대형 일체형 크랭크축의 RR단조에 수치 시뮬레이션기술의 적용

전문가 제언

○ 단조가공에 있어 동일형상일 경우에도 가공물의 크기에 따라 그의 공정은 대단히 상이할 경우가 많다. 소형인 가공물에서는 소재나 형상의 복잡성 영향은 작지만, 대형 일체형 크랭크축과 같이 제품중량이 40~50톤 정도로 클 경우는 여러 부분으로 나누어 단조를 해야 하기 때문에 공정자체가 다르고, 또 각 공정마다의 금형설계가 필요하기 때문에 대단히 어렵다.

○ 대형 일체형 크랭크축의 단조에 있어 종래의 현장경험과 시행착오에 의한 금형제작을 코스트저감과 납기단축을 위하여 3차원 수치시뮬레이션 기법을 사용 재료의 소성유동과 단조하중 등을 구하고 형상을 예측하여 실 기계에서의 단조과정과 비교한 사례가 보고되고 있다. 이의 보고는 지정된 경우에 한하여 실측치와 해석치가 잘 일치하고는 있지만, 단조가공에 있어서는 다양한 경우가 있고 경우에 따라 그의 현상변화가 대단히 크게 상이하다.

○ 예를 들어 공구와 재료유동 면과의 접촉에 있어 부분적으로 윤활을 적용할 것인지, 또는 가공속도(재료유동속도 또는 스트레인 속도), 가공속도에 따른 재료의 온도변화와 가공경화, 열간가공일 경우는 가열온도와 가열에 의한 재료 표면의 산화(스케일) 등의 적용방법에 따라 그의 결과는 대단히 다르게 되기 때문에 이들에 유의하여 수치해석을 해야 하며, 수치시뮬레이션에 사용할 소프트웨어의 선택에도 유의해야한다.

○ 최근 강 소성 유한요소법(FEM)이 수치해석법으로 많이 사용되고 있으나 부분단조의 경우에는 컴퓨터 계산시간의 단축과 밀폐금형 내에서의 재료 충만 과정의 예측을 보다 정밀하게 할 수 있는 상계 해에 의한 경계요소법(UBET: Upper Bound Elemental Technique)도 있어 이의 적용도 시도해 볼 필요가 있다.

저자

Hideki KAKIMOTO

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2011

권(호)

52(608)

잡지명

塑性と加工

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

975~979

분석자

정*갑

분석물

• 대형 일체형 크랭크축의 RR단조에 수치 시뮬레이션기술의 적용.pdf [236,577 byte]

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