주관기관 고려강선(주) 
시작일자 20080401 
종료일자 20100331 
Abstract
타이어 보강재 용 스틸코드(steel cord)는 차량 주행 시, 타이어의 강도를 안정되게 유지시키는 역할을 하며, 연비절감을 위한 타이어 경량화 요구에 대응하기 위하여 스틸코드의 고강도화가 요구되고 있다.
스틸코드는 선재를 원하는 직경으로 만들기 위한 신선(drawing)공정, 여러 가닥의 신선선을 꼬아주는 연선(stranding)공정들을 통하여 제작된다. 각 공정 중, 스틸코드는 부적합한 공정변수들의 영향에 의하여 불균일한 소성변형을 하게 되고, 잔류응력이 선재에 존재하게 된다. 잔류응력은 스틸코드의 기하학적 특성뿐만 아니라 최종제품의 품질까지 저하시킬 수 있으므로 일반적으로 롤러교정기를 통하여 제거 또는 최소화한다. 롤러교정공정은 이전 공정에 의하여 선재에 존재하는 잔류응력 및 잔류토크를 제거하고 스틸코드의 피치를 균일화하며, 스틸코드에 존재하는 결함들을 교정하여 스틸코드의 직진성을 향상시키는 데 필수적인 공정이다. 롤러교정기에 의한 교정품질은 교정공정의 공정변수에 따라 많은 차이를 보인다. 대표적인 공정변수로는 교정롤러의 반경, 롤러간의 간격, 롤러 홈의 형상과 같은 교정롤러의 형상과 압하량, 스틸코드에 부과되는 역장력 등이 있다. 최상의 교정품질을 위하여 스틸코드의 선재강도, 소선경, 구조에 따른 최적의 공정변수의 적용이 요구되지만, 롤러교정공정의 이론적인 기초가 부족한 관계로 경험적인 방법에 의하여 공정변수가 결정되어왔다. 경험에 기초하여 공정변수를 선정함에 따라, 작업자에 따라 스틸코드의 품질의 편차가 발생한다. 또한 스틸코드의 고강도화에 따라 공정변수에 따른 교정품질의 변화가 증가하여, 경험에 의한 공정변수 설계는 많은 어려움이 따르고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 신선 및 연선공정 중 발생하는 잔류응력 및 잔류토크의 공정변수에 따른 변화에 대한 연구와 신선선에 대한 롤러교정공정의 유한요소해석을 통한 롤러교정공정의 기초연구가 수행된 바 있다. 이러한 연구결과를 기초로 하여 스틸코드의 공정변수에 따른 롤러 교정 공정의 공정변수 영향 연구 및 최적 공정변수 설계안을 개발하여 롤러 교정공정에 적용할 필요가 있다.


Objective
- 연선공정 시 롤러교정공정의 수치해석기법 확립
- 롤러교정공정의 최적 설계안 도출

Contents
- 연선공정의 수치해석기법 구축
- 롤러교정공정의 교정도 평가기법 확립
- 롤러교정공정의 공정변수 영향 연구
- 롤러교정공정의 최적 설계안 도출
- 롤러의 수량 최소화 방안 연구

Results
연선 공정의 개략도


롤러교정기 (13 rollers)


수치해석과정


박사과정 이종섭
박사과정 배기현
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
69 고효율 안전성을 고려한 차체 설계 (safe and efficient auto-body design) csmd 2011.02.07 8187
68 자동차용 강판의 동적 물성 및 성형한계 참조표준 제정 (Standard reference data for dynamic material properties and forming limit of automotive steel sheets) [1] csmd 2010.08.25 7940
67 AHSS의 고속박판성형 해석기법 및 점용접부 동적 파단모델 개발(Development of Analysis Techniques for the High Speed Sheet Metal Forming and a Dynamic Failure Model of Spot-Welds for AHSS) csmd 2010.07.14 7148
66 정밀 충돌해석 기법을 이용한 차량경량화 가이드라인 개발 (Development of Guideline for Weight Reduction of an Auto-body Using Accurate Crash Analysis) csmd 2010.07.14 7002
65 고압고율 변형물성 정량화 기법 연구(Quantification of material properties of structural materials for warhead with various strain rates) csmd 2010.04.07 6769
64 자동차용 강판의 온도효과를 고려한 고속 인장특성 평가 (Evaluation of Dynamic material properties of auto-body steel sheets at various temperatures) csmd 2010.04.07 6971
63 UHSS의 박판성형 해석 기술 개발 (Technology Development for the Sheet Metal Forming Analysis of UHSS) csmd 2010.01.31 7498
62 변형속도별 복합화약 점탄소성 구성모델 연구 (Study of viscoelastoplasticity constitutive models of polymer bonded explosives for various strain rate) csmd 2010.01.27 6526
61 해양구조물용 강재의 동적물성 Database 구축 (Development of Database for Dynamic Material Properties of Off-shore Structural Steels) [1] csmd 2009.04.08 6856
60 충돌해석용 플라스틱 1차 재료시험 (Material Tests of Auto-body Plastics for Crash Analysis) csmd 2009.01.06 7450
59 완충차막이용 에너지 흡수요소 개발 (Development of Energy Absorbing Elements for Buffer Stops) [1] csmd 2008.08.29 5202
58 단순 부재모델 상 성능예측 기법 도출 및 차체 설계 가이드라인 제시(Study on the Prediction of Performance for Simplified Model and Guideline for Design of Auto-body Structure using a laser weld) csmd 2008.08.29 6047
57 에어스프링 특성해석 모델 개발 (Development of a finite Element Model for Analysis of Air Spring) [1] csmd 2008.08.28 5870
56 차체용 강판의 변형률속도를 고려한 성형한계에 관한 연구(Forming Limit Diagram of Auto-body Steel Sheets with respect to the Strain Rate) csmd 2008.07.25 5032
55 차량경량화를 위한 정밀 충돌해석의 적용기법 연구 (Development of Guideline for Weight Reduction of an Auto-body Using Accurate Crash Analysis) [1] csmd 2008.06.26 4989
54 자동차용 박판부재의 통합적 정밀충돌해석 기법 정립 (Development of Integrated Accurate Crash Analysis of Sheet Metals for Auto-body) csmd 2008.06.26 5162
53 HMXQ 소재의 Modified Johnson-Cook Parameter 결정(Decision of Modified Johnson-Cook Parameters of HMXQ) csmd 2008.06.25 5835
52 몰리브데늄의 고속 변형 거동 M&S 연구(High-speed Defomation Behavior of Molybdenium) [1] csmd 2008.06.25 6684
51 고속인장시험결과를 적용한 충돌 해석 및 신뢰성 향상 연구(Crash Analysis using the High-speed Material Testing Results) [1] csmd 2008.06.25 5776
» 스틸코드 제조공정에서의 롤러교정공정 최적설계방안 연구 (Study on an Optimum Design Method of Roller Straightening Processes in the Steel Cord Manufacturing Process) [1] [1] csmd 2008.06.25 5919