Since the sheet metal forming of Mg alloy is perform at elevated temperature, the effect of strain rates related with the forming temperature and forming speed and R-value is very important factor for formability and forming limits and deep drawing. It is investigated that the effect of material properties such as various temperature, forming speed and strain rates on formability and R-value of Mg alloy sheet in round cup deep drawing. Therefore, the investigation for process variables is necessary to improve formability and forming limits and deep drawing. Also, the effects of strain rate and drawbility were studied by the experiment. The temperature, forming speed, and strain rates and R-value are investigated. Forming of Mg alloy takes consider into temperature, proper forming speed and strain-rate and R-value the formed parts were good without defects for forming limits and deep drawing.
This paper describes the process design and forming limit of the forged hinge produec with the axial protrusion on the sheet metal. Process design is consisted of preform and forging process. In this case, the forged hinge product can be formed in a single workpiece without assembling another axial part to it. Process design of the forged hinge product is analyzed by the commercial FEM program. It is known that process design with perform process, shown by the FEM simulaion, can bring the forming limit of the forged hinge product to a great expansion.
Most failures of ductile materials in metal forming processes occurred due to material damage evolution - void nucleation, growth and coalescence. In this paper, the modified yield function of Liao et al in conjunction with the Hosford's yield criterion is studied to clarify the plastic deformation characteristic of voided anisotropic sheet metals. The void growth of an anisotropic sheet under biaxial tensile loading and damage effect of void growth on forming limits of sheet metals are investigated. Also the characteristic length defining the neck geometry is introduced in M-K model to incorporate the effect of triaxial stress in necked region on forming limits. The forming limits theoretically predicted are compared with experimental data. Satisfactory agreement was obtained between the predictions and experimental data.
The purpose of this study is to predict the forming limit diagram (FLD) of strain-rate sensitive materials on the basis of the Marciniak and Kuczynski (M-K) theory. The strain-rate effect is taken into consideration in such a way that the stress-strain curves for various strain-rates are inputted into the formulation as point data, not as curve-fitted models such as power function. To solve the nonlinear system of equations derived from the equilibrium and constraints in the groove region and the safe zone, the Newton-Raphson method is used. The theoretical FLDs using four different yield criteria, that are von Mises, Hill (1948), Hill (1979), Logan and Hosford, are compared with the experimental, numerical (FEA) and other theoretical results. A new trial is made where a modified M-K model having n-step grooves is introduced to describe a real localized neck.
A tube hydroformability testing system was designed and fabricated so as to observe the forming process and to apply forming condition along arbitrarily pre-programmed internal pressure-axial feed path. The forming limit diagram of A6063 extruded tube, of 40.6 mm outer diameter and 2.25 mm thickness, was successfully obtained through free bulging and T-forming tests except the region of high positive minor strain. It is found that the data points marked on the FLD are mostly located near the strain paths from the finite element analysis excluding the cases of large axial feed. There exist data points even in the area beyond the uniaxial tension mode, since the reduction in thickness decreases due to the axial feed. The forming limit from T-forming test was considerably lower than that from free bulge test. It seems because the deformation is localized at the pole.
자동차 산업에서 대기오염을 줄이고 연비를 향상시키기 위해 경량화가 중요한 과제로 여겨지고 있다. 이를 위해 알루미늄 소재의 적용이 증가하고 있다. 판재를 차체에 적용하기 위해서는 주로 프레스 가공 공정을 거치게 된다. 이때, 재료, 제품설계 및 프레스 공정의 부적절한 가공 변수의 사용으로 인하여 파단, 주름, 및 스프링 백 등에 의한 다양한 형태의 가공 불량이 발생한다. 따라서 이들 변수들의 적절한 조화 뿐 만 아니라 엄격한 공정 관리가 요구된다. 이에 본 연구에서는 자동차 판재에 주로 사용되는 Al5454 재료에 대한 이론적으로 유도한 소성 불안정 조건을 구하고, MATLAB을 이용하여 성형 한계도를 도출하였다. 또한, 장출 인장 실험을 통해 얻어진 실험값과 이론적으로 도출한 성형 한계도와의 비교를 수행하였다.
본 연구에서는 유압벌지시험기를 이용한 저속 벌지시험과 낙하해머(drop hammer)를 응용한 충격벌지시험기를 제작, 사용하여 충격벌지시험을 하여 저속변형과 충격변형에서 판재금속의 성형한계선도를 구하고 변형율속도가 판재의 불안정 및 성형 성에 미치는 영향을 조사하고 다이의 형상비(단축/장축)를 0.5, 0.75, 1.0 등으로 달 리하여 실험하므로써 변형경로에 따른 한계변형율의 변화를 관찰하고 아울러 기존의 성형한계이론과 비교, 검토하였다.
최근의 전자통신 및 정밀의료 부품들은 제품의 경량화 및 집적화로 인해 크기는 작으면서도 많은 기능이 요구되어지는 다기능ㆍ소형화 추세에 있다. 따라서, 부품들은 복잡한 형상에 초고기능과 초정밀도가 요구되어 고강도의 재료와 MEMS 및 Nano-technology로 성형ㆍ가공된다. 이러한 방법은 고비용을 요하며 실용화에 많은 문제점을 내포하고 있다. 반면에 이러한 부품들을 생산단가가 저렴한 전통적인 소성가공기술로 생산할 경우에는 부품의 강도 및 정밀도에 한계를 갖게 된다.(중략)
고에너지적 Nd-Fe-B계 소결자석 제조를 위한 펄스자장 성형시, 금형 및 다양한 성형조건이 자석의 이방화율 향상에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 일반적으로 butterfly, disk or coin 형태의 자석을 제조하는 방법으로는, 종축자장성형법(Axial Die Press, ADP)을 이용하여 최종제품의 near-net shape으로 성형 및 소결하는 방법과, 횡축자장성형법(Transverse Die Press, TDP)을 이용하여 blick or cylinder 형태로 제조한 후 여러 단계의 가공공정을 거쳐 최종제품으로 제조하는 방법이 적용되고 있다. 그러나, ADP의 경우 분말의 자장정렬 후 성형단계에서 성형밀도가 증가함에 따라 배향의 틀어짐 현상이 증가하므로 이방화율 향상의 한계가 있어 (BH)$_{MAX}$+iHc=54 이상의 자석은 제조되기 어렵고, TDP의 경우 고이방화 자석의 제조가 가능하나 복잡한 형상의 제품을 직접 성형할 수 없어 성형/소결 후 복잡한 가공공정을 거쳐야 하므로 재료의 손실뿐만 아니라 고가의 가공비용이 소요되므로 경제적인 문제점을 갖게 된다. 반면에, 펄스자장 종축성형방법(PDP)은 3T~5T의 펄스자장을 이용하여 분말의 정렬 및 성형을 동시에 수행함으로써 TDP보다 향상된 배향율이 얻어질 수 있으며, ADP으로만 실현 가능한 복잡한 형성의 자석을 near-net shape으로 제조가 가능한 잇점이 있다.다.
A finite element inverse method is introduced for direct prediction of blank shapes, strain distributions, and reliable intermediate shapes from desired final shapes in axisymmetric multi-step deep drawing processes. This mothod enables the determination of process disign. The approach deals with the Hencky's deformation theory. Hill's second order yield criterion, simplified boundary conditions, and minimization of plastic work with constraints. The algorithm developed is applied to motor case forming, and cylindrical cup drawing with the large limit drawing ratio so that it confirms its validity by demonstrating resonably accurate numerical results of each problem. Numerical examples reveal the reason of difficulties in motor case forming with corresponding limit diagrams.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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