A finite element program is developed to analyze the flow phenomena in SMC compression molding as a viscoplastic model. The calculation of temperature distribution is also carried out by uncoupling the thermal analysis from the flow analysis. SMC molding processes with a flat plate substructure and the one with a T-shaped rib are considered in numerical simulation. The numerical results provide deformed shapes, temperature distribution in a SMC charge, and the forming load. The simulation of compression molding of a flat plate with a T-shaped rib requires a remeshing technique for the whole process.
연소기 재생냉각 챔버 노즐확장부의 외피구조물 제작을 위한 성형치구 설계에 대한 연구를 수행하였다. 연소기 챔버에서 두께가 얇은 외피구조물은 판재의 성형을 이용하여 제작한다. 노즐확장부 외피구조물의 성형에서 노즐확장부와 동일한 형상의 치구로 성형하면 성형 후 구조물의 형상이 노즐확장부와 일치하지 않고 탄성복원에 의하여 그 형상이 변화한다. 따라서 노즐확장부 형상과 동일한 형상으로 성형을 완성하기 위해서는 탄성복원을 고려한 성형치구의 설계가 필요하다. 본 연구에서는 초기 성형 후 탄성복원에 의한 노즐형상과 실제 구조물의 형상과의 오차를 없애기 위하여 오차를 보상한 새로운 성형치구용 형상을 생성하였다. 구조해석 결과 설계 수정된 성형치구로 성형하면 노즐 형상과 성형된 구조물과의 형상 오차가 매우 작게 감소함을 확인할 수 있었다.
Kim, Jungho;Kang, Soo-Chang;Kim, Jin-Kook;Song, Junho
Steel and Composite Structures
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제38권2호
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pp.151-164
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2021
During the pipe forming process, a steel plate undergoes inelastic behavior multiple times under a load condition repeating tension and compression in the circumferential direction. It derives local reduction or increase of yield strength within the thickness of steel pipes by the plastic hardening and Bauschinger effect. In this study, a combined hardening model is proposed to effectively predict variations of yield strength in the circumferential direction of API-X65 and X70 steel pipes with relatively low t/D ratio during the forming process, which is expected to experience accumulated plastic strain of 2~3%, the typical Lüder band range in a low-carbon steel. Cyclic tensile tests of API-X65 and X70 steels were performed, and the parameters of the proposed model for the steels were calibrated using the test results. Bending-flattening tests to simulate repeated tension and compression during pipe forming were followed for API-X65 and X70 steels, and the results were compared with those by the proposed model and Zou et al. (2016), in order to verify the process of material model calibration based on tension-compression cyclic test, and the accuracy of the proposed model. Finally, parametric analysis for the yield strength of the steel plate in the circumferential direction of UOE pipe was conducted to investigate the effects of t/D and expansion ratios after O-forming on the yield strength. The results confirmed that the model by Zou et al. (2016) underestimated the yield strength of steel pipe with relatively low t/D ratio, and the parametric analysis showed that the t/D and expansion ratio have a significant impact on the strength of steel pipe.
The focus of this study is on the enhancement of flatness for the shielded slot plate, one of main components of the MCFC stack. The shielded slot plate is to get curvature during manufacturing process since it is produced by forming operation from only one side of it. Therefore, a correction die is proposed to place just after the main die to apply unbending on the curved plate to get almost flat product. In the design for the correction die, four kinds of design factors are selected to study which factor is the most influencing one affecting the flatness of the plate. From the experimental results using Taguchi method, it has been revealed that the Young's modulus of urethane die is the most critical factor.
We manufactured a micro CPL by LlGA process, a new conceptual ultra-fine and precise forming method, using X-ray lithography process. We fabricated a BN X-ray mask having properties of good X-ray transmittance and large mechanical strength. Micro CPL was manufactured by dividing into an upper plate and a low plate. Each of plates was bonded by Ag paste screen printing. The upper plate was fabricated on glass wafer to observe flow and phase transformation of cooling solution. The lower plate was manufactured by Cu electroplating for good heat transmission. Precision of inner Parts, micro pin and micro channel, of manufactured micro CPL is under ${\pm}2{\mu}m$.
Unmanned helicopters are needed in various fields such as monitoring system, agriculture and forest fire. Swash plate is a essential part for exact driving of unmanned helicopter. And it is usually produced by machining. In this research, hot forging process of upper swash plate has been studied to improve proof stress against repeated loading of the product. In the forming analysis, design parameters such as effective stress, effective strain and distribution of damage have been considered in the hot forging.
Fine blanking is a process of press shearing which makes it possible to produce the thick sheet metal of the finished surface and the close dimensional accuracy over the whole material thickness in the single blanking operation. In this paper, a plate holder of automotive seat recliner is manufactured by FCF(Flow Control Forming) method using the conventional mechanical press instead of the fine blanking press. Main processes for manufacturing of the plate holder by FCF method are embossing, half blanking and trimming processes. Optimal clearance, stripper force and counter force to increase the dimensional accuracy of the plate holder have been investigated by FE-analysis. As a result of FE-analysis, the clearance for both embossing and half blanking processes was -2%t and the forces of stripper and counter were 25ton and 15ton, respectively. After manufacturing the plate holder by FCF method, the measured dimensional characteristics have been compared with the required specifications as the final product. Although the dimensional accuracy of the plate holder manufactured by FCF method was a little inferior to that by fine blanking process, it was satisfactory in a general sense.
본 연구는 국내에서 사용되고 있는 대표적인 파형강판 단면에 대하여 구조적 성능을 검토해 본 후, 현재 국내 제강업체에서 생산 가능한 최대 강판 폭을 고려한 최적 형상의 파형강판 단면을 제안하였다. 파형강판 단면의 검토에는 AISI(1986)를 사용하여 강판의 전단력과 모멘트를 고려하여 최적 단면의 역학적 한계를 정하였고, 성형성과 형상, 성형 후의 강판의 폭과 성형 전의 강판의 폭의 비율을 고려하여 기하학적 한계를 정하였다. 기존 파형강판에 본 연구에서 개발한 최적단면 탐색 알고리즘을 적용하여 강판의 성능을 검토 해본 결과, 굽힘반지름이 76mm이고, 내부굽힘각이 $50^{\circ}$ 부근에서 허용하중과 단면이차모멘트가 가장 큰 값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또한 현재 국내의 강판 제작성을 고려하여 강판폭 1,550mm, 길이 4,700mm의 SS490 강재를 사용하여 최적 단면 탐색 알고리즘을 적용한 결과, 기존 파형강판보다 두 배 이상의 성능을 발휘할 수 있는 새로운 단면들을 개발하였다.
선체 외판은 복잡한 3차원 곡면 형상이며 이의 제작을 위한 곡가공은 조선에 있어서 필수적인 공정이다. 곡가공 공정은 주된 1차곡 성형을 위한 프레스 공정과 2차 이상의 나머지 곡 성형을 위한 열간가공 공정으로 이루어진다. 특히 전체 작업량의 50% 이상을 점하는 열간가공 공정은 숙련된 기능공의 작업 경험에 전적으로 의존하고 있다. 이의 자동화를 위한 많은 연구가 있었으나 최근까지의 연구는 주로 선상가열에 한정되어 있으며 삼각가열에 대한 연구는 극히 미미한 실정이다. 본 연구는 향후 삼각가열에 대한 효율적인 변형해석 기법을 개발하기 위한 기초 연구로서 삼각가열에 의한 판의 변형특성을 명확히 하는데 그 주안점을 두었다. 우선, 실제 조선소에서 현장조건 그대로 일련의 선가열 및 삼각가열 실험을 수행하여 각각의 변형특성을 비교 분석하였으며 상변태온도 이상의 고온영역을 확인함으로써 그 변형특성을 합리적으로 해명하였다. 또한, 가열시편에 대한 물리시험을 통해 현재 조선소에서 행해지는 열간가공 방법이 선각재료의 성질 변화에 미치는 영향을 검토하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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