• 제목/요약/키워드: combination die

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사각재 인발 공정에서 코너 채움에 관한 유한 요소 해석 및 실험 (Finite Element Simulation and Experimental Investigation on the Corner Filling in the Drawing of Quadrangle Rod from a Round Bar)

  • 김용철
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1999년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.99-102
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    • 1999
  • In this study, to investigate the effect of process variables such as reduction in area, semi-die angle and the rectangular ratio to the corner filling which influences the dimensional accuracy of the final product in the drawing of the cluadrangle rod from a round bar, it has been simulated by three dimensional rigid-plastic finite element method. In order to reduce the number of simulation artificial neural network has been introduced. Also, through the experimental investigation, the present results have been implemented on the industrial product. In results, the main process variable is the combination of the semi-die angle in case of the irregular shaped drawing process and reduction in area in the event of regular shaped drawing process, respectively.

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Improved Consistency and Productivity by Aeration Filling Technology and High Performance Powder Mixes

  • Larsson, Mats;Solimanjad, Naghi;Dahlberg, Mikael;Takeda, Yoshinubu;Kondoh, Mikio
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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    • pp.742-743
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    • 2006
  • Filling of the tool die directly influences dimensional tolerances and density variation. To minimize the variations in filling, both within different sections of the cavity and from part to part, are of great importance for produce high quality P/M parts. Filling of the tool die is also one of the limiting factors in the productivity in powder pressing. By using aeration filling in combination with bonded powder mixes, both weight scatter and productivity can be improved. In this presentation results are presented showing the benefit of using aeration filling for different types of powders

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사출 금형의 CAD/CAPP 통합을 위한 가공 형상 데이터베이스 (Machining Feature Database for CAD/CAPP Integration in Mold Die Manufaturing)

  • 노형민;이진환
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.259-266
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    • 1992
  • For CAD/CAPP integration, part information on not only geometry but also machining characteristics should be delivered and commonly used between designers and process planners. In this study, the machining features, as linking factors of the integration, are represented as the combination of functional features and atomic features and grouped into a hierarchical database. And the feature based modelling approach is used by generating information on the machining features in design stage. These features are drawn by analyzing real decision rules of process planners. The database using the machining features is built and used for application modules of process planning, operation planning and standard time estimation.

신경망과 실험계획법을 이용한 열간 단조품의 공정설계 (Process Design of a Hot Forged Product Using the Artificial Neural Network and the Statistical Design of Experiments)

  • 김동환;김동진;김호관;김병민;최재찬
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권9호
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    • pp.15-24
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    • 1998
  • In this research. we have proposed a new technique to determine .the combination of design parameters for the process design of a hot forged product using artificial neural network(ANN) and statistical design of experiments(DOE). The investigated problem involves the adequate selection of the aspect ratio of billet, the ram velocity and the friction factor as design parameters. An optimal billet satisfying the forming limitation, die filling, load and energy as well as more uniform distribution of effective strain, is determined by applying the ability of artificial neural network and considering the analysis of mean and variation on the functional requirement. This methodology will be helpful in designing and controlling parameters on the shop floor which would yield the best design solution.

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성형하중 감소를 위한 냉간단조금형 최적설계에 관한 연구 (A study on the cold forging die geometry optimal design for forging load reduction)

  • 황준;이승현
    • 한국결정성장학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.251-261
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    • 2022
  • 본 연구에서는 냉간단조공정에서 성형하중과 금형내 응력집중 감소를 위해 자동차 엔진 밸브 스프링 리테이너 제품의 형상최적화를 위한 금형형상 최적설계를 수행하였다. 기존 생산에 사용되는 각 성형공정별 냉간단조 금형에 대한 유한요소해석 시뮬레이션을 통해 절단공정을 포함해 총 6공정으로 구성되어 있는 냉간단조공정 별 단조 프리폼의 성형 시에 발생하는 성형하중과 성형유동 특성을 분석하였으며, 이를 통해 금형 내 응력집중이 발생하는 주요 설계인자를 확인하였다. 상형금형과 하형금형부의 챔퍼(chamfer) 및 에지필렛(edge fillet) 형상을 대상으로 4인자 3수준 설계인자 및 변수 수준을 설정하고, 성형해석 시뮬레이션과 다구찌법을 활용하여 설계인자별 영향도를 분석하여 최적의 최적설계인자를 결정하였다. 본 연구를 통해 얻어진 최적설계변수를 적용하여 엔진밸브 스프링 리테이너의 최적설계 시뮬레이션 결과, 각 프리폼 성형공정별로 최대 36 %, 전체 공정 평균 20 %의 성형하중 감소 효과를 얻을 수 있었다. 엔진의 고효율, 고출력, 고성능화 목표가 지속적으로 높아짐에 따라 고강도 소재의 활용이 많아지게 되어 이에 대응할 수 있는 성형공정 및 금형설계의 최적화가 필요하며, 향후 연구 결과를 활용하여 현업에 적용하여 제품단조성형성 개선 및 금형수명관리를 위한 기술자료로 활용하고자 한다.

다구찌법을 활용한 헤딩공정설계 최적화 연구 (A study on the cold heading process design optimization by taguchi method)

  • 황준;원진환
    • 한국결정성장학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.216-225
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    • 2023
  • 본 연구에서는 냉간 헤딩 공정에서 성형하중과 펀치 금형의 마모 감소를 통한 펀치 수명 증대를 위해 헤딩용 펀치 형상 최적설계를 수행하였다. 기존 생산에 사용되는 냉간 헤딩 펀치와 성형공정에 대한 유한요소해석 시뮬레이션을 통해 성형하중과 유동 특성 분석, 펀치금형에 집중되는 유효응력 및 마모량에 대하여 분석하였으며, 이를 통해 금형 마모와 밀접한 주요 설계인자를 확인하였다. 펀치금형의 최적설계 변수로서는 펀치 금형 포인트각(Point angle), 에지 반경값(Corner radius), 펀치소재재종(die material type), 마찰계수(friction coefficient) 등의 4가지 변수를 대상으로 4인자 3수준 인자 및 변수 수준을 설정하고, 성형해석 시뮬레이션과 다구찌법을 활용하여 설계인자별 영향도를 분석하여 최적의 최적설계 인자를 결정하였다. 본 연구를 통해 얻어진 최적설계변수를 적용하여 냉간 헤딩용 펀치 최적설계 시뮬레이션 결과, 각 펀치에 발생하는 최대유효응력은 최대 8.9 % 감소 효과를, 최대 펀치 마모 깊이는 37 % 감소 효과를, 성형하중은 평균 20% 수준 의 감소효과를 얻을 수 있었다. 현재, 소성 성형제품군이 적용되는 자동차, 건설 플랜트사에서 요구되는 고품질에 대응하면서도 적정 제조원가 절감을 위한 성형성 개선을 위한 성형공정개발 및 금형설계의 최적화가 지속적으로 필요하며, 향후 연구 결과를 현업에 적용하여 제품 성형성 개선 및 금형수명 증대 관리를 위한 기술자료로 활용하고자 한다.

유한요소법을 이용한 Al/Cu 층상복합재료의 압출공정해석 (Extrusion Process Analysis of Al/Cu Clad Composite Materials by Finite Element Method)

  • 김정인;강충길;권혁천
    • Composites Research
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    • 제12권5호
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    • pp.87-97
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    • 1999
  • 층상복합재료란 이종재료들을 적층하여 계면에서 확산에 의하여 새로운 금속조직을 제어하는 것으로 정의한다. 기계적 성질이 다른 금속이 결합하여 서로의 단점을 보완·개선함으로써 재료의 기계적 성질을 한층 더 향상시킬 뿐만 아니라, 동시에 전기적 성질도 향상시킬 수 있는 재료로 그 종류는 다양하며 용도도 광범위하다. 본 연구에서는 Al/Cu 피복이종복합재료를 직·간적압출하는데 필요한 성형 조건을 도출하기 위하여 유한요소 상용 package인 DEFORM을 이용하여 이종복합재료의 거동해석을 수행하였다. 압출해석에 필요한 물성치를 구하기 위하여 본 연구에서 제조한 재료를 이용하여 압축실험을 수행하였으며, 압출방법, 압출온도, 피복재의 두께 등의 변화에 다른 이종복합재료의 거동을 파악하였다. 또한 해석결과를 바탕으로 이종복합재료의 열간압출실험의 결과와 비교·검토하였다.

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유한요소법을 이용한 전방압출공정의 내부결함에 관한 연구 (A Study on Central Bursting Defects in Forward Extrusion by the Finite Element Method)

  • 김태형;이진희;권혁홍;김병민;강범수;최재찬
    • 소성∙가공
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    • 제1권1호
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    • pp.66-74
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    • 1992
  • According to the variation of hydrostatic pressure on the central axis of deformable material, the V-shaped central bursting defect may be created in extrusion or drawing processes. The process factors which affect the generation of defects are semi-angle of die, reduction ratio of cross-sectional area, friction factor, material properties and so on. The combination of these factors can determine the possibility of defect creation and the shape of various round holes which have been created inside already. By the rigid plastic finite element method, this paper describes the observations of change in shape of round holes with process conditions such as semi-angle of die, reduction ratio of cross-sectional area and friction factor at the non-steady state of axisymmetrical extrusion process when the round hole is already existed inside the original billet. Also, the effects of process factors are investigated to prevent the possible defects.

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A356 합금의 고주기 피로특성에 미치는 미소기공율의 영향 (Effect of Microporosity on High Cycle Fatigue Property of A356 Alloy)

  • 류석종;이충도
    • 한국주조공학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.198-204
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    • 2011
  • The present study was aimed to investigate the dependence of fatigue property on microporosity variation of low-pressure die-cast (LPDC) A356 alloy. The fatigue property of A356 alloy was evaluated through high cycle fatigue test, and the microporosity-terms used were the fractographic porosity measured from SEM observation on fractured surface and the volumetric porosity obtained through the density measurement using Archimedes's principle. The number of cycles to failure of A356 alloys depends obviously upon the variation of fractographic porosity, and can describe in terms of the defect susceptibility which depends on the microporosity variation at a given value of stress amplitude. The modified Basquin's equation was suggested through the combination of microporosity variation and static maximum tensile stress to fatigue strength coefficient. Using modified Basquin's equation, it could suggest that the maximum values of fatigue strength coefficient and exponent achievable in defect-free condition of A356 alloy are 265 MPa, -0.07, respectively.

스위치박스 제조공정 개선과 핸들링 장치 개발 (Improvement of Switch Box Manufacturing Process and Development of Handling Mechanism)

  • 김세환;이은종;김현효;유정봉
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.31-35
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    • 2003
  • 스위치 박스는 건축물의 전선관용으로 사용되는 금속제 박스이다. 이 박스를 제조할 때는 프레스 5∼6대, 금형 5∼6 벌, 태핑머신 1대, 작업자 7∼8명이 요구된다. 그래서 제조원가의 상승, 근로자의 작업기피 현상이 문제점이다. 이 문제점을 해』하기 위하여 기존의 금형을 머디파이하고, 핸들링 장치를 개발함으로써 제조공정을 개선시키고자 하였다. 따라서 연구개발 결과 프레스 2대, 금형 2벌, 태핑머신 1대, 작업자 1명으로 단축시켜 생력화, 생인화, 원가절감. 수입대체 효과를 얻게 되었다.

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