• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.93-98
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• 1999

Generally, the - life of die is limited by fatigue fracture or dimensional inaccuracy originated from wear. In this paper, to predict the fatigue life of the dissimilar materials die, the stress and stxain histories of die can be predicted by the analysis of elasto-plastic finite element neth hod and the elastic analysis of die during the process analysis of workpiece. Using heat shrink fit analysis, initial stress of the k r t die is computed. Also, the stress-life curve of die material can be obtained through experiment. With the above two facts, we propose the analysis method of predicting fatigue life in die. In the proposed model, tlz analysis of elastic-plastic finite element method for material is carried out by using ABAQUS. Surface force resulted from the contacting border of the die and workpiece is tmnsformed into the nodal force of die to implement elastic analysis. Besides, the proposed analysis model of die is applied to the one material and the dissimilar materials extrusion die.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.77-78
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• 2008

• 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.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권1호통권94호
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• pp.174-181
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• 1999

In this paper the technique to predict tool wear theoretically in shearing process is suggested. The tool wear in the process affects the tolerances of final pans, metal flows and costs of processes. In order to predict the tool wear the deformation of workpiece during the process is analyzed by using non-isothermal finite element program. The ductile fracture criterion and the element kill method are also used to estimate if and where a fracture will occur and to investigate the features of the sheared surface in shearing process. Results obtained from finite element simulation, such as nodal velocities and nodal forces, are transformed into sliding velocity and normal pressure on tool monitoring points respectively. The monitoring points are automatically generated and the wear rates on these points are accumulated during the process. It is assumed that the wear depth on the tool surface is linear function of the lot sizes based upon the known experimental results. The influence of clearance between die and punch upon tool wear is also discussed.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권1호
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• pp.46-59
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• 2002

The main purpose of this study is to investigate the variation of tool electrode edge wear and machining performance outputs, namely, the machining rate (workpiece removal rate), tool wear rate and the relative wear, with the varying machining parameters (pulse time, discharge current and dielectric flushing pressure) in EDM die sinking. The edge wear profiles obtained are modeled by using the circular arcs, exponential and poller functions. The variation of radii of the circular arcs with machining parameters is given. It is observed that the exponential function models the edge wear profiles of the electrodes, very accurately. The variation of exponential model parameters with machining parameters is presented.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권12호
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• pp.1663-1668
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• 2011

자동차 차체를 제작하는 프레스 금형의 가공공정 중 제품의 형태를 완성하는 드로잉 공정 및 불필요한 부분을 절단하는 트리밍 공정은 그 공정의 특성상 금형의 마모가 심하기 때문에 금형의 내마모성을 향상시키기 위한 표면경화처리가 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 프레스 금형에 레이저 표면처리기술을 적용하기 위한 실험을 실시하였다. 드로잉 공정 및 트리밍 공정에 적합한 표면경화처리를 위해 다이오드 레이저를 이용하여 시험편의 평면부 및 모서리부를 열처리하였으며, 각각의 적정 열처리 조건을 도출하였다. 또한 시험편의 재료에 따른 열처리 특성을 비교하기 위해 구상흑연 및 편상흑연 주철을 사용하여 실험을 진행하였다. 실험 결과, 재료에 따른 열처리 특성에 차이가 있다는 것을 확인하였으며, 적정 열처리된 조건에서의 경화부는 모재에 비하여 약 3배 정도의 경도상승을 나타내었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제14권6호
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• pp.367-371
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• 2007

P/M high speed steel (1.26% C, 4.42% Cr, 6.54% W, 4.92% Mo, 3.21 % V, 8.77% Co, bal. Fe) was applied to hot former die. It showed that the die life became 2.7 times higher than that of cast/wrought SKH 55 tool steel which is commercially used. The increase of die life was corresponding to the improved hardness and transverse rupture strength of PM high speed steel due to the finer grain and carbide as well as the uniform carbide distribution. The P/M high speed steel with the promoted die life could be an alternative to the conventional SKH55.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.5434-5439
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• 2014

금속의 표면관리는 공구 현미경이나 표면 조도 측정기를 이용하고 있다. 이러한 방법은 구조적인 문제로 인하여 생산현장에서 금형의 표면 상태 확인을 하기에는 효율성이 떨어진다. 이런 이유로 완성된 금형의 노후화에 따른 마모, 흠집 및 표면 상태를 관리할 수 있는 분석시스템 또는 측정시스템이 필요하다. 본 연구는 금형이나 가공품의 자동분석 및 기준화를 위한 표면상태 분석 소프트웨어를 개발하였다. 소프트웨어는 기본적으로 원, 점, 선 등의 요소들을 측정할 수 있게 개발하였으며, 캡처한 사진을 3차원 이미지로 구현하여 금형에 생긴 홈의 깊이와 단면 프로파일을 추정할 수 있도록 중점을 두었다. 실험분석결과 표면 조도는 93.2%이상의 정확도를 나타냈으며, 조명밝기에 대한 표면 조도의 최대편차는 $3{\mu}m$ 이내로 매우 정밀하였다. 이런 결과로 금형의 측정 및 표면분석을 통한 품질관리의 효율성을 확인 할 수 있었다.

• 소성∙가공
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• 제11권3호
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• pp.211-216
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• 2002

The mechanical and thermal load, and thermal softening occuring by the rush temperature of die, in warm and hot forging, cause wear, heat cracking and plastic deformation, etc. This paper describes the effects of solid lubricants and surface treatments for warm forging die. Because cooling effect and low friction are essential to the long life of dies, optimal surface treatments and lubricants are very important to hot and warm forging process. The main factors affecting die hardness and heat transfer, are surface treatments and lubricants, which are related to heat transfer coefficient, etc. To verify the effects, experiments are performed for heat transfer coefficient in various conditions - different initial billet temperatures and different loads. Carbonitriding and ionitriding are used as surface treatments, and oil-base and water-base graphite lubricants are used. The effects of lubricant and surface treatment for warm and hot forging die life are explained by their thermal characteristics, and the new developed technique in this study for predicting tool life can give more feasible means to improve the tool life in hot forging process.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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• pp.213-214
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• 2002

WC cemented carbide are used as many die material to improve abration resistance. Mechanical properties of the cemented carbide were influenced by Co content and WC grain size. In this study, effects of Co content and WC grain size of WC cemented carbide on wear were examied. We prepared 13 cemented carbides with different Co content and WC grain size. Wear test was carried out against S45C under dry condition at 98N and 232mm/s. From the results, we found that wear increased with both Co content and WC grain size. Specific wear rate was range $10^{-7}mm^3/Nm$.