Kwan-Do Hur

Use of UBET for design of flash gap in closed-die forging

Abstract An upper bound elemental technique (UBET) has been proposed for the design of the flash gap in closed-die forging operations of axisymmetric shapes. The developed method has been applied to analyze the forging load, die-cavity filling, and effective strain and strain rate distributions in axisymmetric closed-die forging with a rib-web type of cavity. The forging process has been superimposed with two sub-stages called the extrusion and the back-fill stages. The total die load required for extrusion and back fill are calculated separately and a maximum allowable extrusion gap is proposed for a given percentage die-fill. FEM simulations have been carried out with different die geometries and the results are in good agreement with UBET predictions.

A design method for cold backward extrusion using FE analysis

The dimensional accuracy of the cold forged products is strongly dependent on the elastic characteristics of the die. Therefore, a design method that makes the elastic deformation of the prestressed die as small as possible has been proposed for precision cold forging. For the purpose, applying the hard materials such as sintered carbide to the first stress ring is considered in die construction. For the design, Lames equation is used and the diameter ratios and interferences are determined by using the maximum inner pressure without yielding of rings after shrink fitting and during cold forging. The rigid-plastic FE analysis of backward extrusion process using DEFORM has been performed and the analysis of elastic deformation of the dies has been done by using ANSYS with non-linear contact. In the simulation results, it has been found that the use of high stiffness materials to the first stress ring of forging dies can reduce the elastic deformation of die insert without failure.

Design for stiffness reinforcement in backward extrusion die

Abstract The dimensional accuracy of the cold extruded products is highly dependent on the elastic characteristics, diameter ratios and interferences of the dies. In this research, sintered carbide is considered as the materials of the first stress ring to increase the stiffness of the prestressed die. In order to evaluate the validation of this method, FE-analysis has been performed according to the arrangement of die configurations. Diameter ratios and interferences have been determined by using Lame’s equation with the condition of maximum inner pressure without yielding of materials after shrink fitting and during forming. The radial displacements on the inner surface of the die insert for several die configurations were analyzed by the elastic FE-analysis. The analysis shows that the backward extrusion die prestressed with the high stiffness material could be more strengthened than the conventional die construction.

Stability Analysis of Axially Moving Simply Supported Pipe Conveying Fluid

ABSTRACT The dynamic instability and natural frequency of an axially moving pipe conveying fluid are investigated. Thus, the effects of fluid velocity and moving speed on the stability of the system are studied. The governing equation of motion of the moving pipe conveying fluid is derived from the extended Hamiltons principle. The eigenvalues are insystem via the Galerkin vestigated for the pipe method under the simple support boundary. Numerical examples show the effects of the fluid veloc-ity and moving speed on the stability of system. Moreover, the lowest critical moving speeds for the simply supported ends have been presented. * 1. 서 론 내부에 유체를 가지는 파이프 구조물은 배관계 및 일반적인 기계장치에서 흔히 볼 수 있다. 파이프 내부에 흐르는 유체는 파이프 시스템의 동적특성 및 안정성에 큰 영향을 미치기 때문에 유체의 질량비와 유속에 의한 시스템의 안정성 해석에 관한 연구는 오랜 기간 많은 연구자들에 의하여 연구되어져 오고 있다 (1~3) . 또한, 축방향으로 움직이는 구조물은 기계 구동 벨트, 자기 테이프, 종이 등 여러 공학적, 산업적 분야에서 쉽게 접할 수 있다. 특히, 이송되는 보 구조물의 형태는 평판 톱의 블레이드나 밸브 액추에이터 등에서 그 예를 찾아 볼 수 있다. 이처럼 시스템의 불안정을 유발하는 주요 파라교신저자; 정회원, 동의대학교 기계공학과E-mail : isson92@deu.ac.krTel : (051)890-2239, Fax : (051)890-2232* 동의대학교 기계공학과** 한국폴리텍 VI대학 달성캠퍼스 자동차과 미터인 이송속도와 유속이 연성되어 전체 시스템의 안정성에 미치는 영향을 해석하는 것은 공학적으로 매우 중요한 문제라 할 수 있다. Wickert와 Mote

Study on the Development of Noncontact Vibration Exciter for Thin Plates Using Magnetism

ABSTRACT The noncontact vibration exciter system using the electro-magnet for a thin plate is studied in this paper. Based on the Euler-Bernoulli beam theory, the equation of motion of thin plate is derived. The main purpose of this experiment is to match the input-frequency and response frequency of thin plate. The test equipment is configured to vibrate on both sides of the thin plate using the elec-tro-magnet. Two frequencies(input frequency and response frequency) in our experiments show very good agreement. This study results will contribute to basic investigate of an alternative air-knife sys-tem for the steel industry. * 1. 서 론 현재 철강산업의 주요부문인 강판제조업체에서는 강철판의 기능향상을 위하여 연속도금라인 설비를 갖추고 있다. 이 연속도금라인에서 용융도금강판의 박부착 작업은 세계적으로 큰 이슈가 되고 있다 . Fig. 1은 현재 강판의 도금라인에서 아연도금을 위하여 사용하고 있는 에어나이프(air-knife) 장비의 개략도를 보여주고 있다. 에어나이프의 주요한 역할은 용융 아연이 들어 있는 포트를 강판이 지나면서 러프하게 도금되어지면 이를 원하는 도금 두께로 조절해주는 도금 두께 조절장치이다. 기존 연속 도금라인에 사용하고 있는 도금 두께 조절장치는 대부분 에어나이프 장치를 사용하고 있다. 이 장치는 전량 수입에 의존하고 있으며 고가이지만 다음과 같은 여러 가지 문제점을 가지고 있다. 먼저 100 dB(A) 이상의 높은 소음이 발생하며, 아연도금 작업 중에 공기와 Zn이 반응하여 ZnO(top dross)와 같은 산화 폐기물이 발생한다. 따라서 이 폐기물의 처리비용 및 환경적인 부분에서도 문제가 되고 있다.따라서 이 연구에서는 위에서 설명한 도막 두께 조절장치인 에어나이프의 대체장비를 개발하기 위한 기초연구로서 전자석을 이용하여 강판을 비접촉으로 진동시켜 도막두께를 조절할 수 있는 장치를 개발하고자 한다. 비접촉 가진기 개발 및 자기장을 이용하여 축 상에서 비접촉 방식으로 축에 발생하는 진동을 계측하는 방법에 대한 연구는 지속적으로 진행되고 있으며