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드로우 금형의 에어포켓 수축에 따르는 내부공기 압력예측에 대한 연구
Prediction of Air Pocket Pressure in Draw Die during Stamping Process 원문보기

한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers, v.16 no.6, 2008년, pp.10 - 18  

구태경 (부산대학교 기계공학부) ,  황세준 (부산대학교 기계공학부) ,  박원규 (부산대학교 기계공학부) ,  오세욱 (현대자동차)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Metal stamping is widely used in the mass-production process of the automobile industry. During the stamping process, air may be trapped between the draw die and the panel. The high pressure of trapped air induces imperfections on the panel surface and creates a situation where an extremely high ton...

주제어

#스템핑 공정   #에어포켓   #기체역학적 해석   #에어벤트 홀   #최적 단면적   #역설계  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구의 목적은 주어진 에어 벤트홀 단면적에 대한 에어포켓(Air pocket)의 압력을 예측할 수 있는 간단한 수학적 모델을 개발하고, 또한 에어포켓 내부 압력이 설계자에 의해 주어진 값을 넘지 않는 최소한의 에어벤트홀 단면적을 결정하는 역설계 방법을 개발하는데 있다. 에어포켓 압력을 예측하기 위해서는 CFD 방법을 이용할 수도 있으나 본 연구에서는 CFD방법에 의존하지 않고 CFD 비전공자들이 현장에서 짧은 시간에 (거의 실시간으로) 계산가능한 수학적 모델을 개발하고자 하는데 목적이 있다.
  • 본 연구의 목적은 주어진 에어 벤트홀 단면적에 대한 에어포켓(Air pocket)의 압력을 예측할 수 있는 간단한 수학적 모델을 개발하고, 또한 에어포켓 내부 압력이 설계자에 의해 주어진 값을 넘지 않는 최소한의 에어벤트홀 단면적을 결정하는 역설계 방법을 개발하는데 있다. 에어포켓 압력을 예측하기 위해서는 CFD 방법을 이용할 수도 있으나 본 연구에서는 CFD방법에 의존하지 않고 CFD 비전공자들이 현장에서 짧은 시간에 (거의 실시간으로) 계산가능한 수학적 모델을 개발하고자 하는데 목적이 있다.

가설 설정

  • 이 값을 AR이라고 하자. 다음으로 지정된 압력값을 초과하도록 초기 에어벤트홀 단면적을 가정하고 이 값을 AL이라 하자. 그리고 이들 양쪽 단면적의 중간 값인 A* = (AL + AR)/2에 해당하는 압력 P*를 계산한다.
  • 5에 나타내었다. 초기 에는 지정된 압력을 넘지 않게 초기 에어벤트홀 단면적을 가정한다. 이 값을 AR이라고 하자.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
스템핑 공정이 자동차 공업에 널리 쓰이고 있는 이유는? 스템핑 공정은 재료의 손실이 비교적 적고 복잡한 형상을 빠르고 정확하게 대량생산 할 수 있어 자동차 공업에 널리 쓰이고 있다. 이는 펀치와 다이를 이용한 냉간가공으로 박판을 성형하는 공정이다.
다이 제작자들이 불량을 방지 하기 위한 에어벤트홀 개수를 최소화하기를 원하는 이유는? 오히려 에어벤트홀 자체가 코이닝(coining)이라 불리는 불량을 유발하기 때문에 보통 수십에서 수백개 정도의 작은 에어벤트홀을 가공하게 된다. 이 정도 수준의 에어벤트홀의 많은 비용과 공수를 소모 하게 된다. 그러므로 다이 제작자들은 불량을 방지 하기 위한 에어벤트홀 개수를 최소화하기를 원한다.
스템핑 공정은 어떤 공정인가? 스템핑 공정은 재료의 손실이 비교적 적고 복잡한 형상을 빠르고 정확하게 대량생산 할 수 있어 자동차 공업에 널리 쓰이고 있다. 이는 펀치와 다이를 이용한 냉간가공으로 박판을 성형하는 공정이다. 성형이 일어날 때 Fig.
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참고문헌 (4)

  1. P. H. Oosthuizen and W. E. Carscallen, Compressible Fluid Flow, McGraw-Hill, New York, pp.184-193, 1997 

  2. B. R. Munson and D. F. Young, Fundamentals of Fluid Mechanics, 3rd Edn, Wiley, New York, pp.121-123, 1998 

  3. S. C. Chapra and R. P. Canale, Numerical Methods for Engineers, Mcgraw-Hill, New York, pp.116-123, 2006 

  4. Fluent Inc., Fluent Documents, Fluent Inc., 2003. 

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