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문제 정의
- 본 연구에서는 Fig. 1과 같은 형상의 초고강도 강 범퍼 빔을 롤 포밍 공정으로 제조하기 위한 플라워패턴을 설계하였다. 플라워 패턴은 일정 호의 길이 방법(constant arc length method)을 기반으로 하여 성형순서에 따라 기본형(basic type), 회전형(rotation type) 그리고 분배형(split type)으로 설계하였다.
- 본 연구에서는 유한요소해석을 통해 플라워 패턴에 따른 롤의 성형하중 및 토크를 평가하였다. 제품성형 시, 롤의 성형하중 및 토크가 적게 필요할수록 장비의 제약이 적어지며 롤의 마모나 파손의 위험도 감소한다.
- 본 연구에서는 초고강도 범퍼 빔을 롤 포밍 공정으로 제조하기 위한 다양한 플라워 패턴을 설계하였으며, 플라워 패턴이 제품에 미치는 영향을 조사하여 다음과 같은 결론을 도출 하였다.
- 본 연구에서는 초고강도 범퍼 빔의 롤 포밍 공정을 수행하여 플라워 패턴이 제품에 미치는 영향에 조사하였다. 적용된 소재는 MART1470 강판이며 인장시험을 통해 기계적 물성을 측정하여 유한요소해석에 반영하였다.
가설 설정
- 유한요소해석 시, 롤 포밍 공정해석 시간을 단축하기 위해 굽힘부의 메쉬(mesh)크기는 3mm로, 평행부의 메쉬 크기는 5mm로 설정하였다. 또한, 금형과 시편간의 쿨롱 마찰계수(coulomb friction)는 무윤활 조건으로 가정하여 0.1를 부가하였다[9].
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