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NTIS 바로가기한국기계가공학회지 = Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, v.19 no.5, 2020년, pp.91 - 97
추연근 (충북대학교 대학원 기계공학과) , 조해용 (충북대학교 기계공학부)
A split-die design for the cold forging of symmetric parts such as those having a hexagonal cross-section is presented in this paper. Parts with a hexagonal cross-section, such as bolt heads and nuts, should be forged with a die that has a hexagonal-shaped hole. A split type die is required to mitig...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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단조공정이 무엇인가 | 단조공정은 대표적인 소성가공공정중의 하나로서 품질과 생산성이 우수하고 경제적인 가공법으로 알려져 있다[1]. 특히 자동차를 비롯한 다양한 기계공업분야에서 대량생산의 요구에 따라 단조공법을 주로 사용하고 있으며 대표적인 예로 볼트 너트와 , 같은 다양한 체결요소들이 있다. | |
파손원인 분석은 어떤식으로 하는가? | 파손원인을 분석하기 위해 3차원 설계 프로그램인 CATIA로 금형을 모델링을 하였고 상용 유한요소해석 프로그램인 DEFORM-3D를 이용하여 단조성형 및 금형응력해석을 하였다. 해석 경계조건에서 냉간 공정이므로 금형과 빌렛의 온도는 상온인 20°C를 적용하였고 소성변형 과정에서의 발열과 금형과의 열전달은 무시하였다. | |
금형응력해석에 따른 결과는? | 두 가지의 분할설계 금형의 응력해석 결과에서 소재로부터 발생되는 금형응력의 최대치는 큰 차이가 없음을 알 수 있다. 따라서 성형과정에서 금형에 작용하는 내압은 동일한 것으로 판단된다. 그러나 응력의 분포를 비교하여 볼 경우 사다리꼴로 분할한 금형에서 응력집중이 완화된 것을 확인할 수 있다. Fig. 9(a)에서 원통형상으로 인하여 금형내벽의 모서리에 응력이 집중되어 있는 것을 볼 수 있다. 즉 내압에 의한 굽힙으로 인하여 응력이 집중되어 있는 것으로 알 수 있다. 반면에 Fig. 9(b)에서 분할금형은 사다리꼴 형상으로 설계되어 있어 응력 분포가 상대적으로 균일한 것을 확인할 수 있다. 즉 내압으로부터 발생되는 힘을 보강링으로 균일하게 전달함을 알 수 있다. |
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Park, J. H., Cho, J. M., Baek, J. H., Joun, M. S., "Improved die life in crankshaft hot forging by finite element method", Journal of The Korean Society For Technology of Plasticity, Vol. 10, pp 107-708, 2019.
Kwon, H. H., Moon, K. J., Song, S. E., "Forging Process Analysis of the Multi-forging Die for the Unified Universal Pipe Joint of the Intermediate Shaft", Journal of The Korean Society of Manufacturing Technology Engineers, Vol. 19, No. 1, pp 33-41, 2010.
Jung, T. W., Kim, S. W., Lee, Y. S., Hoon, M. Y., Nam, J. H., "A Study on the Split Die to Prevent Stress Concentration under Cold Former Forging Process", Korean Society for Precision Engineering, Vol. 5, pp, 249-250, 2010.
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Ku, T. W., Kang, B. S., "Tool design for inner race cold forging with skew-type cross ball grooves," Journal of Materials Processing Technology, Vol. 214, No. 8, pp. 1482-1502, 2014.
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