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항공우주산업은 항공기 동체의 무게를 줄이기 위해 타이타늄 합금 판재의 수요가 증가하고 있다. 타이타늄 합금 판재는 굽힘성형 시 스프링백 현상이 크게 발생한다는 단점이 있다. 스프링백은 제품의 치수정밀도를 떨어뜨리며, 부품 조립시 문제를 야기한다. 따라서 스프링백 현상에 대한 대응 계획이 필요하다. 본 논문에서는 타이타늄 합금 판재의 스프링백 현상을 줄이기 위해 고온에서 재료 물성을 이용한 열간 성형법을 제안한다. 우선 고온에서 타이타늄 합금의 ...

항공우주산업은 항공기 동체의 무게를 줄이기 위해 타이타늄 합금 판재의 수요가 증가하고 있다. 타이타늄 합금 판재는 굽힘성형 시 스프링백 현상이 크게 발생한다는 단점이 있다. 스프링백은 제품의 치수정밀도를 떨어뜨리며, 부품 조립시 문제를 야기한다. 따라서 스프링백 현상에 대한 대응 계획이 필요하다. 본 논문에서는 타이타늄 합금 판재의 스프링백 현상을 줄이기 위해 고온에서 재료 물성을 이용한 열간 성형법을 제안한다. 우선 고온에서 타이타늄 합금의 인장시험을 수행하였고, 고온인장을 통해 재료의 항복 응력, 변형률, 탄성계수 및 변형률 속도 민감 지수를 구하였다. 다음으로 여러 온도 및 유지시간에 따라 굽힘성형을 수행하였고, 각 조건에서 성형품의 스프링백 양을 측정하였다. 타이타늄 합금은 고온 굽힘 시 효과적으로 스프링백 현상이 감소하였다. 그리고 유한요소해석을 통하여 굽힘 시험에서 스프링백의 양을 예측하였고, 실제 성형품과 비교분석을 하였다. 스프링백 현상은 온도가 상승함에 따라 전박적으로 감소하는 경향을 보였다. 마지막으로 스프링백 현상에 영향을 미치는 잔류응력을 유한요소해석을 통하여 분석하였고, 실제 굽힘 성형품의 홀드릴링을 통한 잔류응력측정법을 통하여 잔류응력 측정 후 유한요소해석과의 결과를 비교분석하였다.

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