본 논문에서는 열탄성 유한요소법과 가변벌칙기법에 바탕을 둔 금형 구조해석 기술을 이용하여 냉간자동단조공정에서 금형이 비정상적으로 파손된 원인을 규명하고, 금형 열박음 및 이와 관련된 주요 설계변수의 영향을 정량적으로 분석하였다. 금형의 예압시 보강링과 다이 ...
본 논문에서는 열탄성 유한요소법과 가변벌칙기법에 바탕을 둔 금형 구조해석 기술을 이용하여 냉간자동단조공정에서 금형이 비정상적으로 파손된 원인을 규명하고, 금형 열박음 및 이와 관련된 주요 설계변수의 영향을 정량적으로 분석하였다. 금형의 예압시 보강링과 다이인서트 사이의 접촉문제가 고려되었으며, 보강링와 다이 인서트간에 온도차이를 줌으로써 보강링의 열수축체결의 효과를 반영하였다. 제안된 방법을 정해와 비교되었다. 예측결과가 정해와 동일함이 입증되었다. 제시된 방법을 이용하여 금형의 예압량, 다이인서트의 재료, 링의 기울기, 금형의 상하 좌우 분리, 보강링의 두께 등이 유효응력과 원주방향의 응력 성분에 미치는 영향을 상세하게 분석하였다. 제시한 결과들은 냉간단조금형 기술자들에게 금형 역학에 관한 직관을 갖도록 하고, 금형 설계의 최적화 및 문제해결 능력을 함양하는데 도움이 될 것으로 사료된다.
본 논문에서는 열탄성 유한요소법과 가변벌칙기법에 바탕을 둔 금형 구조해석 기술을 이용하여 냉간자동단조공정에서 금형이 비정상적으로 파손된 원인을 규명하고, 금형 열박음 및 이와 관련된 주요 설계변수의 영향을 정량적으로 분석하였다. 금형의 예압시 보강링과 다이 인서트 사이의 접촉문제가 고려되었으며, 보강링와 다이 인서트간에 온도차이를 줌으로써 보강링의 열수축체결의 효과를 반영하였다. 제안된 방법을 정해와 비교되었다. 예측결과가 정해와 동일함이 입증되었다. 제시된 방법을 이용하여 금형의 예압량, 다이인서트의 재료, 링의 기울기, 금형의 상하 좌우 분리, 보강링의 두께 등이 유효응력과 원주방향의 응력 성분에 미치는 영향을 상세하게 분석하였다. 제시한 결과들은 냉간단조금형 기술자들에게 금형 역학에 관한 직관을 갖도록 하고, 금형 설계의 최적화 및 문제해결 능력을 함양하는데 도움이 될 것으로 사료된다.
In this paper, a longitudinal die insert fracture which occurred during cold forging of a high strength ball-stud with a sound die design nearly optimized empirically for relatively low strength material of SCM435 is introduced and the reason is revealed. It has been shown that the longitudinal die ...
In this paper, a longitudinal die insert fracture which occurred during cold forging of a high strength ball-stud with a sound die design nearly optimized empirically for relatively low strength material of SCM435 is introduced and the reason is revealed. It has been shown that the longitudinal die insert fracture caused from non-optimized value of shrink fit, emphasizing that the die optimal design is inevitable for cold forging of high strength materials. So effects of major design parameters of cold forging dies on die mechanics are quantitatively investigated with emphasis on shrink fit using a thermoelastic finite element method. A ball-stud cold forging process found in a cold forging company is selected as a test process and the effects of shrink fit, dimension of ring, and partition of stress ring on effective stress and circumferential stress are analyzed.
In this paper, a longitudinal die insert fracture which occurred during cold forging of a high strength ball-stud with a sound die design nearly optimized empirically for relatively low strength material of SCM435 is introduced and the reason is revealed. It has been shown that the longitudinal die insert fracture caused from non-optimized value of shrink fit, emphasizing that the die optimal design is inevitable for cold forging of high strength materials. So effects of major design parameters of cold forging dies on die mechanics are quantitatively investigated with emphasis on shrink fit using a thermoelastic finite element method. A ball-stud cold forging process found in a cold forging company is selected as a test process and the effects of shrink fit, dimension of ring, and partition of stress ring on effective stress and circumferential stress are analyzed.
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