튜브 하이드로포밍의 FEM 시뮬레이션

전문가 제언

□ 튜브하이드로 포밍(THF : Tube Hydro Forming)가공은 소재인 파이프의 양쪽 끝에 치구를 삽입하고 유체(주로 물을 사용)를 내부에 주입 한 후, 별도의 고압 발생장치로부터 파이프 내의 유체를 가압하여 금형형상에 연접시켜 가면서 재료(파이프 류)를 성형하는 가공법이므로, 파이프 재를 복수공정으로 성형가공 할 경우의 THF법에 대한 프로세스를 검토 할 때 고려해야 할 파라미터가 대단히 많다. 그래서 가공 프로세스 설계에 FEM 시뮬레이션을 채용하고 있다.

□ 필자가 보유하고 있는 해석 툴은 액체압력에 의한 벌지 가공에 관한 것으로 파열, 좌굴, 골이 지는 주름, 눌러서 깊이 밀어 넣기 등의 부정(不整)변형의 예측과, 내압과 축 방향 밀어 넣기의 조합인 부하경로의 설계수법으로 이용하기 위한 검토용이며, 이를 이용한 연구적 검토에서 얻은 성과의 하나인 THF 시뮬레이션에 있어 액체압력의 취급방법에 소성가공 해석에 많이 사용되고 있는 동적양해법(動的陽解法) FEM 시뮬레이터로 무한길이 둥근 관재의 액체압력 자유 벌지 가공을 시뮬레이션 할 경우에 대하여 해설 한다. 해설 예는, 실제의 THF가공에 비교를 하면 대단히 단순한 예이지만, FEM 시뮬레이션의 이용 시에 배려해야 할 몇 가지를 단적으로 보여주고 있다고 생각된다.

□ THF의 연구적 검토이건 실용적 검토이건, FEM 시뮬레이션이 완수해야 할 역할은 크다. FEM 시뮬레이션은 파이프 재에 실제로 생기는 변형거동을 충실히 재현 할 수 있는 것이 기대되는 해석기술이지만, 해석에 필요한 고려되어야 할 파라미터가 너무 많아 FEM 시뮬레이터의 개발자이건 또 FEM 툴의 이용자이건 각개가 서로서로의 보유한 기술을 토론에 의해 공유해가면서 시뮬레이터를 완성한다면, 발전되고 신뢰성 있는 THF성형가공의 시뮬레이터로서 보급되어 관재의 소성변형가공 기술의 새로운 장을 열게 될 것이라 확신한다.

□ 튜브하이드로 성형에 관련 자료는, 일본 프레스기술지 2003년 7월호(제41권 제7호)의 튜브하이드로 포밍 프레스와 가공사례, 튜브하이드로 포밍 가공의 포인트에 대하여, 튜브하이드로 포밍 기술의 현상과 장래동향, 튜브하이드로 포밍 다공정성형의 최적화 설계 등이 있다.

저자

SHIRAYORI, Atsushi

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2003

권(호)

41(7)

잡지명

프레스기술(M172)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

56~59

분석자

정*갑

분석물

• 튜브 하이드로포밍의 FEM 시뮬레이션.pdf [177,547 byte]

이미지변환중입니다.