• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권6호
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• pp.802-807
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• 2012

SPR(Self-piercing rivet)은 판재 접합법으로서 스틸과 알루미늄 합금 등의 이종재료 접합에 사용되고 있다. 접합 공정은 피어싱을 포함한 소성변형이 함께 이루어진다. 프레스에서 펀치의 아래에 있는 리벳은 상부판재를 피어싱하고 하부 판재와 기계적으로 맞물리며 소성변형되어 결합된다. 본 논문에서는 SPR을 제작하기 위한 단조공정을 설계하였고, 이를 위하여 상용 유한요소해석 코드인 DEFORM-2D를 이용하여 해석하였다. 리벳 제작을 위한 단조공정의 설계에서 공정 순서, 성형성, 단조하중, 응력과 변형률 분포 등을 조사하였다. 또한 시뮬레이션 결과를 통하여 적합한 단조공정을 설계하였다. 설계된 공정은 업세팅, 헤드부 성형, 후방압출, 두 번째 챔퍼링의 네 단계로 구성된다. 그리고 단조공정에 대한 시뮬레이션 결과는 같은 조건을 적용한 실험 결과를 통하여 검증하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.129-134
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• 2005

There is a strong industrial demand for the development of light-weight vehicle to improve fuel efficiency and dynamic performance. The effective method of achieving the weight reduction is to use low-density materials such as aluminum and magnesium. In applying these materials to the vehicle, it is often required to join dissimilar materials such as aluminum and steel. However, conventional joining method, namely resistance spot welding cannot be used in joining dissimilar materials. Self·piercing rivet(SPR) and adhesive bonding is a good alternative to resistance spot welding. In this study, the impact test of double hat-shaped member made by resistance spot welding, SPR and adhesive bonding was performed. As a result, various parameters of crashworthiness were analyzed and evaluated. Also, the applicability of SPR and adhesive bonding as an alternative to resistance spot welding was suggested.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권7호
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• pp.735-742
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• 2014

Self-piercing rivet(SPR)은 이종재료 접합을 위해 사용되는 결합용 기계요소로써, 대표적으로는 알루미늄 합금과 강판 등 용융점이 서로 다른 재료의 접합에 사용된다. SPR 접합은 일반 리벳접합과 달리 스스로 홀을 가공하며 삽입되기 때문에 사전의 홀 가공이 필요 없다.(1) 상부판재를 천공하고 하부판재와 함께 소성 변형되어 결합된다. 자동차의 차체 경량화를 위해서는 알루미늄 합금과 같은 경량소재가 사용되며, 부분적으로 스틸과 알루미늄 합금의 이종재료 접합이 요구된다. 그러나 알루미늄 합금과 강판은 용융점이 다르므로 기존의 차체 결합방법으로 이용되고 있는 저항 용접이 불가능하다. 이에 따라, 기계적 결합방법의 하나인 SPR 접합이 요구된다.(2) 따라서 본 연구에서는 강소성 유한요소해석 프로그램을 이용하여 리벳과 판재의 접합 성형성을 검토하고, 고장력 강판을 접합할 수 있는 새로운 형상의 SPR을 설계하였다. 또한 해석결과와 실험의 비교를 통하여 해석의 신뢰성을 검증하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권5호
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• pp.76-84
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• 2021

In this study, an optimal stiffness model of the C-frame, which was supporting the mold and tool load, was proposed to obtain quality self-piercing riveting (SPR) joining. First, the load path acting on the C-frame structure was identified using topology optimization. Then, a final suggested model was proposed based on the load path results. Stiffness and strength analyses were performed for a rivet pressing force of 7.3 [t] to compare the design performance of the final proposed model with that of the initial model. Moreover, to examine the reliability of continuous and repeated processes, vibration analysis was performed and the dynamic stiffness of the final proposed model was reviewed. Additionally, fatigue analysis was performed to ascertain the fatigue characteristics due to simple repetitive loading. Finally, stiffness test was performed for the final proposed model to verify the analysis results. The obtained results differed from the analysis result by 2.9%. Consequently, the performance of the final proposed model was superior to that of the initial model with respect to not only the SPR fastening quality but also the reliability of continuous and repetitive processes.