정밀기계부품용 Core Index Type 이중 사출 연결 Bolt 구조의 강도해석에 관한 연구

Abstract

Recently, the need to increase injection capacity has been raised to cope with the increase in demand for double injection products, making it inevitable to use cores that have increased in weight compared to before. However, in the index core rotation method, structural stability of the core support of the existing injection equipment is essential to use the increased core. Due to the nature of the injection equipment, safety problems and cost problems arise in the structural change or experimental optimization process, so the problem solving method using CAE tool was selected. The results of the weight increase of the core were derived through structural analysis, and the stability of the axis by motion such as protrusion and rotation of the core axis was first reviewed through ANSYS structural analysis. In addition, the stability of each member supporting the core was analyzed secondarily using the COMSOL tool to analyze the safety of the support shaft according to the increase in core weight of the index core rotation method. As a result of the study, it was confirmed that the yield stress value of the material on the axis was not exceeded due to the increase in core weight, but it was confirmed through a multi-physical analysis that shaking in the Z-axis occurred during behavior. This shaking is confirmed to be reduced by the application of friction force between the core and the index axis, which offsets the stability of the core and the stress applied to the bolt and affects stability. As the weight of the core increases, permanent deformation of the shaft or bolt does not occur, but the amount of slack on the Z axis increases, so it is necessary to establish a core weight increase standard based on this.|최근 이중 사출 제품 수요 증가에 대응하기 위해 사출 능력을 높일 필요성이 제기되면서 이전보다 무게가 늘어난 코어 사용은 불가피한 상황입니다. 그러나 인덱스 코어 회전법에서는 증가된 코어를 사용하기 위해서는 기존 사출장치 코어 지지체의 구조적 안정성이 필수적입니다. 사출장치 특성상 구조변경 및 실험 최적화 과정에서 안전성 문제와 비용 문제가 발생하므로 CAE 툴을 활용한 문제해결 방법을 선정하였습니다. 구조해석을 통해 코어의 중량증가 결과를 도출하였고, 먼저 ANSYS 구조해석을 통해 코어축 돌출과 회전 등 운동에 의한 축의 안정성을 검토하였습니다. 또한 COMSOL 툴을 사용하여 코어를 지지하는 각 부재의 안정성을 이차적으로 분석하고 인덱스 코어 회전법의 코어 중량 증가에 따라 지지축의 안전성을 분석하였습니다. 연구 결과 코어 무게 증가로 축상 물질의 항복 응력값을 초과하지 않은 것으로 확인되었으나 거동 중 Z축에서 흔들림이 발생한 것은 다중 물리적 분석을 통해 확인되었습니다. 이 흔들림은 코어와 인덱스 축 사이에 마찰력이 가해짐으로써 감소하는 것으로 확인되어 코어의 안정성과 볼트에 가해지는 응력을 상쇄하여 안정성에 영향을 줍니다. 코어의 무게가 증가함에 따라 샤프트나 볼트의 영구변형은 발생하지 않지만 Z축의 처짐량이 증가하므로 이를 기반으로 코어 중량 증가 기준을 마련해야 합니다.