초록 ▼

최근 국내 자동차 공업의 활성화와 더불어 다이케스팅에 의한 알루미늄합금주물의 생산량이 급증하고 있으며 보다 향상된 제품의 생산과 생산성의 향상이 요구되고 있다. 이를 위해서는 금형내에서의 용탕의 응고과정을 정확하게 해석할 필요가 있다. 또한 금형내의 온도를 정량적으로 제어, 조절하므로서 금형의 수명을 향상시킬 수 있으며 생산성을 크게 향상시킬 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 컴퓨터에 의한 용탕의 응고과정의 해석과 더불어 금형내의 온도분포를 정량적으로 해석함으로서, 정확한 금형의 냉각시스템의 설계가 필요하다. 특

최근 국내 자동차 공업의 활성화와 더불어 다이케스팅에 의한 알루미늄합금주물의 생산량이 급증하고 있으며 보다 향상된 제품의 생산과 생산성의 향상이 요구되고 있다. 이를 위해서는 금형내에서의 용탕의 응고과정을 정확하게 해석할 필요가 있다. 또한 금형내의 온도를 정량적으로 제어, 조절하므로서 금형의 수명을 향상시킬 수 있으며 생산성을 크게 향상시킬 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 컴퓨터에 의한 용탕의 응고과정의 해석과 더불어 금형내의 온도분포를 정량적으로 해석함으로서, 정확한 금형의 냉각시스템의 설계가 필요하다. 특히 최근 고급주조품의 생산을 위해 실험적인 연구와 기초 응용에 관한 연구가 이루어지고 있는 용탄단조(Squeeze casting)법에 있어서도 정량적인 응고해석과 온도해석에 의한, 주물의 해체시간 설정, 주조품의 응고제어에 의한 품질향상, 금형의 냉각시스템 설계가 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서는 이러한 목적을 위해서 모형주조실험에 의해 금형과 용탕계면에 있어서의 열전달계수의 정확한 측정 및 해석을 실시하고, 이를 다이캐스팅 및 용탕단조에 있어서의 응고과정과 금형 냉각시스템 설계에 적용하고자 한다. 계량차분법과 경계요소법에 의하여 2차원 및 3차원 응고해석과 금형내의 냉각 시스템 설계를 위한 프로그램을 개발하여 실제의 주조작업에 적용하고자 한다.

Abstract ▼

A systemic and quantitive design of castings is one of the most important factors on improving soundeness of castings and productivity in the die casting and squeeze casting processes. Understanding of solidification phenomena and control of its pattern are necessary condition in casting design. In

A systemic and quantitive design of castings is one of the most important factors on improving soundeness of castings and productivity in the die casting and squeeze casting processes. Understanding of solidification phenomena and control of its pattern are necessary condition in casting design. In die casting and squeeze casting processes, active mold or die cooling systems are frequently employed with water cooling to remove the heat of solidifying metal. Thermal modeling is an important technique in designing of mold, for improving the productivity of the process, for avoiding the formation of casting defects, for prolonging die life by control of die temperatures, and for increasing mechanical properties through regulating solidification rates. In the present study, two- and three-dimensional compter programs for solidification analysis in the cyclic casting of die casting and squeeze casting processes will be developed. And thermal modeling of heat flow in die during cyclic casting process will be done by the boundary element method, and it will be applied to the design of cooling channels in a die or a mold for die casting and squeeze casting processes.

목차 Contents

• 1. 서 론...8
• 2. 용량단조에 있어서의 열전달및 응고해석...10
• 2.1 실험 방법...10
• 2.2 열전달계수의 계산...10
• 2.3 용탕단조시의 2차원 응고해석...12
• 2.4 실험 결과...13
• 2.5 해석결과 및 고찰...13
• 3. 주철의 중력금형주조에서 응고과정의 해석...15
• 3.1 실험 방법...15
• 3.2 수치적 모델 작업...15
• 3.3 결과 및 고찰...16
• 4. 중력금형주조의 응고과정의 해석...18
• 4.1 실험 방법...18
• 4.2 수치 모델링...18
• 4.3 결과 및 토의...19
• 4.4 경계요소식...21
• 5. 결 론...23
• 6. 참고문헌...25
• 7. 논문발표실적 또는 계획...27
• 8. 학위배출실적...27
• 9. 첨부논문...27