• 기계와재료
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• v.23 no.3
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• pp.30-47
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• 2011

전자기 성형 공정은 강한 전이 자기장을 가공하고자 하는 금속에 직접 작용시켜 금속을 변형시키는 가공 기술로 최근 난성형성 소재의 성형 및 이종 소재의 접합 등에 장점을 가지고 있어 관심이 높아지고 있다. 또한, 전자기 성형 공정을 기존의 스템핑, 하이드로포밍과 같은 성형 공정의 단점을 보완하는 공정으로 이용하여 자동차 부품에 적용하려는 연구가 시도되고 있다. 전기, 자기, 열, 변형을 포함하는 복잡한 물리 현상이 관련되어 있는 전자기 성형 공정을 모사하기 위해서 각 물리 현상들을 연계하여 수치적으로 계산해 내는 기술에 대한 연구가 다각도로 진행 중이다. 본 고에서는 전자기 성형 기술에 대한 개념과 최신 국내외 기술 동향을 소개한 후, 전자기 성형의 수치 해석 기술에 대한 연구 동향을 정리하였다.

• Journal of the KSME
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• v.28 no.5
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• pp.476-486
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• 1988

전자기 성형이란 고강도의 자기장을 이용하여 고속(15∼300m/s)으로 금속을 성형하는 기술이다. 즉, 자계가 갖는 에너지를 직접 금속의 성형에 이용하는 성형법으로 일반적으로 고속도 가공 법(explosive, electro-hydraulic, pneumatic-mechanical, electro-magnetic pulse forming)이라 불리는 가공 기술의 한 가지이다. 전자기 성형 기술은 1960년경 미국에서 개발 및 실용화로의 노력이 경주되어 산업적, 이론적으로 많은 발전이 있었고 일본에서도 1970년 초반에 이 분야의 연구가 시작하여 현재 활발히 연구되고 있는데, 금속의 성형, 체결, 조립 등의 작업에 이용되어 자동차 산업, 항공산업, 전기산업과 병기산업 등에서 많이 이용되고 있다. 한편 우리나라에서는 아직 연구발표된 사례가 없는 실정인데, 몇몇 업체 및 연구소에서 성형 장비를 도입하고 연구를 시작하려는 시점에 있으므로 본 글에서 그 성형 원리 및 가공 특성에 대해 소개한다.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.12 no.3
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• pp.64-69
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• 2018

The high-velocity electromagnetic forming (EMF) process is based on the Lorentz force and the energy of the magnetic field. The advantages of EMF include improved formability, wrinkle reduction, and non-contact forming. In this study, the electromagnetic-structural interlocking analysis was performed in order to analyze the moldability of aluminum pipe using electromagnetic molding. The magnetic flux density was decreased due to increasing electrical resistance as the temperature increased, and the stress-strain curve decreased. The higher the temperature, the lower the flow stress, increasing deformation.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.20 no.3
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• pp.292-297
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• 2011

MPF(Magnetic pulse forming) process refers to the high velocity and high strain rate deformation of a low-ductility materials driven by electromagnetic forces that are generated by the rapid discharge current through forming coil. The goal of this study was to find the characteristics of dynamic behavior of workpiece and to find the main design process on MPF using bar forming coil. For these purposes, thin Al5053 sheet were used for the experiment. The measured strain data were analyzed by developed electromagnetic FE-model. The main design parameter is location of coil, electromagnetic force. In case of the bar forming coil, there exists the dead regions where the low electromagnetic force applied on the workpiece.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.114-114
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• 2009

최근 국내외에서 자동차 연비와 성능 향상을 위하여 고부가가치 자동변속기의 개발이 적극적으로 추진되고 있다. 특히, 유럽(ZF)과 일본(JATCO, AISIN)을 비롯한 변속기 부품의 기술선진국에서는 전자빔 용접을 적용한 고부가가치 자동변속기 제품이 개발되어 다양한 고급차 모델에 적용되고 있으며 2010년까지 8속 자동변속기를 출시할 예정으로 개발을 추진하고 있다. 이러한 자동변속기를 개발하기 위하여 부품의 성형 및 가공정밀도 관리가 중요하며, 최종 조립되는 부품의 전처리(연질화처리, 탈지, 이물질 제거등)와 용접시 용접변형을 최소화하기 위한 공정조건의 엄격한 관리가 요구되고 있다. 변속기 부품으로 사용되는 소재는 성형성 확보를 위한 연질재(SPCC)와 강도를 확보하기 위한 고강도강(SAPH400, SPFH590)으로 서로 다른 두께의 재질이 조립되어 최종단계에서 용접공정에 의해 제작되고 있다. 특히, 연질재는 복잡한 형상으로 성형한 다음, 가공을 거쳐 경화를 위한 연질화처리가 요구되기 때문에 건전한 용접을 하기 위해서는 용접면에 접한 연질화 처리부는 연질화 처리재가 잔존하지 않도록 완전한 제거할 필요가 있다. 만약 전처리 공정에서 충분한 세척과 가공품의 정도관리가 확보되지 않으면 전자빔 용접시 고온에서 이물질 증발과 잔류, 스패터 발생등에 의한 용접부 결함발생이나 용접변형으로 인하여 제품불량이 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 최종 조립공정인 용접작업시 발생되는 결함을 방지하고 이 두께 및 이종소재의 전자빔 용접비드 형상(비드 폭, 용입깊이)을 최적화 함으로서 용접부 변형을 최소화하고 충분한 강도를 확보하고자 전자빔 용접전류와 속도에 따른 비드형상을 비교검토 하고자 하였다. 그리고 실차적용시 신뢰성을 확보하기 위하여 전자빔 용접한 자동차 변속기 부품의 비틀림 시험을 실시하였으며 전자빔 용접 전, 후의 변형량을 측정하여 변속기 부품으로서의 적용성을 검증하고자 하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.5
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• pp.1043-1058
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• 1990

The Strain rate effect in electro-magnetic forming, which is one of the high velocity forming methods, is studied by the finite element method in this paper. The forming process is simplified by neglecting the coupling between magnetic field and work-piece deformation, and the impulsive magnetic pressure is regarded as inner pressure load. A rate-dependent elasto-plastic material model, of which tangential modulus depends of effective strain rate, is proposed. The model is shown to well describe the transient increase of yield stresses, the decreases of the final displacement and yield stress, the decrease of the difference in the distribution of deformation along the axial direction, and the change of deformation mechanism due to strain rate effect. As a result, displacement, final deformed shape, radial velocity, deformation energy, and the changes of effective stress, effective strain and effective strain rate through plastic working are given. Based on the results, the effectiveness of this model and the strain rate effect of the deformation process of the work-piece are discussed.

• 기계와재료
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• v.3 no.4 s.10
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• pp.17-29
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• 1991

• Journal of Korean Electronics
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• v.6 no.6
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• pp.118-120
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• 1986

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2009.10a
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• pp.313-317
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• 2009

Electromagnetic forming(EMF) is a high-velocity forming process which uses electromagnetic Lorentz force. Advantages of this forming technique are improved formability, reduction in wrinkling, non-contact forming and applications of various forming process. But the application of electromagnetic forming technique is still limited in industry. Thus for continuous research and development of technique based on experiments, develop the forming equipment and carry out the forming experiments for validation of forming equipment.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.30 no.7
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• pp.733-740
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• 2013

The high-velocity electromagnetic forming (EMF) process is based on the Lorentz force and the energy of the magnetic field. The advantages of EMF include improved formability, wrinkle reduction, and non-contact forming. In this study, numerical simulations were conducted to determine the practical parameters for the EMF process. A 2-D axis-symmetric electromagnetic model was used, based on a spiral-type forming coil. In the numerical simulation, an RLC circuit was coupled to the spiral coil to measure various design parameters, such as the system input current and the electromagnetic force. The simulation results show that even though the input peak current levels were at the same level in each case, the forming condition varied due to differences in the frequency of the input current. Thus, the electromagnetic forming force was affected by the input current frequency, which in turn, determined the magnitude of the current density and the magnetic flux density.