초록 ▼

냉간 성형방법중 후방압출 공정은 관형과 캔형 제품을 제작하는 공정으로 고강도와 좋은 표면상태를 얻을 수 있을 뿐 아니라, 재료손실을 절감하고 생산성을 향상 시킬 수 있는 제조방법으로 여러 분야에서 효율적으로 이용되고 있다. 그러나 아직은 금형과 펀치의 설계 및 연과된 이론해석에 있어 일반성이 결여되어 있기 때문에 공업적 생산은 경험 및 직관에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구의 목적은 공업적으로 다수를 차지하고 있는 축대칭 후방압출에 있어서 소성변형역의 형상 및 비유등 영역까지도 예측이 가능한 체계적인 이론 해석방법을 연구

냉간 성형방법중 후방압출 공정은 관형과 캔형 제품을 제작하는 공정으로 고강도와 좋은 표면상태를 얻을 수 있을 뿐 아니라, 재료손실을 절감하고 생산성을 향상 시킬 수 있는 제조방법으로 여러 분야에서 효율적으로 이용되고 있다. 그러나 아직은 금형과 펀치의 설계 및 연과된 이론해석에 있어 일반성이 결여되어 있기 때문에 공업적 생산은 경험 및 직관에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구의 목적은 공업적으로 다수를 차지하고 있는 축대칭 후방압출에 있어서 소성변형역의 형상 및 비유등 영역까지도 예측이 가능한 체계적인 이론 해석방법을 연구하고, 이를 전산화하여 보다 효율적인 후방압출 공정설계를 할 수 있는 기반을 마련하는데 있다. 축대칭 후방압출 공정의 이론해석에 있어서 종래의 해석법과는 달리 압출하중 뿐만 아니라 소성변형역과 비유동영역까지도 예측이 가능한 새로운 해석방법을 개발하였다. 개발된 이론을 전산화한 실용 프로그램을 완성하여 제 공정변수의 변화에 대한 융통성있는 전산설계 체계를 구축하였다. 금형 형조 및 펀치를 설계 제작하여 압출시험을 수행하였으며 금속의 소성유동을 그리딩된 시편을 제작 실험적으로 확인하였다. 개발된 이론결과는 실험적 결과와 비교적 잘 일치하였으며, 압출공정의 여러 공정변수등에 대한 영향을 고려하는 효율적 설계자료로 사용가능하다.

Abstract ▼

The backward extrusion process as a cold forming technique has various advantages including high strength and good surface finish as well as reduction of material loss and has been widely applied to many manufacturing field. Due to the lack of theoretical backup in relation with general die and punc

The backward extrusion process as a cold forming technique has various advantages including high strength and good surface finish as well as reduction of material loss and has been widely applied to many manufacturing field. Due to the lack of theoretical backup in relation with general die and punch design the industrial production of tube and can have relied mainly on the technical experience and intuition. The objective of the present study is to establish a systematic theoretical approach for the axisymmetric backward extrusion and to develop computer program for the effective process design. In analyzing the axisymmetric backward extrusion process a new method of analysis is proposed in which the plastic zone and dead metal zone can be predicted. In order to computerlize the design procedure the computer programs have been developed for the construction of flexibile and systematic design of the axisymmetric backward extrusion. The die set-up for the extrusion process was design and manufactured. Experiments are carried out with commercial aluminum and copper. The metal flow on the meridional plane has been visualized experimentally by using the gridded specimens. It is shown that the theoretical results both in extrusion load and deformation pattern are in good agreement with the experimental results and they can be utilized for effective design to consider various process parameters in axisymmetric backward extrusion.

목차 Contents

• 1. 서론...7
• 1.1 개요...7
• 1.2 연구목적 및 범위...9
• 2. 이론해석...11
• 2.1 이론의 개요 및 필요성...11
• 2.2 소성변형역의 해석적 표현...12
• 2.3 동적 가용속도장 및 상계이론...13
• 2.4 전산 프로그래밍...16
• 2.4.1 수학적 프로그래밍...16
• 2.4.2 최적화 방법...17
• 2.5결과 및 토론...18
• 2.5.1 수치계산...18
• 2.5.2 공정변수의 변화에 의한 압출하중의 영향...19
• 2.5.3 소성변형역과 비유동영역...20
• 3. 실험...22
• 3.1 압출소재 및 압축시험...22
• 3.2 금형형조 및 펀치...22
• 3.3 압출실험 및 변형가시화 실험...23
• 4. 결론...24
• 5. 애로 및 건의사항...25
• 6. 참고문헌...26
• 7. 논문발표 실적 또는 계획...27