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소성가공이 기계가공산업에 미치는 영향에 관한 사례 연구 www.afdex.com AFDEX 2011. 11. 11 The Korean Society of Manufacturing process Engineers * # 전만수 1) ,김민철 1) , 엄재근 1) , 전병윤 2) 1) 경상대학교 기계공학부 2) 진엔지니어링 #) 경상대학교 기계공학부/공학연구원 E-mail:[email protected]

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소성가공이 기계가공산업에 미치는 영향에 관한 사례 연구

www.afdex.com

AFDEX

2011. 11. 11

The Korean Society of Manufacturing process Engineers

* # 전만수1) ,김민철1), 엄재근 1), 전병윤2)

1) 경상대학교 기계공학부

2) 진엔지니어링

#) 경상대학교 기계공학부/공학연구원

E-mail:[email protected]

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Contents

⊙ Introduction to TIC of Gyeongsang National University

⊙ Introduction to intelligent metal forming simulator, AFDEX

⊙ Case studies of cooperation between metal forming and machining

⊙ Case studies of competition between metal forming and machining

⊙ Conclusions

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경상대 TIC 특화 분야별 구축 장비

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⊙ 수출용 베벨기어 개발(우성정공, 진ENG)

• 설계 및 엔지니어링, 제조기술 국제

경쟁력 확보

• 일본으로부터 100여종의 베벨기어 수주

○ 수출용 베벨기어 수주 및 개발 실적 ○ CAM 및 정밀 금형 가공 ○ 시험생산

○ 주요 실적

○ 베벨기어 단조 공정 설계 기술

기업체 성공사례 I

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⊙ 신제품 – 분말 성형 및 분말 사출 (세타택)

○ 전국 최고의 분말 성형 관련 엔지니어링 그룹으로 구성 (박사급 2명)

○ CAE 기술 기반 분말사출성형(PIM)과 분말야금(PM) 기술을 이용한 부품(의료, 방산, 전자, 기계) 개발 및 제조

○ 특허 15건 등록, 프로그램 등록 7건

신제품

S/W

<방산용 분말야금 및 사출성형품>

<의료용 분말사출성형품>

<전자기기 분배관 분말사출성형품>

기업체 성공사례 II

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AFDEX

www.afdex.com

Intelligent metal forming simulation

using AFDEX, a general purpose intelligent metal forming simulator

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○ Material: SWCH10A

○ DCr=1.68

A

C B

12.5slope

0.002

12.5slope

0.002

Fracture prediction in tensile test

O

Elongation [mm]

Te

nsi

lelo

ad

[kN

]

0 1 2 3 4 5 6 7 8 90

2

4

6

8

10

12

ExperimentPrediction

A

C

B

O

B

C

O A B

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Verification of predictions

PredictionExperiment

SCM435 ESW105

Non-contacted Contacted Non-contacted Contacted

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Accuracy – Cold forging, automobile part

KSME Spring 2006

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Trans. ASME J. Eng. Mat. Tech. 1998 / Int. J. Mach Tools Manuf. 2000 / Trans. ASME J. Eng. Mat. Tech. 2007.

Metal flow and

temperature

Damage

Internal crack

Accuracy – Hot forging, bearing race

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Accuracy – Enclosed die forging, bevel gear

Enclosed die forging Sizing

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Accuracy – Hammer forging, ship engine part

KSPT Spring 2009

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Applicability – Applications of the year 2008

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Applicability – Applications of the year 2009

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⊙ Metal formed products are more reliable in strength than machined parts

⊙ Mileage is dependent on the weight of cars, i.e., 1kph / 100kg

⊙ Material is the concentrated energy

⊙ Green manufacturing is a megatrend

Introduction

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Enclosed die forging

Slider

Bolster

Upper

punch

Lower

punch

Upper

die

Lower

die

CL

CL

CL

WorkPiece

Bevel gear

Inner race

Tripod Long shaft bevel gear

Enclosed die forging

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Cold former forging

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Thread rolling

Metal Forming 2010

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Microforming

5.3mm

3.7

mm

0.7mm

0.9mm

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Tearing roller

Lower die Workpiece

Forming roller

Upper die

Chipless forming (flow forming)

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Proposed method 1 of making spindle

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Proposed method 2 of making spindle

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Pass 1

Pass 2

Pass 3

Radial forging

Train axle shaft

Round rod radial forging

Train axle shaft

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Ring rolling

Cold profile ring rolling

Hot profile ring rolling

Wind tower flange

ring rolling

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Finishing metal forming after machining

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Tilted face defect predication

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Conclusions

⊙ Competitive and cooperative areas and topics between metal forming

and machining are introduced with typical application examples.

⊙ Importance of cooperative research is emphasized to reduce

manufacturing costs of mechanical parts and to save the

environments with minimum use of materials.