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고장력 강판의 이방성과 성형성에 관한 연구

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○ 자동차차체부품 재료에 고장력강판의 사용이 증대되고 있으나, 고장력강판의 프레스성형에는 많은 문제가 잠재하고 있다. 문제의 해결책으로 적재적소의 강성에 맞는 재료개발과, 소성가공기술이 개발되고 있다.

○ 개발되고 있는 기술로 수치제어를 이용한 서보프레스의 활용과 온간 및 열간 성형기술, CAE원용의 수치 시뮬레이션에 의한 변형예측으로 금형설계제작비 저감과 납기단축기술이다.

○ 소성가공기술 개발을 위한 프레스기의 개발도 중요하지만, 이에 앞서 중요한 것은 금형설계를 위한 시뮬레이션 예측기술의 정확도 향상이다. 고장력강판변형의 수치 시뮬레이tus 정밀도를 향상시키기 위해서는 소성이방성이나 변형 스트레인과 스트레인 속도에 관한 신뢰성 있는 정보가 필요다. 이방성이란 섬유의 결 방향으로는 전단응력이 낮아 변형 에너지가 적게 들지만 결에 수직방향으로는 변형저항이 상당히 높은 성질로 소재생산에 있어 압연방향의 정보제공이 중요하다.

○ 또 소재변형의 스트레인과 스트레인 속도는 예를 들어 물과 같은 액체 표면에 느린 속도로 손바닥을 치면 물속으로 큰 저항 없이 들어가지만 높은 속도로 가하면 손바닥에 충격력이 가해지는 것과 같이 동일재료일지라도 가공속도에 따라 변형저항은 크게 상승한다. 재료에 인장력을 가했다 제거했을 때 남는 잔류응력과, 역으로 압축력을 가했다가 제거 했을 때 남는 잔류응력 차는 압축일 때가 낮다. 이러한 효과를 바우징거 효과(Bauschinger's effect)라 하며, 이의 효과는 재료마다 다르다.

○ 따라서 소성변형의 수치 시뮬레이션 결과의 정확성을 올리기 위해서는 재료마다 상기의 성질들을 정확히 파악 입력해야 하므로 보다 신뢰성이 높은 재료의 데이터베이스가 필요하여 이의 구축이 요구된다.

저자: Fumio OBATA and Kazutake UEHARA
자료유형: 학술정보