다공정 딥 드로잉의 시뮬레이션

전문가 제언

□ 깊이가 깊은 형상의 용기를 성형 할 경우 복수공정으로 나누어 한 공정 한 공정 순차적으로 드로잉 하여 용기를 성형한다. 이러한 드로잉을 재 드로잉이라 하며, 복수의 공정을 다 공정이라 한다. 다 공정 드로잉은 각 공정마다의 금형이 필요로 되어, 깊이가 깊은 성형품 하나를 성형하는데 수벌의 금형을 필요로 한다. 또 각 공정마다 금형형상을 결정해야 하는데 이때에 금형형상의 결정을 숙련자의 경험이나 감에 의존하는 경우가 많다. 따라서 금형제작의 시행착오가 많게 되어 납기의 지연은 물론, 금형제작 코스트의 저감과 제작시간 단축의 문제점을 가지고 있다. 그래서 컴퓨터 지원에 의한 해석(CAE)으로 유한요소법(FEM : Finite Element Method)이 활용되어 시행착오가 최소화 되는 트라이리스(Try less)금형설계가 장래는 주류를 이룰 것으로 예상된다.

□ 다 공정 드로잉 설계공식에 Romanowski식이 널리 적용되고 있으나, Romanowski식은 다이어깨와 펀치어깨의 라운드 반경에 대한 설계지침이 없고, 용기의 성형 가부와 성형한계도 예측할 수가 없어, 이를 해결하기 위하여 FEM법을 적용한 시뮬레이션을 하고, 해석결과와 실험결과를 비교하기 위하여, 원통용기를 다 공정 드로잉으로 성형하였다. 시편재료를 성형할 경우의 공정수와 공정별 금형형상을 시뮬레이션으로 결정하기 위하여, 다 공정 드로잉의 성패에 미치는 영향을 정량적으로 밝힐 수 있는 정적음해법(靜的陰解法) FEM 소프트웨어 ABAQUS를 써서 해석 한 결과, 전체 드로잉 공정 수는 11개로 계산 되였고, 다이, 펀치어깨 반경을 매 공정마다 설정해야 하는 것과, 펀치와 블랭크(소재)간의 마찰계수가 용기의 성형 가부에 크게 영향을 주고 있다는 것을 밝혔다. 각 공정에 대한 금형형상은 계산 치와 실험치가 양호하게 일치하고 있어 다 공정 드로잉의 각 공정에 대한 금형설계에 FEM시뮬레이션이 가능하게 되었다.

□ 원통형의 딥 드로잉에 대한 해석은 종래부터 많은 시도가 이루어지고 있었으나. 각통에 대한 다 공정 딥 드로잉은 아직도 숙련자의 경험이나 시행착오에 의한 공정별 금형형상을 정하고 있는 것이 현실이다. 따라서 이의 시뮬레이션 기법 개발이 시급하다.

저자

Toshihiko KUWABARA, Masato YAMAMOTO, Mitsuru OOMINATO, Hiroo TAKANO, Takahisa YAMATA, Makoto KUBOTA

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2003

권(호)

41(11)

잡지명

프레스기술(M172)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

24~28

분석자

정*갑

분석물

• 다공정 딥 드로잉의 시뮬레이션.pdf [240,784 byte]

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