• Composites Research
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• 제18권6호
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• pp.1-8
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• 2005

섬유강화 복합재료는 우수한 기계적, 전자기적 물성 등으로 다양한 분야에서 응용되고 있다. 열경화성 복합재는 제작공정에서의 성형온도와 제품의 운용온도인 상온간의 온도차이로 형상의 변형(스프링 백)이 발생하게 된다. 이러한 스프링 백은 하이브리드 구조의 정밀한 형상 제작을 위해서 반드시 보정되어야할 부분이다. 본 연구에서는 유리섬유/에폭시 복합재와 카본섬유/에폭시 복합재로 구성된 비대칭 하이브리드 복합재를 경화사이클, 적층두께, 적층방법 등 다양한 조건을 적용하여 제작하고 3차원 좌표측정기를 이용하여 스프링 백을 측정하였다. 또한 고전 적층판 이론(CLT)과 유한요소해석(ANSYS)으로 스프링백을 예측하고 실험결과와 비교하였다. 고전 적층판 이론과 유한요소해석으로 예측된 스프링 백은 실험 결과와 잘 일치하였으며, 성형온도가 낮을수록 스프링 백이 감소되는 경향을 보임을 확인하였으나 근원적으로 스프링 백이 제거되지는 않았다.

• 품질경영학회지
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• 제36권4호
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• pp.29-36
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• 2008

최근 자동차 경량화를 위한 부단한 노력이 진행되고 있다. 이 목적에서, HSS (high strength steel)는 전통적인 연강 (mild steel)의 대안으로 널리 사용되고 있다. 본 연구의 목적은 판금의 형단조에 있어서의 공구와 공정설계를 위하여 HSS의 스프링백(springback)을 정확히 예측하기 위한 성공적인 방법론을 추구하고자 함이다. 연구를 위하여 먼저 스프링백의 개념과 그의 측정치들을 설명했으며 U-draw bending 시험을 수행하였다. 시험 결과 및 선정된 파라메터들 중심의 수행평가기준에 근거하여, 주어진 파라메터 조합들을 중심으로 유한요소 해석을 수행하였다. 직교배열을 통하여 스프링백에 대한 인자 효과들을 포괄적으로 분석하였으며 최적 인자 조합들을 도출하였다. 이 과정에서 직교배열상의 한 조합 전체의 데이터가 가용하지 않는 문제가 수반되었으며, 반복적으로 signal-to-noise 비(ratio)를 개선해가는 기법을 적용하여 해결하였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2003년도 제4회 박판성형 심포지엄
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• pp.58-66
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• 2003

세계적으로 자동차의 안전에 관한 규격 강화와 환경 오염에 대한 인식이 확대되면서 차량의 강성 증대 및 경량화를 위하여 고장력 강판의 사용이 증대되면서, 스프링백에 의한 고장력 강판의 치수불량 문제가 크게 대두되었다. 스프링백에 의한 제품의 품질을 개선 시키기 위하여 다양한 해석방법이 연구되었으며, 현재 이들 프로그램들을 현장에 도입하여 사용하고 있다. 본 연구에서는 현장에서 사용하고 있는 판재성형해석 프로그램들의 스프링백 해석 특징을 파악하고 실제 판넬 측정량과 비교하여 해석의 신뢰도를 검증한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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• pp.68-69
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• 2011

마그네슘 판재의 온간 스프링백 거동 예측을 위한 재료 거동 모델을 고찰하였다. V-굽힘 시험에 관한 기존 문헌의 결과와 비교하여 재료 모델의 타당성을 토하였다. 스프링백 거동의 정량화를 위해 온간 S-rail 프레스금형에 의한 성형 시험을 수행하였다. 성형 시험은 다양한 온도, 속도, 성형깊이 조건에서 수행하였으며 시험 결과를 서로 비교하였다. 재료 모델을 사용하여 S-레일 성형에 따른 스프링백 예측을 위한 유한요소해석을 수행하고 그 결과를 시험 측정값과 비교하였다. 이로부터 재료 모델의 한계와 가능성을 고찰하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권3호
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• pp.283-288
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• 2012

자동차 부품의 경량화를 위해서 초고강도강의 사용이 확대됨에 따라 판재성형 공정에서 초고강도 강판의 스프링백 제어의 중요성이 점차로 확대되고 있다. 본 연구에서는 초고강도 소재를 사용한 U 형채널 부품의 성형을 위해서 사용되는 다단공정에서 공정 변수들이 스프링백에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 해석을 위해서는 유한요소법이 사용되었으며, 주요 공정 변수는 공정수, 금형 각도, 금형 반경, 펀치성형방향이다. 단공정에 비해서 다단공정이 스프링백을 아주 효과적으로 제어할 수 있었으며, 금형반경과 펀치성형방향의 각도가 작을수록 스프링백 제어에 효과적이었다. 그러나 금형 각도의 영향은 크지 않았다.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.287-292
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• 2022

본 논문에서는 소재의 강도에 따라 U 채널형상 제품의 판재성형공정에서 발생하는 스프링백 현상의 산포경향의 분석을 수행하였다. 성형공정의 유한요소해석 및 신뢰성 기반 최적화 기법을 적용하여 인장강도, 항복강도, 소재 두께 등 재질 산포와 마찰계수와 패딩력 등의 공정 산포를 고려하여 산포해석을 실시하였다. 산포해석 결과 산포에 유의한 영향을 미치는 인자는 항복강도와 인장강도 순으로 나타났으며, 소재의 인장강도가 클수록 스프링백 양은 증가하는 반면 스프링백의 산포량이 감소하는 것을 확인하였다. 주요 변형이 발생하는 펀치 어깨부와 다이 어깨부의 변형률과 응력 산포 분석을 통하여 스프링백 산포량 감소의 원인을 분석하였다. 본 논문에 제안된 산포분석기법을 활용할 경우 불가피하게 발생하는 성형공정의 산포를 예측하고 대응이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.3638-3643
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• 2013

현재 공사현장에서 사람이 직접 기계로 철근 굽힘 가공을 하고 있다. 하지만 사람이 직접 기계로 가공하기 때문에 정밀성이 떨어지고 시간이 많이 소요된다. 이를 공장가공방식으로 자동화하여 정밀성과 가공성을 높이기 위해서는 스프링 백 현상을 분석해야한다. 이 현상은 굽힘 공정 이 후 하중제거에 따른 재료의 복원 능력이 발생하여 원래의 요구하는 형상에서 벗어나게 하며 이는 굽힘 각도, 굽힘 반경, 철근의 직경에 영향을 받는다. 우리는 굽힘 각, 굽힘 반경, 철근의 직경을 스프링 백 현상에 영향을 미치는 인자로 정하고 FEM을 통해 각 인자들이 철근 굽힘 가공에 미치는 영향에 대한 경향성을 분석하였다. 그 결과 굽힘 각도 $10^{\circ}$씩 증가함에 따라 약 $0.1^{\circ}$씩 스프링 백 현상이 커졌으며 철근 직경은 ${\varphi}$ 10mm에서 ${\varphi}$ 16mm로 증가함에 따라 약 $0.6^{\circ}$ 증가하였다. 반면 굽힘 반경은 30mm에서 40mm로 증가함에 따라 스프링 백 각도가 약 $0.2^{\circ}$ 줄어드는 현상을 확인할 수 있었다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.191-194
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• 2009

Very big springback in advanced high strength steel(AHSS) sheets invokes undesired shape defects, which can be eliminated by the tool surface correction method or the forming process control method. Since the springback reduction by controlling the forming process is limited, in this study, the die correction method which finds die correction from the relationship between die design variable and springback is introduced to achieve springback reduction and is applied to the automotive side rail to reduce the springback of 75.8% within the assembly limit of 1 mm.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.28-32
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• 2013

본 연구에서는 프레스 부품의 스프링 백을 보정하기 위한 새로운 방법론을 제안하였다. 먼저, CAD 데이터와 측정데이터 사이의 오차를 비교하였다. 새로운 방법은 스프링 백을 보정하기 위한 수동적인 모델링 공정 대체가 가능한 3차원 측정데이터 기반의 자동 모델링을 제안하였다. 본 연구를 통해 프레스 부품의 스프링 백 보정을 위한 새로운 방법론을 적용하면 실제 공정에 소요되는 시간 및 비용 절감이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.302-307
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• 2016

다단 딥드로잉의 기술은 제조 비용과 사이클 시간 단축 등의 장점으로 인해서 금속 성형 산업에 널리 적용되고 있다. 다단 딥드로잉으로 만들어진 제품의 형상이 복잡하고 세장비 큰 특징을 가진다. 예를 들어, 휴대 전화의 배터리 캔은 대표적으로 다단 딥드로잉으로 만들어진 제품이다. 배터리캔의 형상은 높이와 두께의 큰 종횡비를 가지고 있기 때문에 제조하기 무척 어렵다. 또한 최종 조립된 부품은 다단계 딥드로잉 후 스프링백으로 인해 조립 문제가 발생한다. 이러한 배터리 캔의 조립 시 발생하는 품질 문제를 개선하기 위해서 는 드로잉 후 스프링을 줄이기는 것이 매우 중요하다. 스프링백을 감소시키기 위해 산업 현장에서는 over bending, corner setting 및 Ironing 등의 경험적 방법을 적용해 왔으나, 본 연구에서는 유한 요소법을 이용한 보토밍(Bottoming)법을 제안하여 스프링을 줄이는 실용적이고 과학적인 방법을 제안하였다. 보토밍은 드로잉으로 성형된 최종 판재에 펀치로 압축 응력을 더욱 부가하여 스프링을 감소시키는 방법이다. 최적의 금형설계를 위해서 다양한 경우의 보토밍 공정 해석 시뮬레이션이 상용 유한요소 해석프로그램 (DYNAFORM)을 이용하여 연구되였다. 보토밍 공정을 적용한 제품의 스프링백 시뮬레이션 결과와 실험 결과와 비교되었고 그 시뮬레이션 결과는 실험과 잘 일치함을 보여 주었다. 결론적으로, 제안된 보토밍 방법은 산업계에서 스프링을 줄이기 위한 실용적인 방법으로 널리 사용될 것으로 예상된다.