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문제 정의
- 본 연구에서는 비대칭 소형 냉간 링 압연 시에 발생하는 링의 요동 운동을 감소시키기 위하여 고안된 장치를 고려하여 비대칭 소형 냉간 링 압연공정의 해석을 실시하였다. 그리고 실험 결과와 해석 결과를 비교함으로써 접근 방법의 타당성을 검증하고, 비대칭 링 압연 중 테이퍼 롤러 베어링 레이스의 변형 및 운동 특성, 특히 외경 경사 결함과 외경 결육 결함의 발생 과정을 규명하고자 한다.
- 경험적으로 볼 때, 비대칭 링 압연에서 가장 중요한 설계변수는 최종 링 압연품에 상응하는 초기소재의 단면 형상이다. 본 연구에서 설계의 궁극적 목표는 외경 결육 결함과 외경 경사 결함을 줄이면서, 공정이 소재의 공차, 즉 허용된 범위 이내에서의 소재 초기 형상의 변화를 흡수할 수 있는 능력을 갖추도록 하는데 있다.
- 이 기법의 특징은 해석모델과 기준모델을 사용하는 것이다. 본 연구에서는 대칭 링 압연공정의 해석 목적으로 기 개발된 기법을 사용하였다.
- 본 연구에서는 비대칭 소형 냉간 링 압연 시에 발생하는 링의 요동 운동을 감소시키기 위하여 고안된 장치를 고려하여 비대칭 소형 냉간 링 압연공정의 해석을 실시하였다. 그리고 실험 결과와 해석 결과를 비교함으로써 접근 방법의 타당성을 검증하고, 비대칭 링 압연 중 테이퍼 롤러 베어링 레이스의 변형 및 운동 특성, 특히 외경 경사 결함과 외경 결육 결함의 발생 과정을 규명하고자 한다.
- 본 연구에서는 압축응력이 최대인 지점에서 중립점이 발생하는 것으로 간주하였다. 전술한 방식으로 하나의 절점을 중립점으로 결정한 후 이 절점과 그에 대응하는 작업롤 상의 점의 원주방향의 속도를 일치시켰고, 다른 절점에서는 일정전단 마찰법칙을 적용하여 마찰력을 고려하였다.
- 본 연구에서는 테이퍼롤러 베어링 외륜의 좌우비대칭링 압연공정 시뮬레이션을 수행하였다. 강소성 유한요소법이 사용되었으며, 좌우비대칭 링 압연공정 해석에서 필요로 하는 실용적인 기법들이 제시되었다.
가설 설정
- 일반적으로 냉간 링 압연은 윤활유의 분위기에서 실시되므로 멘드렐은 무마찰이라고 가정 한다. 이 가정이 없으면, 멘드렐의 회전속도가 미지수가 되므로 문제의 난이도가 크게 증가하게 된다.
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