• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.320-326
• /
• 2017

다단 딥드로잉 기술은 제품의 생산성 향상과 비용 절감을 위해 휴대폰 배터리 케이스 제품의 생산 공정으로 많이 사용하고 있다. 휴대폰 배터리 케이스는 용량과 강성을 목적으로 세장비가 큰 사각 컵 형상으로 제조된다. 사각 컵 형상의 다단 딥드로잉은 세장비가 크고, 복잡한 변형 형태 메커니즘으로 인한 제품의 좌우 높이 차이가 발생한다. 이로 인해 제품 조립과 표면 품질에 문제가 발생한다. 본 연구에서는 이러한 문제를 개선하기 위해 제품의 높이 차이가 최소가 되는 블랭크 형상에 대해 연구했다. 제품 좌우 높이 차이가 최소가 되는 블랭크 형상을 찾기 위해 최적 설계와 해석을 수행했다. 타원형 블랭크의 장변과 단변을 설계 변수로 설정하고, 목적 함수는 높이 차이가 최소가 되도록, 제품의 두께 감소율이 목표 범위에 도달하도록 설정했다. 또한 최종 제품 형상의 높이를 구속 조건으로 설정하였다. 그 결과 최적 설계를 통한 초기 블랭크 설계로 높이 차이가 최소가 되었으며, 원하는 공정을 지정하여 높이 차이가 최소화 되도록 수행 가능하다. 향후 개발된 자동화 프로세스로 인해 모든 각형 타입의 초기 소재 설계가 가능할 것으로 판단된다.

• 소성∙가공
• /
• 제7권3호
• /
• pp.260-273
• /
• 1998

A new blank design method is proposed to predict the optimum initial blank shape in the sheet metal forming process. The rollback method for blank shape design takes the difference between final deformed shaped and target contour shape into account. Based on the method a computer program composed of blank design module FE-analysis program and mesh generation module is developed. The rollback method is applied to square cup drawing process with the flange of unifiorm size around its periphery to confirm its validity. The optimum initial blank shape is obtained from an arbitrary square blank after three modification. Good agreements are recognized between the numerical results and the published results for initial blank shape and thickness strain distribution. The optimum blank shape for two parts of automobile sub-frame is designed, The thickness distribution and the level of punch load is improved. Also the method is applied to design the weld line in the tailor-welded blank. It is concluded that the rollback method is an effective and convenient method for an optimum blank shape design.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소성가공학회 1998년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.185-195
• /
• 1998

A new blank design method is proposed to predict the optimum initial blank shape in the sheet metal forming process. The rollback method for blank shape design takes the difference between final deformed shape and target contour shape into account. Based on the method, a computer program composed of blank design module, FE-analysis program and mesh generation module is developed. The rollback method is applied to square cup drawing process with the flange of unifiorm size around its periphery to confirm its validity. The optimum initial blank shape is obtained from an arbitrary square blank after three modifications. Good agreements are recognized between the numerical results and the published results for initial blank shape and thickness strain distribution. The optimum blank shape for two parts of automobile sub-frame is designed. The thickness distribution and the level of punch load is improved. Also, the method is applied to design the weld line in the tailor-welded blank. It is concluded that the rollback method is an effective and convenient method for an optimum blank shape design.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소성가공학회 1999년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.14-17
• /
• 1999

The wrinkling behavior of a thin sheet with perfect geometry is a kind of compressive instability. The compressive instability is influenced by many factors such as stress state mechanical properties of the sheet material geometry of the body contact conditions and plastic anisotropy. The analysis of compressive instability in plastically deforming body is difficult considering all the factors because the effects of the factors are very complex and the instability behavior may show wide variation for small deviation of the factors. In this study the bifurcation theory is introduced for the finite element analysis of puckering initiation and growth of a thin sheet with perfect geometry. All the above mentioned analysis and the post-bifurcation behavior is analyzed by introducing the branching scheme proposed by Riks. The finite element formulation is based on the incremental deformation theory and elastic-plastic material modeling. in order to investigate the effect of plastic anisotropy on the compressive instability a square plate that is subjected to compression in one direction and tension in the other direction is analyzed by the above-mentionedfinite element analysis. The critical stress ratios above which the buckling does not take place are found for various plastic anisotropic modeling method and discussed. Finally the effect of plastic anisotropy on the puckering behavior in the spherical cup deep drawing process is investigated.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제21권12호
• /
• pp.2055-2067
• /
• 1997

Values of process parameters in sheet metal forming can be estimated by various one-step inverse methods. One-step inverse methods based on deformation theory, however, cause some amount of error. The amount of error is generally increased as the deformation path becomes more complex. As a remedy, a new three dimensional multi-step inverse method is introduced for optimum design of blank shapes and strain distributions from desired final shapes. The approach extends a one-step inverse method to a multi-step inverse method in order to reduce the amount of error. The algorithm developed is applied to square cup drawing to confirm its validity by demonstrating reasonably accurate numerical results. Rapid calculation with this algorithm enables easy determination of an initial blank of sheet metal forming.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권9호
• /
• pp.5789-5794
• /
• 2015

최근 스마트 폰, 모바일 PC 제품의 외관에 필요한 가벼운 금속제품으로 제조를 하기 위하여 알루미늄 압출 공정과 CNC 가공기법을 적용한 생산방식이 널리 사용되고 있다. 하지만, 알루미늄 압출법은 외관 디자인의 제약이 있으며, 특히 CNC 가공 프로세스가 상대적으로 높은 생산 비용 및 낮은 생산성으로 생산단가가 많이 높은 단점이 있다. 본 연구에서, 새로운 처리 방법을 순서 재료비를 대폭 감소시키고, 제조 속도를 향상시키기 위해 판재성형과 부피성형의 두가지 공정을 섞어 새로운 판단조 공정을 개발하였다. 새로운 판단조 공법(hybrid plate forging)이란 우선 일반적인 딥드로잉으로 중간 모양을 만든 후 원하는 벽 부위만 증육을 하는 방법을 의미한다. 이러한 판단조 공법을 활용하여 재료의 낭비와 제조 시간을 최소화하는 것이 가능하게 된다. 본 연구에서는 상용 유한 요소 프로그램 AFDEX-2D를 통해 판단조공정을 설계하였고 최적의 사용 가능한 소재의 두께와 초기 폭을 설계하였다. 최종적으로 실제 노트북 케이스 금형을 제작하여 제안한 방법의 타당성을 검증하였다.