제품의 품질 향상과 아울러 라이프 사이클(life cycle)의 단축에 따른 금형설계 및 제작기간의 단축이 최근 모든 국가의 금형 산업에서 중요한 과제로 대두되고 있다. 현재 국내 금형산업은 종래 2차원 표준 부품용 데이타베이스(database)를 기초로 하여 금형 설계를 진행하고, 가공에 있어서는 설계 데이터를 참조하면서 3차원 서페이스 모델링(surface ...
제품의 품질 향상과 아울러 라이프 사이클(life cycle)의 단축에 따른 금형설계 및 제작기간의 단축이 최근 모든 국가의 금형 산업에서 중요한 과제로 대두되고 있다. 현재 국내 금형산업은 종래 2차원 표준 부품용 데이타베이스(database)를 기초로 하여 금형 설계를 진행하고, 가공에 있어서는 설계 데이터를 참조하면서 3차원 서페이스 모델링(surface modeling)을 행하여 가공하는 순차적인 작업 방식을 채택하여 왔다. 즉 설계를 위한 2차원 모델링과 가공을 위한 3차원 모델링등의 2중 작업이 진행되면서, 단납기의 금형제작에 대한 요구에 부응하지 못하고 있으며, 설계와 가공의 서로 다른 시스템 사용에 따른 데이터의 오류나, 복잡한 형상의 표현에 한계성을 가지게 되었다. 또 한편으로 2차원 부품 데이터는 복잡한 3차원 형상의 경우 정보의 재활용이 극히 어려우며 신제품 개발시 설계해석, 도면생성, 가공, 조립 및 검사 등의 동시 공학적(concurrent engineering)인 접근이 어려우며, 전·후 공정간 데이터의 수수에 오류를 발생시키기 쉽다. 최근 선진국을 중심으로 제품정보를 금형 기업에 제공하여 금형을 발주할 때 모델링된 3차원 형상정보 그대로 전달하는 경우가 많으며 중소기업형의 금형 기업 또한 이러한 세계적인 추세에 맞추어 2차원 설계방식으로부터 3차원 형상을 기반으로 한 3차원 설계로의 신속한 전환이 세계 시장에서 국제 경쟁력을 높일 수 있는 생존 수단이 될 수 있다. 본 연구에서는 사출금형용 부품의 3차원 데이터베이스를 구축하고, 이를 기반으로 슬라이드코어 및 경사코어를 중심으로 룰 베이스 기반설계프로세스(ruled based design process)를 개발하였으며, 3차원 솔리드 모델러(Solid Modeler)를 기반으로 한 사출금형용 표준부품의 3차원형상 생성에 관한 연구를 통하여 사출금형의 대화식 자동설계 방법을 제시함으로써 수지유동의해석, 도변화, 가공등을 데이터의 일관화를 진행하고 현장에 적용함으로써 납기의 단축 및 금형설계, 제작에의 유용성을 확인하였다. 향후 3차원 부품 설계방식이 금형의 설계 및 제작시 표준화 방안으로 채택될 전망이며 이러한 의미에서 3차원 금형설계기술을 확보한 기업이 국내 및 국제 금형산업에서 생존의 우위를 점유할 것으로 예상되며, 설계의 신뢰도와 납기 단축 및 비용절감에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
제품의 품질 향상과 아울러 라이프 사이클(life cycle)의 단축에 따른 금형설계 및 제작기간의 단축이 최근 모든 국가의 금형 산업에서 중요한 과제로 대두되고 있다. 현재 국내 금형산업은 종래 2차원 표준 부품용 데이타베이스(database)를 기초로 하여 금형 설계를 진행하고, 가공에 있어서는 설계 데이터를 참조하면서 3차원 서페이스 모델링(surface modeling)을 행하여 가공하는 순차적인 작업 방식을 채택하여 왔다. 즉 설계를 위한 2차원 모델링과 가공을 위한 3차원 모델링등의 2중 작업이 진행되면서, 단납기의 금형제작에 대한 요구에 부응하지 못하고 있으며, 설계와 가공의 서로 다른 시스템 사용에 따른 데이터의 오류나, 복잡한 형상의 표현에 한계성을 가지게 되었다. 또 한편으로 2차원 부품 데이터는 복잡한 3차원 형상의 경우 정보의 재활용이 극히 어려우며 신제품 개발시 설계해석, 도면생성, 가공, 조립 및 검사 등의 동시 공학적(concurrent engineering)인 접근이 어려우며, 전·후 공정간 데이터의 수수에 오류를 발생시키기 쉽다. 최근 선진국을 중심으로 제품정보를 금형 기업에 제공하여 금형을 발주할 때 모델링된 3차원 형상정보 그대로 전달하는 경우가 많으며 중소기업형의 금형 기업 또한 이러한 세계적인 추세에 맞추어 2차원 설계방식으로부터 3차원 형상을 기반으로 한 3차원 설계로의 신속한 전환이 세계 시장에서 국제 경쟁력을 높일 수 있는 생존 수단이 될 수 있다. 본 연구에서는 사출금형용 부품의 3차원 데이터베이스를 구축하고, 이를 기반으로 슬라이드코어 및 경사코어를 중심으로 룰 베이스 기반설계프로세스(ruled based design process)를 개발하였으며, 3차원 솔리드 모델러(Solid Modeler)를 기반으로 한 사출금형용 표준부품의 3차원형상 생성에 관한 연구를 통하여 사출금형의 대화식 자동설계 방법을 제시함으로써 수지유동의해석, 도변화, 가공등을 데이터의 일관화를 진행하고 현장에 적용함으로써 납기의 단축 및 금형설계, 제작에의 유용성을 확인하였다. 향후 3차원 부품 설계방식이 금형의 설계 및 제작시 표준화 방안으로 채택될 전망이며 이러한 의미에서 3차원 금형설계기술을 확보한 기업이 국내 및 국제 금형산업에서 생존의 우위를 점유할 것으로 예상되며, 설계의 신뢰도와 납기 단축 및 비용절감에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
The reduction of mold design and manufacturing period in tandem with the improvement of product quality and the reduced life cycle has emerged as an important task in the mold industry of all nations. Up to now, the domestic mold industry has been using a sequential working system where mold design ...
The reduction of mold design and manufacturing period in tandem with the improvement of product quality and the reduced life cycle has emerged as an important task in the mold industry of all nations. Up to now, the domestic mold industry has been using a sequential working system where mold design is carried out based on the existing 2-dimensional standard parts database, and 3-dimensional surface modeling is executed by using the design data as reference in the manufacturing. In other words, as duplicated works involving the 2-dimensional modeling for design and the 3-dimensional modeling for processing are carried out, molds cannot be manufactured in time to satisfy the required short-term delivery, while on the other hand there may be data errors resulting from the use of different systems between design and manufacturing, or otherwise the surface with complicated shapes could not be satisfactorily processed. On the other hand, it is extremely difficult to use the 2-dimensional parts data as information for the complicated 3-dimensional shapes. Furthermore, it is difficult to gain access to the concurrent engineering, such as the design interpretation, creation of drawings, processing, fabrication and inspection, and there might be data errors between the prior and post processes during the process of developing new products. The current trend is that in most advanced countries, product quality information is provided to the mold manufacturers; and in many cases, the modeled 3-dimensional shape information is delivered as is when ordering molds. For small-medium type mold makers, quick conversion from the 2-dimensional design system into the 3-dimensional design of 3-dimensional shapes aimed at keeping pace with such world trends may be a means of survival that can promote international competitiveness in the world market. This research has built a 3-dimensional database covering the injection mold parts, and developed, based on such database, a ruled based design process centered around the slide core and taper core. Through the research carried out into the creation of the 3-dimensional shapes of the standard injection mold parts using the 3-dimensional solid modeler as its foundation, unifying data covering the interpretation of resin fluidity, drawings, and processing was sought by presenting the basic methods, confirming its usefulness in the reduction of delivery, mold design and manufacturing by applying the unified data system at site. The 3-dimensional mold design is expected to be adopted in future as a standardized device when designing and manufacturing 3-dimensional parts. In that respect, enterprises owning the 3-dimensional mold design technologies are expected to occupy superiority of survival in the domestic and international mold industry, significantly contributing to the design reliability, delivery reduction and cost down.
The reduction of mold design and manufacturing period in tandem with the improvement of product quality and the reduced life cycle has emerged as an important task in the mold industry of all nations. Up to now, the domestic mold industry has been using a sequential working system where mold design is carried out based on the existing 2-dimensional standard parts database, and 3-dimensional surface modeling is executed by using the design data as reference in the manufacturing. In other words, as duplicated works involving the 2-dimensional modeling for design and the 3-dimensional modeling for processing are carried out, molds cannot be manufactured in time to satisfy the required short-term delivery, while on the other hand there may be data errors resulting from the use of different systems between design and manufacturing, or otherwise the surface with complicated shapes could not be satisfactorily processed. On the other hand, it is extremely difficult to use the 2-dimensional parts data as information for the complicated 3-dimensional shapes. Furthermore, it is difficult to gain access to the concurrent engineering, such as the design interpretation, creation of drawings, processing, fabrication and inspection, and there might be data errors between the prior and post processes during the process of developing new products. The current trend is that in most advanced countries, product quality information is provided to the mold manufacturers; and in many cases, the modeled 3-dimensional shape information is delivered as is when ordering molds. For small-medium type mold makers, quick conversion from the 2-dimensional design system into the 3-dimensional design of 3-dimensional shapes aimed at keeping pace with such world trends may be a means of survival that can promote international competitiveness in the world market. This research has built a 3-dimensional database covering the injection mold parts, and developed, based on such database, a ruled based design process centered around the slide core and taper core. Through the research carried out into the creation of the 3-dimensional shapes of the standard injection mold parts using the 3-dimensional solid modeler as its foundation, unifying data covering the interpretation of resin fluidity, drawings, and processing was sought by presenting the basic methods, confirming its usefulness in the reduction of delivery, mold design and manufacturing by applying the unified data system at site. The 3-dimensional mold design is expected to be adopted in future as a standardized device when designing and manufacturing 3-dimensional parts. In that respect, enterprises owning the 3-dimensional mold design technologies are expected to occupy superiority of survival in the domestic and international mold industry, significantly contributing to the design reliability, delivery reduction and cost down.
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