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프로그레시브 메타모델을 이용한 3세대 초고장력강판 적용 차체 부품의 스프링백 예측 방법론
Methodology of Springback Prediction of Automotive Parts Applied 3rd Generation AHSS Using the Progressive Meta Model 원문보기

소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics, v.29 no.5, 2020년, pp.241 - 250  

윤재익 (현대자동차 강판재료개발팀) ,  오규환 (현대자동차 강판재료개발팀) ,  이석렬 (POSCO 성형연구그룹) ,  유지홍 (현대자동차 강판재료개발팀) ,  김태정 (현대자동차 강판재료개발팀)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the methodology of the springback prediction of automotive parts applied 3rd generation AHSS was investigated using the response surface model analysis based on a regression model, and the meta model analysis based on a Kriging model. To design the learning data set for constructing t...

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 3세대 초고장력강판을 적용한 차체 부품 개발 시 스프링백을 최적화 할 수 있는 최적 공법 및 공정변수를 효율적으로 찾는 예측 모델을 구성하는 방법론을 조사하였다. 이를 통해 다음과 같은 결론을 도출하였다.
  • 구성한 모델들을 이용하여 스프링백을 최소화 할 수 있는 공정조건을 찾고 유한요소해석 결과와 비교하여 각 모델의 스프링백 값 예측 정확도를 비교하였다. 이를 기반으로 차체 부품 성형 시, 스프링백을 최적화 할 수 있는 성형공법 및 공정변수를 제시할 수 있는 방법론을 제안하는 것을 목표로 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
부품 성형시 어떤 성형 공법을 적용할 수 있는가? 또한, 부품 성형 시 드로우 성형, Stake bead 성형, 폼 성형 등의 여러 공법이 적용될 수 있고[27,28], 성형압(blank holder force, BHF), 성형 깊이(draw height, DH), 금형 반경(die radius, DR), 비드 높이(bead height, BH), 마찰력(friction, μ) 등 다양한 공정변수가 존재하며, 스프링백에 복합적인 영향을 미친다[29]. 따라서, 실 부품 성형 시 단순히 몇 가지 변수만 바꿔가며 시행착오를 거쳐 부품의 스프링백을 정확히 예측하기 어렵다.
시행착오를 통해 스프링백을 줄여가는 방식의 문제점은? 차체 부품에 3세대 초고장력강판 적용 검토 시, 형상 동결성 확보를 위해 유한요소해석을 이용하여 공정변수를 바꿔 가며 성형성 및 형상 동결성을 검토하고 실제 부품 성형을 통해 결과 비교 후 금형을 수정하는 시행착오를 통해 스프링백을 줄여가는 방식으로 부품 개발을 진행하고 있다. 이 방법은 부품 개발 시 시간 소모 및 비용이 크게 들고, 각 공정변수가 스프링백에 영향을 미치는 정도를 직관적 으로 이해하기 어렵다.
다양한 초고강도강 소재를 차체에 적용시켜 차체 경량화 및 충돌 안정성을 향상시키려는 노력을 하고 있는 이유는? 강화된 환경규제 및 안전규제에 대응하고자 자동차사에서는 다양한 초고강도강 소재를 차체에 적용시켜 차체 경량화 및 충돌 안정성을 향상시키려는 노력을 하고 있다[1-4]. 최근에는 이러한 흐름에 맞춰 기존의 이상조직강(dual phase steel)[5,6]이나 변태유기소성강(transformation induced plasticity, TRIP)[7,8] 같은 고강도강 대비 기계적 특성이 우수하면서도 원가경쟁력도 갖춘Quenching and partitioning강[9,10], 중망간강[11,12], TRIP-aided bainitic ferrite강[13,14] 등 저합금원소 설계 기반 3세대 초고강도 강종들이 개발되고 있다.
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참고문헌 (44)

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