의 일치를 보여주었다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.278-282
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• 2003

There is a strong industrial demands for the development of light-vehicle to improve fuel efficiency. It is more effective to reduce weight of the parts directly driven by an automobile engine. So the saving in weight of wheels which is operated by an automobile engine improve fuel efficiency more than other parts. There are many step of sheet metal forming in fabricating automotive wheel, so that it is difficult to design process and tools of multi-stage stamping. Traditionally, design process and tools have depended on the experience of skilled workers and it has done by trial and error methods. However, it needs too much costs and time. Taguchi methods has an advantage of the number of required experiments and reliability compared with trial and error method. In this study, Taguchi methods and response surface methods are applied to design process and tools of automotive wheel. As a result, the principal variables are selected and process conditions are optimized.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.320-326
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• 2017

다단 딥드로잉 기술은 제품의 생산성 향상과 비용 절감을 위해 휴대폰 배터리 케이스 제품의 생산 공정으로 많이 사용하고 있다. 휴대폰 배터리 케이스는 용량과 강성을 목적으로 세장비가 큰 사각 컵 형상으로 제조된다. 사각 컵 형상의 다단 딥드로잉은 세장비가 크고, 복잡한 변형 형태 메커니즘으로 인한 제품의 좌우 높이 차이가 발생한다. 이로 인해 제품 조립과 표면 품질에 문제가 발생한다. 본 연구에서는 이러한 문제를 개선하기 위해 제품의 높이 차이가 최소가 되는 블랭크 형상에 대해 연구했다. 제품 좌우 높이 차이가 최소가 되는 블랭크 형상을 찾기 위해 최적 설계와 해석을 수행했다. 타원형 블랭크의 장변과 단변을 설계 변수로 설정하고, 목적 함수는 높이 차이가 최소가 되도록, 제품의 두께 감소율이 목표 범위에 도달하도록 설정했다. 또한 최종 제품 형상의 높이를 구속 조건으로 설정하였다. 그 결과 최적 설계를 통한 초기 블랭크 설계로 높이 차이가 최소가 되었으며, 원하는 공정을 지정하여 높이 차이가 최소화 되도록 수행 가능하다. 향후 개발된 자동화 프로세스로 인해 모든 각형 타입의 초기 소재 설계가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.302-307
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• 2016

다단 딥드로잉의 기술은 제조 비용과 사이클 시간 단축 등의 장점으로 인해서 금속 성형 산업에 널리 적용되고 있다. 다단 딥드로잉으로 만들어진 제품의 형상이 복잡하고 세장비 큰 특징을 가진다. 예를 들어, 휴대 전화의 배터리 캔은 대표적으로 다단 딥드로잉으로 만들어진 제품이다. 배터리캔의 형상은 높이와 두께의 큰 종횡비를 가지고 있기 때문에 제조하기 무척 어렵다. 또한 최종 조립된 부품은 다단계 딥드로잉 후 스프링백으로 인해 조립 문제가 발생한다. 이러한 배터리 캔의 조립 시 발생하는 품질 문제를 개선하기 위해서 는 드로잉 후 스프링을 줄이기는 것이 매우 중요하다. 스프링백을 감소시키기 위해 산업 현장에서는 over bending, corner setting 및 Ironing 등의 경험적 방법을 적용해 왔으나, 본 연구에서는 유한 요소법을 이용한 보토밍(Bottoming)법을 제안하여 스프링을 줄이는 실용적이고 과학적인 방법을 제안하였다. 보토밍은 드로잉으로 성형된 최종 판재에 펀치로 압축 응력을 더욱 부가하여 스프링을 감소시키는 방법이다. 최적의 금형설계를 위해서 다양한 경우의 보토밍 공정 해석 시뮬레이션이 상용 유한요소 해석프로그램 (DYNAFORM)을 이용하여 연구되였다. 보토밍 공정을 적용한 제품의 스프링백 시뮬레이션 결과와 실험 결과와 비교되었고 그 시뮬레이션 결과는 실험과 잘 일치함을 보여 주었다. 결론적으로, 제안된 보토밍 방법은 산업계에서 스프링을 줄이기 위한 실용적인 방법으로 널리 사용될 것으로 예상된다.