열간자유단조와 링롤링공법을 이용한 풍력발전기용 도아프레임 개발 (A Door Frame for Wind Turbine Towers Using Open-Die Forging and Ring-Rolling Method)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 39권 / 7호 / 721 ~ 727페이지
· 저자명 : 권용철, 강종훈, 김상식

초록

풍력 발전기용 기계부품은 주로 자유단조 공법을 통하여 제조된다. 본 연구는 풍력발전기용 타워 부품인 도아프레임의 제조하기 위한 발전된 단조공법에 관한 연구이다. 개발된 단조공법의 장점은 원소 재 회수율을 높임에 따라 원소재 투입량을 줄임으로 제조원가를 낮춘다. 기존의 단조공업은 유압프레스를 이용하여 단조작업이 이루어지며 최종제품과 단조품의 형상 차이로인하여 많은 부분이 가공으로 제거된다. 하지만 제안된 단조공법은 열간 자유단조와 링롤링공법을 통하여 원소재 회수율을 높이게 된다. 새로운 공법의 유효성은 링롤링 블랭크의 치수와 밀접한 관련이 있기 때문에 유한요소해석을 통하여 블랭크의 치수를 최적화 하였다. 유한요소해석을 통하여 얻은 단조품의 치수는 시제품 생산을 통하여 검증하였다.

영어초록

The mechanical components for wind turbines are mainly manufactured using open-die forging. This research introduces an advanced forging method to produce the door frame of the tubular wind turbine tower. The advantages of this new forging method are an increase in the raw material utilization ratio and a reduction in energy cost . In the conventional method, the door frame is hot forged with a hydraulic press and amounts of material are machined out because of the shape difference between the forged and final machine products. The proposed forging method is composed of hot forging and ring rolling processes to increase the material utilization ratio. The effectiveness of this new forging method is deeply related to the ring rolled blank dimension before the final forging. To get the optimal ring rolled blank, forged shape prediction using the finite element analysis method was applied. The forged dimensions produced by the new forging method were verified through the first article production.

참고자료

· 없음