블랭크 홀딩력은 드로잉 공정에 있어서 매우 중요한 역할을 한다. 제품의 주름을 방지하고 소재에 인장응력을 부과하여 소성변형을 가능하게 한다. 그러나 적절하지 못한 블랭크 홀딩력이 적용된 제품의 경우 파단이나 주름이 발생할 수 있기 때문에 적절한 힘을 적용하는 것이 중요하다. 자동차 산업은 연비향상을 위해 고장력 강판의 사용이 증가하고 있다. 그러나 고장력 강판은 기존 ...
블랭크 홀딩력은 드로잉 공정에 있어서 매우 중요한 역할을 한다. 제품의 주름을 방지하고 소재에 인장응력을 부과하여 소성변형을 가능하게 한다. 그러나 적절하지 못한 블랭크 홀딩력이 적용된 제품의 경우 파단이나 주름이 발생할 수 있기 때문에 적절한 힘을 적용하는 것이 중요하다. 자동차 산업은 연비향상을 위해 고장력 강판의 사용이 증가하고 있다. 그러나 고장력 강판은 기존 프레스 성형보다 성형하중이 크게 작용하며, 연신율이 적기 때문에 일반적인 프레스 성형 방법으로는 쉽게 파단되는 성형의 어려움이 있다. 서보 쿠션의 발전으로 보다 정밀한 블랭크 홀딩력 제어가 가능하다. 제품의 연신율을 향상시키기 위해 스트로크 별로 가변적인 적절한 블랭크 홀딩력을 적용할 필요가 있다. 적절한 가변 블랭크 홀딩력 선도를 탐색하기 위해 통계적 분석 프로그램을 이용하였다. 통계적 분석 프로그램은 다수의 결과를 바탕으로 각 인자의 영향도와 경향성을 파악할 수 있다.
본 연구를 수행하기 위해 AutoForm R3.1 Incremental 프로그램을 사용하였다. AutoForm 소프트웨어는 통계분석 프로그램 모듈인 AutoForm Sigma 모듈을 제공하고 있다. AutoForm Sigma 모듈은 다양한 설계변수를 쉽게 정의할 수 있으며, 설정된 변수의 최대, 최솟값을 지정해주면 랜덤하게 변수 값을 조합하여 해석결과를 자동생성하게 된다.
원형 컵 모델과 사각 컵 모델을 이용해 통계적 분석 방법의 적용을 검토하였고, 자동차 판넬인 fender 모델과 door Inner 파트를 현대자동차에서 제공받아 통계적 분석 방법을 적용하였다. 원형 컵 모델과 사각 컵 모델을 변수를 지정하여 여러 단계의 분석 결과 최대 성형 하중 발생 시점부터 블랭크 홀딩력을 감소시켜주는 가변 블랭크 홀딩력 선도를 적용하여 성형성을 향상시키는 결과를 도출하였다. 또한 주로 평면 변형으로 파단이 발생하는 단이 진 모델의 경우 형상을 고려한 시점에서 블랭크 홀딩력 선도를 적용하여 소재 유입량을 증가시켜 국부적인 변형을 분산하여 파단 방지에 효과가 있음을 확인하였다.
블랭크 홀딩력은 드로잉 공정에 있어서 매우 중요한 역할을 한다. 제품의 주름을 방지하고 소재에 인장응력을 부과하여 소성변형을 가능하게 한다. 그러나 적절하지 못한 블랭크 홀딩력이 적용된 제품의 경우 파단이나 주름이 발생할 수 있기 때문에 적절한 힘을 적용하는 것이 중요하다. 자동차 산업은 연비향상을 위해 고장력 강판의 사용이 증가하고 있다. 그러나 고장력 강판은 기존 프레스 성형보다 성형하중이 크게 작용하며, 연신율이 적기 때문에 일반적인 프레스 성형 방법으로는 쉽게 파단되는 성형의 어려움이 있다. 서보 쿠션의 발전으로 보다 정밀한 블랭크 홀딩력 제어가 가능하다. 제품의 연신율을 향상시키기 위해 스트로크 별로 가변적인 적절한 블랭크 홀딩력을 적용할 필요가 있다. 적절한 가변 블랭크 홀딩력 선도를 탐색하기 위해 통계적 분석 프로그램을 이용하였다. 통계적 분석 프로그램은 다수의 결과를 바탕으로 각 인자의 영향도와 경향성을 파악할 수 있다.
본 연구를 수행하기 위해 AutoForm R3.1 Incremental 프로그램을 사용하였다. AutoForm 소프트웨어는 통계분석 프로그램 모듈인 AutoForm Sigma 모듈을 제공하고 있다. AutoForm Sigma 모듈은 다양한 설계변수를 쉽게 정의할 수 있으며, 설정된 변수의 최대, 최솟값을 지정해주면 랜덤하게 변수 값을 조합하여 해석결과를 자동생성하게 된다.
원형 컵 모델과 사각 컵 모델을 이용해 통계적 분석 방법의 적용을 검토하였고, 자동차 판넬인 fender 모델과 door Inner 파트를 현대자동차에서 제공받아 통계적 분석 방법을 적용하였다. 원형 컵 모델과 사각 컵 모델을 변수를 지정하여 여러 단계의 분석 결과 최대 성형 하중 발생 시점부터 블랭크 홀딩력을 감소시켜주는 가변 블랭크 홀딩력 선도를 적용하여 성형성을 향상시키는 결과를 도출하였다. 또한 주로 평면 변형으로 파단이 발생하는 단이 진 모델의 경우 형상을 고려한 시점에서 블랭크 홀딩력 선도를 적용하여 소재 유입량을 증가시켜 국부적인 변형을 분산하여 파단 방지에 효과가 있음을 확인하였다.
In drawing of metal sheet, blank holding force is applied to prevent a wrinkling of product and to add a tensile stress to the material for the plastic deformation. Applying an inappropriate blank holding force can cause the wrinkling or fracture. Therefore it is important to determine the appropri...
In drawing of metal sheet, blank holding force is applied to prevent a wrinkling of product and to add a tensile stress to the material for the plastic deformation. Applying an inappropriate blank holding force can cause the wrinkling or fracture. Therefore it is important to determine the appropriate blank holding force.
Recent development of the servo cushion opens the possibility to reduce the possibility of fracture and wrinkling by controlling the blank holding force along the stroke. In order to find the optimal blank holding force curve along the stroke, a statistical method has been actively studied and utilized successfully.
In this study, a statistical method to find optimal variable blank holding force curve by using a commercial software was studied numerically. To find the optimal variable blank holding force curve, we use commercial software, Autoform R3.1. As a forming simulator, an implicit FEM code, Autoform Incremental, was used and as a statistical analysis tool, Autoform Sigma was utilized. Based on these tools, we developed the procedure to find the optimal variable blank holding force curve along the stroke to improve the formability. Firstly, the reference analysis was carried out by applying the trial constant blanking force. Next, the stroke was divided into sub strokes and the minimum and maximum value of blank holding force was set by user for each sub stroke. Next, a set of analyses with randomly generated blank holding force at each sub stroke was automatically carried out. Then, the influence of blank holding force on the fracture and wrinkling at each sub stroke was analyzed by statistical analysis. By investigating the influence on fracture and wrinkling, blank holding force was modified and the corresponding finite element simulation was carried out. This procedure can be repeated to get the satisfactory result.
Firstly, drawing of a circular cup and a square cup were considered by the statistical analysis. In context of the numerical investigation, the use of the variable blank holding force for the drawing of a circular cup and a square cup not only reduce the possibility of defects but also reduces blank maximum forming force. Next, as industry examples, a fender and a door inner were studied. Again, it was shown numerically that the use of the variable blank holding force curve could enhance the fracture and wrinkling effectively. Especially, in forming of the part with stepped wall, the method to find the stroke where the blank holding is decreased was studied by investigating the metal flow along the stroke. It was found that to avoid the excessive thinning, the blank holding force should be decreased so as to allow the material flow during enough period before the metal flow is locked within stepped wall.
In drawing of metal sheet, blank holding force is applied to prevent a wrinkling of product and to add a tensile stress to the material for the plastic deformation. Applying an inappropriate blank holding force can cause the wrinkling or fracture. Therefore it is important to determine the appropriate blank holding force.
Recent development of the servo cushion opens the possibility to reduce the possibility of fracture and wrinkling by controlling the blank holding force along the stroke. In order to find the optimal blank holding force curve along the stroke, a statistical method has been actively studied and utilized successfully.
In this study, a statistical method to find optimal variable blank holding force curve by using a commercial software was studied numerically. To find the optimal variable blank holding force curve, we use commercial software, Autoform R3.1. As a forming simulator, an implicit FEM code, Autoform Incremental, was used and as a statistical analysis tool, Autoform Sigma was utilized. Based on these tools, we developed the procedure to find the optimal variable blank holding force curve along the stroke to improve the formability. Firstly, the reference analysis was carried out by applying the trial constant blanking force. Next, the stroke was divided into sub strokes and the minimum and maximum value of blank holding force was set by user for each sub stroke. Next, a set of analyses with randomly generated blank holding force at each sub stroke was automatically carried out. Then, the influence of blank holding force on the fracture and wrinkling at each sub stroke was analyzed by statistical analysis. By investigating the influence on fracture and wrinkling, blank holding force was modified and the corresponding finite element simulation was carried out. This procedure can be repeated to get the satisfactory result.
Firstly, drawing of a circular cup and a square cup were considered by the statistical analysis. In context of the numerical investigation, the use of the variable blank holding force for the drawing of a circular cup and a square cup not only reduce the possibility of defects but also reduces blank maximum forming force. Next, as industry examples, a fender and a door inner were studied. Again, it was shown numerically that the use of the variable blank holding force curve could enhance the fracture and wrinkling effectively. Especially, in forming of the part with stepped wall, the method to find the stroke where the blank holding is decreased was studied by investigating the metal flow along the stroke. It was found that to avoid the excessive thinning, the blank holding force should be decreased so as to allow the material flow during enough period before the metal flow is locked within stepped wall.
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