• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 추계학술대회 논문집
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• pp.68-72
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• 1992

자동차 및 각종 판재 성형시 성형율을 향상시키는 방법에는 신소재 개발, 금형기술개발, 접촉부의 마찰을 줄여 주기 위한 윤활 등등이 있겠으나 손쉽게 공구다이 상하에 비드를 설치하여 판재를 성형할 경우 미끄럼 저항의 균형을 이루어 주름 억제와 두께분포가 보다 균일해지며 스프링백 현상 등으로 인한 성형 후 치수 불량 등을 주어 판재성형율을 향상시키는데 기여할 수 있다. 본 연구에서는 펀치가 판재를 성형하기 위해 진행됨에 따라 공구다이와 펀치간의 접촉각도가 변하게 되는 점을 고려하여 인출 각도변화에 따른 인출특성 및 마찰계수 변화등을 알아보고자 하며 원형 형태의 환저비드, 단일원형비드, 이중원형 비드의 종류와 크기변화 및 비드좌우 모서리 변화, 공구다이모서리변화, 블랭크가압력 변화, 비드 전진깊이 변화, 비드통 과 후 재료의 기계적 성질 변화등 인출 특성에 영향을 미치는 인자들을 변화시켜나가며 이에 따르는 인출특성을 Data Bank화 시켜 비드 종류나 형상에 따른 금형설계의 기초자료를 제공하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.517-524
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• 2019

오버드라이버 허브클러치는 자동차 6단 자동 변속기 미션에 장착되어 엔진의 여유출력을 이용해 연료사용을 절감시켜주는 부품이다. 본 연구에서는 오버드라이버 허브클러치 제품에 대해 피어싱 공정 중 펀치에 가해지는 하중 및 소재 처짐량을 최소화 하고자 한다. 공정 중 펀치의 하중과 처짐량에 영향을 줄 수 있는 다이 클리어런스(die clearance)와 전단각도(shear angle) 그리고 마찰계수(friction coefficient)를 설계 변수로 설정했다. 또한 펀치의 하중과 소재 처짐량에 대해 각 설계 변수들의 영향도를 확인하기 위해 민감도 분석(sensitivity analysis)을 진행했다. 그 결과 전단 각도, 마찰 계수, 다이 클리어런스 순으로 하중 및 처짐량에 대해 민감한 것으로 조사되었다. 이를 통해 펀치의 하중과 소재 처짐량을 목적함수로 설정하고, 반응표면법(Response Surface Method)을 통해 각 설계 변수들과 목적함수의 방정식을 도출했다. 이를 통해 설정된 설계 변수들의 최적 값을 도출해 유한요소해석에 적용한 결과 펀치의 하중 및 소재의 처짐량이 기존대비 22.14% 개선됐다.

• 기계저널
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• 제29권3호
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• pp.294-305
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• 1989

소성가공 공정설계의 컴퓨터를 이용한 최적설계를 위하여 선결되어야 기술적 과제를 (i) 구성방 정식, (ii) 윤활 및 마찰조건, 그리고 (iii) 적응적 유한요소망 재구성법 등 3가지 분야로 대별하여 논의하였다. 적절히 선택된 마찰/구속조건 등 경계조건 (boundary condition) 과 적절한 유한 요소망의 구성을 통하여 최종제품의 형상을 만들어내기 위한 금형의 형상 등을 유한요소법으로 해석하여 공정설계상의 시행착오의 범위와 횟수를 줄일 수 있다(7,8). 또 하나의 예로서 자동 차의 자체 등 비교적 대형의 판재가공에서 펀치에 의한 본격적인 가공행정이 이루어지기 전에 판재 자체가 중력에 의하여 처지게 되는데 이러한 중력에 의한 피가공재의 초기 처짐은 최종제 품의 형상에 직접적인 영향을 주게 된다. 이 경우 기존의 유한요소 해석 기법을 사용하여 초 기처짐을 제어하기 위한 판재의 가공전 고정용 금형(binder wrap)의 최적설계를 훌륭히 수행할 수 있다. 이같이 현재의 유한요소 해석법은 많은 기술적 과제를 지니고 있으나 동시에 소성가 공의 컴퓨터 응용설계를 실현하기 위한 궁극적 도구로서 매우 큰 활용 잠재력을 지니고 있다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 2000년도 춘계공동학술대회 논문집
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• pp.721-723
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• 2000

Deep Drawing공정은 2차원 박판(Sheet Metal)에 그림이나 글자를 인쇄한 다음, 박판을 다이에 고정하고 펀치로 눌러서 3차원의 제품을 생산하는 소성가공의 한 방법이다. 그러므로, 2차원 평면인 박판에 어떻게 적절히 인쇄하여, 가공 후의 3차원 제품에 원하는 그림과 글자가 나타나게 할 수 있는지가 문제가 되고 있다. 본 논문에서는 Deep Drawing공정을 거쳐 완성된 제품을 측정한 후, 형상 역공학(Reverse Engineering) 기술을 이용하여 측정 데이터(Measured Points Data)를 입력으로 하는 매개변수 곡면 (Parametric Surface)을 만들고, Deep Drawing공정 전의 박판에 대한 매개변수 곡면을 만든 다음 두 곡면간의 매핑을 통해 위의 문제점을 해결하고자 한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.285-299
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• 1993

본 연구에서는 UBET를 이용한 프로그램을 개발하여 소성가공 문제에 적용하였 으며, 형단조 가공에서 형 내부의 재료의 비정상 유동을 해석할 수 있는 알고리듬을 제시하였다. 매 변형단계에서 요소별 가공경화를 고려하여 자동적으로 요소시스템 (element system)을 재구성함으로써, UBET에 의한 소성가공 문제 해석을 효율적으로 할 수 있도록 하였다. 축대칭 형단조 문제에 있어서 리브의 높이대 폭의 비가 1.0, 2.0일때 UBET 및 탄소성 유한요소법에 의하여 형 내부의 재료 층만 과정을 시뮬레이션 하였으며, 단조 하중, 다이 충만도 및 재료의 유동 경향을 분석하여 적절한 유동 모델 과 초기 소재의 형상을 구하였다. 모델 재료를 사용한 형단조 모의실험을 수행하여 재료유동 및 변형 단계별 단조 하중분포 등을 구하였으며, 해석결과와 비교 분석하였 다. 또한 후방압출(backward extrusion) 및 평두형 펀치에 의한 평판압입(flat pu- nch indentation) 문제를 해석하였다. 후방압출시 모서리부의 라운딩(rounding) 효 과가 재료 유동에 미치는 영향을 고려하였으며, 평두형 펀치에 의한 평판압입에서는 상당 소성변형률(equivalent plastic strain)의 분포를 탄소성 유한요소법(elastic plastic finite element method)에 의한 결과와 비교하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.929-934
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• 2009

본 논문에서는 고압의 유제론 펀치 대신 사용하는 무 펀치 피어싱공정을 통해 얇은 금속판에 거의 직벽을 가진 구멍을 내기 위한 방법으로 위, 아래 양 방향으로 교번적으로 고압을 거하는 피어싱공정을 제안하고 이를 기존 단 방향 피어싱공정 결과와 비교하였다. 연성파괴이론 중 하나인 Lemaitre 손상이론을 도입하여 두 방법에 따른 절단면의 모양을 수치적으로 얻은 후 이들 간의 차이를 나타내었다. 해석 결과, 양 방향에서 교번적으로 가압한 경우 수직도가 수직선 기준 $3.6^{\circ}$정도의 매우 작은 편차를 보여 단면 형상이 거의 수직으로 나타남을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권10호
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• pp.879-886
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• 2016

CNG 압력용기 제조를 위한 딥드로잉 공정에 사용되는 트랙트릭스 다이는 블랭크 홀더 없이 성형을 가능하게 한다. 기존의 연구에서는 D.D.I. 공정의 1차 딥드로잉 공정에 트랙트릭스 곡선을 다이에 적용하였을 뿐, 다이의 수명향상 및 제조원가 절감을 위한 형상 최적화에 관한 연구는 전무한 실정이다. 이에 본 논문에서는 트랙트릭스 곡선의 점근선 이동을 통하여 다이의 높이에 따른 딥드로잉 공정의 유한요소해석을 수행하였다. 또한 펀치의 성형하중에 따른 다이 응력집중부의 Von-Mises 응력을 분석하여 최적의 트랙트릭스 다이 형상을 제시하였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1999년도 춘계학술대회논문집
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• pp.70-76
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• 1999

Recently most of researches for deep drawing process using sheet metal have been performed on the formability of axisymmetric shape but there have not been any concrete reports on the formability of non-axisymmetric shape In addition the conventional shape radius of the punch and die has been determined by the trying-and-error using industrial experimence and post processing test and only approximate shape radius of the punch and die has been determined by the trying-and-error using industrial experience and post processing test and only approximate shape radius of the punch and die has been present So in this study the optimal shape radius of the punch and die in deep drawing process with biaxisymmetric blank shape would be proposed. Through the deep drawing experiment it is found that in order to obtain the optimal products especially shape radius of the punch and die in all processes is very important.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.696-706
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• 1992

본 연구에서는 공구선정 작업의 자동화를 목표로 하였다.공구선정을 완전 자동으로 행하기 위해 해결해야 할 문제는, 현재 공구대(turret)에 장착되어 있는 공 구중에서 어떤 공구를 얼마칸큼 직선, 회전 이동시키면 판재 경계와 정확하게 일치하 는가 하는 문제와, 복잡한 형상의 펀칭을 위해선 효과적인 공구조합은 어떻게 해야하 나 하는 문제로 귀결되므로 이 두가지 문제의 해결방안을 기술한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.3667-3671
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• 2015

PCB(Printed circuit board) 장착을 주목적으로 하는 포밍공정에서 주름을 발생시키지 않으면서, 실험을 통하여 재료의 두께 변화를 고찰하였다. 실험결과 제 1공정의 포밍 높이는 제 2공정에서의 재료두께 변화에 크게 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 제 1공정에서 다이의 입구 모서리는 제품높이 50%정도의 라운드를 가져야 하며, 포밍의 높이는 원래의 제품보다 재료의 두께만큼 높게 하여야 한다. 또한 제 1공정에서 포밍형상을 구현하면 재료의 두께가 85%로 얇아지고 제 2공정에서 리스트라이킹시 재료의 두께가 80%로 얇아진다. 그러므로 정확한 형상을 구현하기 위해서는 재료가 얇아지는 것을 고려하여 다이는 원제품의 형상을 유지하고 펀치는 원제품의 깊이에 재료 두께의 20%이상 더한 값만큼 길이를 길게 하여야 압축의 효과를 얻을 수 있다.