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본 논문은 기존의 파인블랭킹 공법에 밴딩 공정을 삽입하는 복합 성형에 관한 연구이다. 연구의 대상품은 자동차 시트의 높낮이를 조절하는 랙 기어 부품으로 기존의 블랭킹, 벨트보정, 밴딩으로 이어지는 공정을 파인블랭킹과 밴딩을 삽입한 복합공정으로 한 번에 성형하였으며 이에 대한 파인블랭킹 전용 프레스의 3가지 동작에 관한 힘을 계산하였고 복합 금형을 설계하였다. 설계된 복합 금형을 제작하여 700 ton 파인블랭킹 전용 프레스에 장착하여 시험을 진행하였으며 복합 성형시 랙 기어의 성형성에 영향을 미치는 요인을 파악할 수 있었다. 시험결과는 다음과 같다. 1) 랙 기어의 밴딩부 성형해석 결과 스탬핑시 ...

본 논문은 기존의 파인블랭킹 공법에 밴딩 공정을 삽입하는 복합 성형에 관한 연구이다. 연구의 대상품은 자동차 시트의 높낮이를 조절하는 랙 기어 부품으로 기존의 블랭킹, 벨트보정, 밴딩으로 이어지는 공정을 파인블랭킹과 밴딩을 삽입한 복합공정으로 한 번에 성형하였으며 이에 대한 파인블랭킹 전용 프레스의 3가지 동작에 관한 힘을 계산하였고 복합 금형을 설계하였다. 설계된 복합 금형을 제작하여 700 ton 파인블랭킹 전용 프레스에 장착하여 시험을 진행하였으며 복합 성형시 랙 기어의 성형성에 영향을 미치는 요인을 파악할 수 있었다. 시험결과는 다음과 같다. 1) 랙 기어의 밴딩부 성형해석 결과 스탬핑시 홀더의 적절한 패딩력은 7 ton이며, 밴딩시 패널방향의 유입량은 밴딩부 끝부분에서 -0.02 mm 수축되는 것을 알 수 있었다. 2) 성형한계선도를 이용한 성형성 분석결과 한계선 이내에 점들이 분포되어 밴딩시 터짐 없음을 알 수 있었고 성형 후 패널의 신율 분포는 비드 부분에서 15 % 발생하는 것을 알 수 있었으며 스프링백 해석결과 최대 변형 +0.29 mm에서 -0.26 mm까지 발생하는 것을 알 수 있었다. 3) 파인블랭킹과 밴딩 복합성형 공법에서 필요한 힘은 전단 가압력 3,916.76 kN, 스트리퍼 가압력 1,421.77 kN, 역 가압력 674.38 kN임을 알 수 있었다. 4) 복합 성형시 랙 기어의 밴딩 평탄도에 영향을 미치는 요인은 밴딩 공정 이젝터 핀 스프링 장력으로 스프링 장력이 74.5 N/mm 이상일 때 평탄도가 유지됨을 알 수 있었다. 5) 밴딩 단차에 영향을 미치는 요인은 밴딩 패드의 정확한 압력 전달이며 압력 전달을 위하여 밴딩 패드의 기울어진 면을 -0.8 mm 오프셋 와이어컷 가공을 하여 밴딩 단차 치수를 확보할 수 있었다. 6) 전단면에 영향을 미치는 요인은 금형 펀치와 다이의 클리어런스이며 복합성형 금형에서 펀치와 다이의 클리어런스를 편측으로 0.02 mm 주었을 때 랙 기어의 전단면을 98 % 얻을 수 있었다. 본 연구의 가장 중요한 목적은 파인블랭킹에 밴딩 공정을 삽입하여 후 가공을 없애고 이로 인한 생산성의 향상이다. 본 연구로 제작된 복합 금형의 시간당 생산량은 952개로 기존의 수작업 생산량인 438개에 비해 생산성이 약 217 % 향상 된 것을 알 수 있었다. 또한 복합공법으로 제작된 랙 기어의 품질수준은 기존의 수작업으로 제작된 랙 기어와 거의 동일한 수준으로 측정되었다. 본 논문은 파인블랭킹에 밴딩 공정을 삽입하였고 자동차 시트 랙 기어 성형에 적용하였으며 이를 통한 약간의 성과가 있었다. 향후 파인블랭킹의 지속적인 연구를 통해 드로잉 등 다른 공정을 삽입하거나 다른 형상의 제품 성형에 대한 연구가 지속적으로 진행된다면 국내 파인블랭킹 기술의 발전에 많은 도움이 되리라 판단된다.