Abstract
The shape of press components is becoming increasingly complex due to customer demands, process shortening and cost savings. In addition, the stability of the pressing process frequently varies during mass production due to the influence of many factors. In order to ensure the process stability, it is necessary to establish a process in which reproducibility is realized in tolerance, which is sufficient for advance study of shape, material, press, mold and lubrication. However, unforeseen changes in process parameters cause disruptions in production line shutdowns and production planning. In this paper, we introduce a method to monitor a real time process by applying a sensor to a press mold. A non-contact type sensor for measuring the flow of a sheet material and an example of an experiment using the optical sensor which is highly applicable to mass production are presented. An optical sensor was installed in a cylindrical drawing mold to test its potential application while changing the material, blank holder force, and drawing ratio. We also quantitatively determined that the flow of other sheet materials was quantified locally using a square drawing die and that the measured value was always smaller than the drawing depth due to the material elongation. Finally, we propose a field that can be used by attaching the sensor to the press mold. We hope that the consequent cost reduction will contribute to increasing global mold competitiveness.
프레스 부품의 형상은 고객 요구와 공정단축 및 비용절감으로 점점 복잡하게 변하고 있다. 또한 프레스공정은 많은 인자의 영향으로 양산 중에도 안정성이 수시로 변하고 있다. 공정의 안정성을 확보하는 데는 형상, 소재, 프레스, 금형 및 윤활에 대한 사전 연구가 충분히 되어 허용된 공차 안에서 재현성이 구현되는 공정을 수립해야 한다. 하지만 예측하지 못한 공정인자들의 변화는 양산라인 정지와 생산계획에 차질을 현장에서 야기 시키고 있다. 이에 프레스금형에 센서를 적용해 실시간 공정을 모니터링 할 수 있는 방법을 본 논문에선 소개한다. 비접촉식으로 판재의 흐름을 측정하는 센서와 그 중 양산에 적용 가능성이 높은 광학센서를 사용한 실험 사례를 제시했다. 원통드로잉금형에 광학센서를 설치해 소재, 블랭크홀더힘, 드로잉비를 변화시키며 센서의 사용 가능성을 테스트했다. 또한 각통드로잉 금형을 사용해 국부적으로 다른 판재의 흐름을 정량화 했고 측정값이 소재의 연신에 의해 드로잉 깊이보다 항상 작다는 것을 정량적으로 측정하였다. 마지막으로 프레스 금형에 센서를 접목시켜 사용할 수 있는 분야에 대해 제안을 하였다. 원가절감에 대한 Needs가 지속적으로 증가하고 이를 통해 글로벌 금형경쟁력을 확보해야하는 시점에 기여가 되었으면 한다.