주관기관 고려강선(주) 
시작일자 20050801 
종료일자 20070731 
Abstract
스틸코드(Steel Cord)는 스틸 레디알 타이어의 보강재로 사용되는 제품으로 자동차주행 시 타이어의 반경방향과 원주방향의 강도를 안정되게 유지시키는 역할을 하며 타이어 내 벨트(Belt)부 또는 카카스(Carcass)부에 사용되는 부품이다.
최근 자동차 연비향상을 추구하는 추세에 따라 타이어의 경량화가 요구되고 있다. 이를 위하여 타이어 중량의 많은 비율을 차지하는 스틸코드의 경량화가 필요하며 스틸코드의 경량화는 재료의 고강도화에 의한 코드의 부피감소를 통하여 이루어 질 수 있다. 따라서 타이어의 경량화를 위하여 고강도 스틸코드의 제조가 요구되고 있다.
스틸코드의 제조과정은 세 단계로 나눌 수 있다. 우선 제철소에서 제선 제강 압연 공정을 거친 선재(Wire Rod)를 표면처리 후 인발(drawing)하여 원하는 선경의 신선선(Single Wire)을 얻어낸다. 두 번째로, 신선선에 타이어 고무와의 접착성을 향상시키기 위한 황동 도금을 한 후, 원하는 구조를 위하여 신선선을 꽈주는 연선공정(stranding)과 연선공정에서 만들어지지 못한 구조를 얻기 위한 케이블링(cabling),크로징(closing) 공정을 거쳐 최종적으로 스틸코드가 제작된다. 연선공정과 크로싱공정에서 와이어의 직진성 및 연선구조의 안정성은 스틸코드의 최종 제품품질에 많은 영향을 주게 된다. 따라서 연선공정과 크로징공정에 와이어의 직진성과 연선구조의 안정성 향상을 위하여 롤러교정 과정이 요구된다.

Objective
와이어의 교정(straightening)을 위한 롤러교정기의 설계는 이론적인 배경 없이 현장의 경험적인 방법에 의하여 진행되고 있는 실정이다. 고강도 스틸코드 제조를 위하여 고강도의 선재가 사용됨에 따라 경험적인 방법으로는 효율적인 롤러 교정기 설계가 더 이상 불가능하므로 롤러 교정공정과 연선공정의 기초적인 이론 연구가 필요하다.
한편, 스틸코드의 제조공정상 와이어는 롤러교정기를 연속적으로 통과하게 되며, 교정공정에서 힘을 지속적으로 받게 되는 롤러교정기 각 부품의 피로파괴는 스틸코드 제조공정 전체의 생산성에 지대한 영향을 미치게 된다. 롤러교정기 부품의 피로파괴 현상과 연선 구조 내 잔류응력에 의한 구조적 불안정성은 선재의 고강도화에 따른 하중 증가로 인하여 더욱 가속되므로, 이러한 문제점의 해결을 위하여는 교정공정의 이론적인 연구를 통하여 롤러교정기의 최적설계가 요구되고 있다.
본 연구에서는 고강도 스틸코드의 제조를 위하여 유한요소법과 실험계획법을 이용하여 연선공정의 응력해석 및 롤러교정기 최적설계의 기초연구를 수행한다.


Contents
연선공정의 개선 및 롤러교정기의 최적설계를 위하여 우선 연선공정 및 롤러 교정공정의 기초적인 이해가 필요하다. 여러 개의 신선선을 꼬는 연선공정과 연선의 교정공정을 해석적인 방법으로 분석하는 것은 매우 어려우며, 실험적인 방법으로도 꼬여진 연선의 내부를 관찰하기 어려우므로 이론과 경험만을 바탕으로 설계하기에는 문제가 많다. 따라서 본 연구에서는 유한요소법을 통하여 연선공정 및 교정공정을 해석하여 공정개선 및 최적설계를 위한 기초연구를 수행할 계획이다.

Results


Author
이종섭(재학생)
김진성(재학생)

번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
49 열차 충돌안전도 향상을 위한 재료의 충격 특성 평가(Evaluation of dynamic material properties for crashworthness assessment of the train) 김진성 2006.12.18 5335
48 차체경량화를 위한 프론트 사이드 멤버 설계 및 엔진룸 개발(Design of Front Side Member and Engine Room for Light Weight Auto-body) csmd 2006.03.28 5339
» Tire 보강재용 스틸코드 제조 공정에서의 롤러교정기 최적설계의 기초연구 csmd 2005.08.18 6606
46 드로우비드 저항력 평가기술 개발 및 DB 구축 (Development of Evaluation Technique of Draw-bead Restraining Force and DB Construction) csmd 2005.08.18 6463
45 비선형 스프링 특성 FEM 해석 프로그램 개발 csmd 2005.08.18 5082
44 자동차용 플라스틱 온도에 따른 고속 인장 특성 평가 [2] csmd 2005.08.18 9501
43 Wheel Disk Hub Hole Crack 해석 프로그램 개발 (Analysis of Wheel Disk Hub Hole Crack) csmd 2005.08.18 5260
42 자동차용 고장력 강판의 고속 인장 특성 평가(High-speed Tensile Properties of High Strenght Steels for Auto-body) csmd 2005.08.18 5544
41 미세성형기술 개발 (Development of micro forming technology) [1] csmd 2005.08.18 5349
40 버스 차제 구조용 강판의 동적특성 평가(High-speed Tensile Properties of Structural Steels for Bus-body) csmd 2005.08.18 5237
39 자동차 박판구조부재의 성형공정 및 성능평가 해석기술 개발 (Technology Development for Sheet Metal Forming Processes and Performance Assessment of Auto-bodies) csmd 2005.08.18 4830
38 비대칭 모자형 사각관의 충돌성능 평가(Crashworthiness Evaluation of Asymmetric Hat-type Rectangular Tube) csmd 2005.08.18 4946
37 전기 및 발전 재료의 충격성능 설계를 위한 동적 물성 특성 연구 (Dynamic characteristics of material property for impact of electrical power generation equipments) csmd 2005.08.18 5202
36 자동차 차체용 박판의 충격특성 평가 (Impact Characteristics of Sheet Metals for Auto-body Structures) csmd 2005.08.18 4876
35 성형효과를 고려한 Side Member의 충돌특성해석(Crashworthiness Evaluation of Side Member with respect to Forming Effect) csmd 2005.08.18 5250
34 알루미늄 소재의 파이프 교정을 위한 롤러 교정기의 설계 (Design of roller straightener for aluminum pipe straightening process) csmd 2005.08.18 7398
33 충돌해석의 고정도화를 위한 조사 연구 (Investigation for Accurate Crash Analysis) csmd 2005.08.18 5004
32 고무 하우징을 이용한 장력 센서의 변형 거동 해석 (Analysis of a Tension Sensor with a Rubber Housing) csmd 2005.08.18 5513
31 적응생산형 토우 라스터 및 힐/사이드 라스터 개발 (Studies on High Value-Added Products of Major Industry) csmd 2005.08.18 5683
30 V.I.(Vacuum Interrupter)의 충격특성평가 (Impact Analysis of a Vacuum Interrupter) csmd 2005.08.18 5109