A Theoretical and Experimental Study on Forming Limits in the Flanging Processes

플랜징 공정 의 성형한계 에 대한 이론 및 실험적 연구

The study is concerned with the analysis of flanging as a sheet metal working process. In terms of mechanics, the flanging process can be divided into two groups, i.e, shrink flanging and stretch flanging. In this study, the shrink flanging process is analyzed by using the proposed energy criterion and the forming limit is found for the process. The forming limit for stretch flanging is also found by employing the neckind theory. Experiments are carried out for both processes. Approximate forming limits are obtained from the experiments. An approximate method to calculate the punch force is proposed and the computed results are compared with the experimental results. It is shown that there are good agreements in forming limits and punch forces between theory and experiments.

본 논문에서는 스트레치 플랜징과 슈링크 플랜징에 대하여 각 공정에서의 성 형한계를 이론적으로 구하여 이를 실험과 비교검토함으로써 효과적인 성형한계예측 방 법을 개발하는데 주안점이 있다. 스트레치 플랜징의 경우는 Wang과 Wenner의 연구에 서 얻어진 결과를 이용하여 여기에 기본적인 네킹(Necking)이론을 적용하여 성형한계 를 구하도록 한다. 한편 슈링크 플랜징의 성형한계 해석을 위해서는 Wang과 Wenner 의 스트레치 플랜징에 대한 해석방법을 응용발전시켜 응력 및 변형도등을 계산하고 주 름현상해석을 위해서 Yu 및 Johnson이 도입했던 좌굴계수(Buckling Modulus)개념을 이 용하여 미소 각변위(angular displacement)동안 플랜지부에서 생기는 굽힘에너지와 소 성변형에너지를 비교하는 판별조건을 써서 슈링크 플랜징의 성형 한계를 해석하고자 한다.아울러 각 공정에서의 이론 해석결과들을 성형실험에서 얻어진 값들과 비교 검토하도록 한다.