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고장력 강판의 스트레인 경로변화를 포함한 성형한계

전문가 제언: ○ 소성가공에 있어 판재성형은 그의 종류가 대단히 다양하며, 그중 가장 많이 활용되는 가공법이 금형에 의한 재료의 늘림으로 형상을 성형하는 각통이나 원형 통의 제작에 사용되는 딥드로잉, 판재에 요철을 두어 미끄럼방지를 하는 판재(체크 플레이트 등)의 엠보싱이나 코이닝, 또 얇은 판재에 나사를 내기위한 버어링 등의 가공에서는 최적의 가공을 하기 위한 가공한계의 예측이 반드시 필요하다. 특히 고장력강판의 딥드로잉과 같은 경우에는 가공한계예측이 어려워 수회의 시행착오를 거쳐 성형공정의 설계와 그 각각의 공정에 맞는 금형을 설계제작 한다.

○ 이러한 시행착오는 그의 회수에 따라 제작 코스트는 증감하며, 이런 문제를 해결하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션으로 성형한계치를 미리 예측 코스트 저감은 물론 납기의 신뢰성을 얻게 된다. 따라서 강판에 대한 성형한계를 정확히 예측하는 것은 매우 중요하다.

○ 일반적으로 재료의 항복점이 낮은 연성강판에 대한 성형한계의 예측은 그다지 어렵지 않지만, 고장력강판의 경우는 항복강도와 경도 등이 크기 때문에 연성강판에 비하여 그의 성형한도의 예측은 매우 어렵다. 고장력강판의 변형에 동반하는 스트레인 경로의 변화를 관찰하고 그를 이용한 고장력강판의 성형한계를 예측하는 기법의 개발과 이를 이용한 형상가공(embossing, coining, piercing, burring 등)에 있어 해석과 실험을 통하여 얻어진 결과의 보고가 있다.

○ 강판의 성형한계예측에 관한 연구보고는 많은 편이며, 그 중 대표적인 학술자료를 소개하면, 한국과학기술 정보연구원(KISTI)소장의 한국소성가공학회지에 게재된 김상우 외 3명의 AZ31합금판재의 온간점진성형에 관한 연구, 정진호 외 3명에 의한 AZ31함금판재의 변형모드에 다른 성형한계에 관한연구, 허성찬 외 5명에 의한 박판 딤플성형을 위한 유한요소해석 및 성형성평가, 구태완 외 3명의 성형한계를 고려한 딥드로잉 공정설계에 대한 유한요소해석, 허영무 외 2명에 의한 용접판재의 성형한계에 관한 실험적 연구가 있다.

저자: Ryutaro HINO
자료유형: 학술정보