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인발 선재의 잔류응력에 미치는 공정변수의 영향 및 잔류응력 완화

Influence of Process Parameters on Residual Stress and Reducing Residual Stress in Drawn Wire

소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics, v.14 no.8 = no.80, 2005년, pp.704 - 711  

이상곤 (부산대학교 대학원 정밀기게공학과) ,  황원호 (부산대학교 대학원 정밀기게공학과) ,  김병민 (부산대학교 정밀정형 및 금형가공 연구소) ,  배철민 (POSCO 선재연구그룹)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The influence of process parameters in drawn wire on residual stresses was investigated. Based on a FE-simulation of the wire drawing process, the effects of process parameters such as semi-die angle, reduction, friction coefficient and bearing length on the residual stresses were investigated. The ...

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문제 정의

  • 또한, 저 다이 반각을 적용할 경우, 축방향의 잔류응력은 거의 zero 에 가까운 값을 나타내었지만, 원주방향의 잔 류응력 완화 효과는 상대적으로 적었다. 따라서, 본 연구에서는 스킨패스와 저 다이 반각을 동시에 적용한 경우에 대한 잔류응력 완화 효과를 평 가하였다. 초기 직경 2.
  • 본 연구에서는 우선 탄소성 유한요소해석결과의 타당성을 검증하기 위하여 J. M. Atienza 등[1]이 수행한 해석 및 중성자 회절로 즉정한 잔류응 력 분포 결과에 대하여 동일한 조건으로 탄소성 유한요소해석을 수행하여 그 결과를 비교 하였다. Fig.
  • 본 연구에서는 인발 후 제품의 잔류응력 감소 를 위하여 다음의 세 가지 방법에 대한 잔류응력 감소 효과를 비교·평가 하였다.
  • 본 연구에서는 탄소성 유한요소해석을 통하여 인 발공정 시 주요 공정변수인 다이 반각, 감면율, 마찰계수, 그리고 다이 베어링 길이가 잔류응력에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다.

가설 설정

  • 소재는 등방성으로 가정하였으며, MTS 를 이용한 단축인장시험을 통하여 확보한 초기 강선의 유동응력식은 다음과 같다.
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참고문헌 (15)

  1. J. M. Atienza, J. Ruiz-Hervias, M. L. Martinez-Perez, F. J. Mompeam, M. Garcia-Hernandez, M. Elice, 2005, Residual stresses in cold ferritic rods, Scrip. Mater. Vol. 52, pp. 305-309 

  2. Y. Shiota, Y. Tomota, A. Moriai, T. Kamiyama, 2005, Structure and mechanical behavior of heavily drawn pearlite and martensite in a high carbon steel, Metals and Materials Int., Vol. 11, No.5, pp. 371-376 

  3. P. Renz, W. Steuff, R. Kopp, January 1996, Possibilities of influencing residual stress in drawn wires and bars, Wire J. Int., pp. 64-69 

  4. S. S. Vijayakar, November 1995, Optimization of die geometry and drawing parameters in highstrength cord production, Wire J. Int., pp. 79-85 

  5. E. Arnoudt, March 1989, Materials response to wiredrawing, Wire J. Int., pp. 79-85 

  6. G. Baker, R. Wright, April 1992, Drawing research with high speed single die block, Wire J. Int., pp. 71-80 

  7. Z. Zimerman, R. Henry, September 1984, Drawing fine wire on wet wiredrawing machines, Wire J. Int. pp. 134-140 

  8. N. Kunntani, M. Asakawa, 1984, Analysis of residual stress induced by bar and wire drawing, J. of JSTP, Vol. 38, pp. 43-49 

  9. A. Nakagiri, K. Mathukawa, S. Watanabe, Y. Sasagawa, 1998, Influence of die-wire contact length ratio on chevron crack and optimum drawing condition in wire drawing, J. of JSTP, Vol. 39. pp. 90-97 

  10. T. Kuboki, M. Akiyama, Y. Neishi, K. Kuroda, 2001, Effect of die geometry on residual stress level present after bar drawing, lronmaking and Steelmaking, Vol. 28, pp. 65-71 

  11. T. Kuboki, H. Yoshikawa, Y. Meishi, K. Kuroda, M. Akiyama, 2001, Influence of back-tension on effect of skin pass in minimizing residual stress levels after cold rod drawing, Ironmaking and Steelmaking, Vol. 28, pp. 117-121 

  12. M. Akiyama, T. Kuboki, 2002, Optimization of method for residual stress after cold bar drawing, Ironmaking and Steelmaking, Vol. 9, pp. 101-106 

  13. Skolyszewski, J. Luksza, M. Packo, 1996, Some problems of multi-stage fine wire drawing of high-alloy steels and special alloys, J. of Mat. Process. Tech. Vol. 60, pp. 155-160 

  14. M. Akiyama, T. Kuboki, 2002, Reduction in residual stress after cold bar drawing, Advanced Technology of Plasticity, Vol. 1, pp. 361-366 

  15. SFTC, 1995, $DEFORM^{TM}$ -2D 

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