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문제 정의
- 따라서 헤밍부 높이가 최소화 되도록 헤밍 공정을 실시해야 한다. 기초 형상연구를 통하여 헤밍부 폭과 높이에 대한 굽힘 품질의 영향을 해석적으로 알아 보았다. 헤밍부의 폭이 클수록, 헤밍 높이가 높을수록 헤밍부 굽힘강성이 증대하여 전체적인 굽힘품질이 저하됨을 알 수 있었다.
- 6(a)에 나타낸 것처럼 헤밍부 안쪽 면에 사다리꼴 형태를 절단하여 굽힘강성을 저감하는 방안을 검토하였다. 내부형상에 대해서 다양한 형태를 제시할 수 있겠지만 이러한 모든 경우를 검토 하는 것은 어려움이 있기 때문에 본 연구에서는 기본형상을 제시하고 이것을 형상 개선을 하는 방안에 대하여 연구하였다.
- 앞서 기술한 바와 같이 헤밍부에 의한 강성 불균일로 인하여 굽힘시 곡률이 일정하게 나타나지 않음을 알 수 있다. 따라서 굽힘공정 해석을 통하여헤밍부의 기초 형상에 대하여 굽힘품질에 미치는 영향도를 알아보았다.
- 64 mm)에 비하여 두 배 이상 굽힘 후 불균일 변형량이 줄어듦을 알 수 있다. 따라서 본 연구에서 헤밍부의 내부구조 형상을 제안하여 굽힘강성을 저감시키면서 외형에 영향을 주지 않고 굽힘품질을 향상 시킬 수 있음을 해석을 통하여 확인하였다.
- 따라서 본 연구에서는 Fig. 1 과 같이 전자레인지 외부 케이스에 발생하는 헤밍부 굽힘변형 불균일 문제를 해결하기 위한 연구이며, 균일한 굽힘이 발생하도록 굽힘품질이 향상을 위한 헤밍부 설계형상에 대하여 알아보고 주요 설계인자에 대하여 연구하였다.
- 해석결과에서 변형량을 평가지표로 잡을 경우 굽힘부의 국부적인 불균일량을 정량적으로 나타내기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 불균일 변형량을 효과적으로 비교하기 위하여 기하학적 맵핑 (geometrical mapping) 방법을 제안하였다. 먼저, 굽힘부에 단일 곡률을 가지는 목적형상 (target shape)을 두고, 변형된 외관의 안쪽에 존재하도록 오프셋 (offset)을 1 mm 두었다.
- 앞서 이상적 모델을 통하여 헤밍부의 강성 저감이 굽힘 후 불균일 변형을 저감하는 방법임을 알았다. 따라서 이러한 개념을 이용하여 헤밍부의 내부형상을 개선하여 외관에 영향을 주지 않으면서 굽힘강성을 저감하는 방법에 대하여 알아보았다. Fig.
- 따라서 이러한 곡률 불균일 문제를 해결하기 위하여 굽힘부의 내부구조를 헤밍부에 의한 굽힘 불균일이 발생하지 않도록 설계할 필요가 있다. 본 연구에서는 이러한 헤밍부 내부구조 대하여 설계 변수에 따른 굽힘형상 품질에 대하여 주로 분석하였다.
- 헤밍부를 가진 박판의 굽힘품질을 향상시키는 방안에 대하여 검토하였다. 헤밍부의 강성 차이로 인하여 탄성 회복량이 헤밍부와 평탄부가 차이가 나며 이에 따라 굽힘 후 불균일한 변형이 발생하게 된다.
가설 설정
- Fig. 3 (a) Bending analysis model consisting of bending jig (knife), bending die (die), bending folder (punch), and initial blank; (b) bending process from initial state to final 90 degree bending. (c) Comparison of deformation shape from analysis result and experimental result
- 해석에서 소재두께는 6 mm 로 가정하였으며, 이차관성모멘트 값 (moment of inertia; I-value)은 헤밍부의 형상을 ‘ㄷ’ 자 형태로 가정하여 계산하였다.
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