자동차부품의 경량화 및 고정밀도화를 지원하는 성형 시뮬레이션 기술

전문가 제언

□ 자동차 연료소비율을 향상시켜 지구의 대기환경을 보호하고 환경에 미치는 영향을 감소시키기 위해 자동차의 중량을 경량화 하는 방향으로 차체의 개발이 추진되고 있다. 그러나 자동차의 충돌 시 승객을 보호하고 차량의 충돌 안전성을 향상시키기 위해서는 차체의 강도를 높여야 하며 이러한 차체 강도의 증가는 차량의 중량을 증가하는 요인이 된다. 따라서 차체 강도를 증가시키는 동시에 차체의 구성부품의 경량화를 만족할 수 있는 다양한 기술의 개발이 추진되고 있으며 현재 주로 검토되고 있는 대책으로는 재료의 변경, 차체구조의 혁신적인 보강 방안 등이 개발되고 있다.

□ 재료를 변경하여 차체를 경량화 하는 방안은 보통강판보다 비중이 작은 알루미늄합금과 보통강판보다 강도가 높은 고 장력 강판의 사용이 추진되고 있다. 그러나 지금의 자동차에 적용되고 있는 새로운 재료는 보통강판과 비교하여 성형성이 좋지 않아 고정밀도의 부품을 성형하기 위해서는 많은 공정을 거쳐야만 했다. 이를 해결하기 위하여 재료의 두께와 강도가 다른 재료를 레이저 용접으로 접합시킨 TWB(Tailor Welded Blanking) 공법으로 제작한 프레스 부품을 사용하여 부품 각 부위의 필요 강도를 만족시키는 동시에 경량화가 가능한 기술이 개발되었다.

□ 차체구조의 혁신은 원통형의 금속파이프로 성형되는 부품처럼 새로운 형상을 갖는 부품의 성형 시 필요하다. 일반 프레스로는 금속파이프를 성형하여 설계형상이 까다로운 자동차의 패널 부품의 성형이 불가하기 때문에 하이드로 포밍(Hydroforming) 생산방식이 적용되고 있다.

□ 자동차부품의 경량화 및 고정밀도화의 추진을 위해서는 부품 개발기간의 단축이 큰 과제가 되므로 부품 성형 전에 성형성의 평가가 가능한 시뮬레이션기술의 개발과 적용이 적극적으로 이루어지고 있다. 또한, 새로운 재료인 알루미늄 합금과 고장력강재의 적용과 새로운 공법인 하이드로 포밍 기술의 적용은 성형 시뮬레이션 기법의 개발에 의해 확산되고 있다. 시뮬레이션 해석의 정밀도와 계산시간에 관해는 아직 향상의 여지가 있어 향후 활발한 연구개발이 추진될 것으로 예상된다.

저자

S. TAKAHASHI

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2004

권(호)

42(10)

잡지명

프레스기술(M172)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

68~72

분석자

진*훈

분석물

• 자동차부품의 경량화 및 고정밀도화를 지원하는 성형 시뮬레이션 기술.pdf [162,661 byte]

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