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애로기술해결 Pipe yoke joint 제품 스플라인 부 단조 해석

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총 6단계의 단조 공정을 거쳐 제작되는 pipe yoke joint 제품에서, 마지막 6단계인 스플라인 성형이 잘 되지 않는 문제가 있음. 이에 단조 형상을 변경하여 스플라인 성형에 문제가 발생하지 않도록 공정을 개선하고자 함.


기존 공정 도면을 이용한 단조 해석 결과, 그림 22과 같이 요소가 쓸려나가는 현상이 발생하여 성형이 잘 되지 않을 것으로 예측됨. 따라서, 5단계 형상을 그림 23와 같이 외경을 축소하는 변경안과 내경을 확장하는 두 가지 변경안에 대한 성형 해석을 통하여 스플라인 성형 문제를 해결하고자 함.



두 가지 형상 변경안에 대한 성형해석을 진행함. 해석 결과는 그림 24과 같음. 변경안 1의 스플라인 단조 시, 소재 외경부 절점들이 금형에 접촉되며 요소가 쓸려나가는 현상이 발생하지 않았으므로 적절하게 성형될 것으로 예상됨. 변경안 2의 경우, 요소가 쓸려나가지는 않지만 소재가 안쪽으로 밀려들어오지 않았음.



그림 25와 같이 각 형상 별 스플라인 단조 시 발생하는 최대 펀치 하중을 비교하였을 때, 변경안 1의 경우 기존 도면에 비하여 펀치 하중이 36% 감소되는 효과를 보임. 따라서, 태양금속 측에 변경안 1을 최종 개선안으로 제시하였음.
















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