수치해석을 이용한 토글식 100톤 사출성형기의 중량 개선에 관한 연구 (A Study on Improvement of 100 Tons Toggle Injection Molding Machine’s Weight Using Numerical Analysis)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 14권 / 10호 / 4713 ~ 4718페이지
· 저자명 : 한성렬

초록

플라스틱 사출성형은 원재료를 한 번의 가공으로 최종 제품을 만들 수 있는 장점을 가지고 있다. 사출성형을 위해서는 금형의 설치, 플라스틱 수지의 용융, 용융수지의 사출, 성형품의 취출 등을 위하여 사출성형기는 반드시 필요하다. 사출성형기는 여러 가지 방법으로 구분되는데, 본 연구는 현재 국내 A사에서 생산되고 있는 토글식 사출성형기를 대상으로 한다. 연구내용으로는 사출성형기의 여러 부품 및 주요한 플레이트에 대하여 3차원 모델링을 실시하고, 3차원 캐드상에서 조립하여 사출성형기의 전체 구조를 파악하였다. 그리고 에너지 및 생산비 절감을 위하여 주요 플레이트에 대하여 유한요소법을 이용하여 사출압력과 형체력 적용시의 플레이트에 발생하는 스트레스와 변위를 분석하고, 그 결과를 토대로 플레이트를 개선하였다. 개선된 플레이트를 대상으로 유한요소 재해석을 통하여 고정 플레이트는 약 2.7%, 이동 플레이트는 약 3.5%, 테일 스톡은 약 6.9%의 중량 감소 결과를 확인하였다.

영어초록

Nowadays, three-dimensional computer added design(3D CAD) tool are widely and actively used for design of mechanical machine. Because using the tool is more effective to understand design concept and to collaborate with other operation than using two-dimensional design tool. In this study, the 3D CAD tool which is called I-DEAS was applied for three-dimensional modeling of main parts and assembling of modeled parts for identification the entire shape of a injection molding machine. In addition, a study was also performed regarding reduction for the weight of main plates for saving production cost and energy in the machine. A finite element method(FEM) program in I-DEAS tool was used for the improvement study. First, the current main plates were structural analysed and then the plate deformations, weak regions and stress distributions were graped. By the FEM results, the 2nd improved designing of the plates was conducted such as reinforcement or slimming of the plate wall thickness. The 2nd structural FEM was performed for verification of the redesigned plates and then the FEM results were compared with the 1st FEM’s result. The weight of the main plates were averagely reduced approximately 3 - 7%. By these results, it was seemed that the improved plates have a useful availability.

참고자료

· 없음