사각통 드로잉의 블랭크 형상 최적화

전문가 제언

☐ 프레스 성형가공은 여러 공정의 성형과정을 거쳐 성형품에 이르게 되는데, 각 성형공정에서의 최적성형조건을 찾아내는 일은 금형제작기간의 단축효과는 물론, 제품의 납기 또한 단축할 수 있게 된다. 따라서 최적의 성형조건을 찾는 일은 무엇보다도 중요하다. 그러나 현실의 최적 성형공정을 찾는 일의 “판단과 수정” 부분을 기술자의 경험, 지견에 맡기고 있어 트라이 앤드 에러에 장시간이 요하고 정도 또한 신뢰할 수 없는 경우가 있다. 그러므로 이의 “판단과 수정”을 수치화, 자동화 하는 것이 과제이며, 최종적으로는 최적 성형조건을 자동적으로 구 할 수 있는 것이 목표이고, 목표 달성수단은, 수치 시뮬레이션과 수치 최적화법을 조합시킨 최적화 시스템이라 생각된다. 이미 이의 방법은 구조설계 분야에 많이 도입되고 있으며, 최적화설계용 소프트웨어도 시판되고 있으나, 성형가공 분야에는 미급한 실정이라, 필자들은 유한요소법과 수치 최적화법을 사용한 성형조건 최적화시스템의 적용범위와, 판재프레스 성형조건 최적화의 한 예로 “사각통 드로잉의 블랭크 형상 최적화”를 연구하였고, 연구사례를 통하여 얻은 지견을 보고하는 자료이다.

☐ 사각통 형상은 생활 주변이아 현장에서 많이 사용되고 있는 형상용기이다. 사각통 성형제품에 대하여 성형전의 블랭크 치수를 얻기 위해 유한요소법을 채용하지만, 유한 요소법은 종래부터 계산시간이 방대하게 소요된다는 것이 문제로 지적되어 지고 있다. 수치해석 시뮬레이션 법을 이용한 최적화 시스템의 개발에서 계산시간의 단축을 위하여 요소 분할방법을 고정밀도 요소와 저정밀도 요소로 하여 계산결과의 정밀도도 신뢰성 있고, 계산시간의 대폭적인 단축이 가능한 시스템 개발이되었다는 보고로, 구형의 형상을 갖는 성형제품의 성형공정 시뮬레이터 개발관계자에게 도움이 되는 자료이다. 특히 최적 성형조건 시뮬레이션에서 제약조건, 목적함수와 최소 2승법에 의해 구해 질수 있는 근사함수의 포뮤레이션(formulation)방법에 대하여는 눈여겨 볼만한 내용이라 사료된다.

□ 최근의 일본에서 이러한 각통 성형에 있어 튜브하이드로 포밍 성형법을 이용하는 경우가 증가하고 있으며, 하이드로 포밍 관련 프레스도 개발되어 시판되고 있을 뿐 아니라 성형시뮬레이터도 소개되고 있다. 튜브하이드로 포밍 성형의 FEM시뮬레이션이 일본 프레스 기술 2003년 7월호에 소개되고 있다. 참고가 되길 바란다.

저자

HINO,Ryutaro, YOSHITA,Fusahito

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2003

권(호)

41(11)

잡지명

프레스기술(M172)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

29~33

분석자

정*갑

분석물

• 사각통 드로잉의 블랭크 형상 최적화.pdf [269,124 byte]

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