다이캐스팅 공정의 대체를 위한 마그네슘판재의 온간, 열간 ???K드로잉 성형성 평가 The Drawbility Estimation in Warm and Rot Sheet Forming Process of Magnesium for Substitution of Die-casting Process원문보기
The drawability of AZ31B magnesium sheet is estimated according to the variable temperatures (200, 250, 300, 350 and $400^{\circ}C$), forming speed (20, 50, 100 mm/min), thickness (0.8, 1.4 t), blank holding force (1.0, 1.4, 1.7kN). The deep drawing process (DDP) of circular cup is used i...
The drawability of AZ31B magnesium sheet is estimated according to the variable temperatures (200, 250, 300, 350 and $400^{\circ}C$), forming speed (20, 50, 100 mm/min), thickness (0.8, 1.4 t), blank holding force (1.0, 1.4, 1.7kN). The deep drawing process (DDP) of circular cup is used in forming experiments. The results of deep drawing experiences show that the drawability is well at the range from 250 to $300^{\circ}C$, 50mm/min forming speed and 1.4kN blank holding force. The 0.8t magnesium sheets were deformed better than 1.4t. BHF was controlled in order to improve drawability and protect the change of cup thickness. When BHF was controlled, tearing and thickness change were decreased and LDR. was improved from 2.1 to 3.0.
The drawability of AZ31B magnesium sheet is estimated according to the variable temperatures (200, 250, 300, 350 and $400^{\circ}C$), forming speed (20, 50, 100 mm/min), thickness (0.8, 1.4 t), blank holding force (1.0, 1.4, 1.7kN). The deep drawing process (DDP) of circular cup is used in forming experiments. The results of deep drawing experiences show that the drawability is well at the range from 250 to $300^{\circ}C$, 50mm/min forming speed and 1.4kN blank holding force. The 0.8t magnesium sheets were deformed better than 1.4t. BHF was controlled in order to improve drawability and protect the change of cup thickness. When BHF was controlled, tearing and thickness change were decreased and LDR. was improved from 2.1 to 3.0.
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문제 정의
Yoshihara 의 펀치 국부 냉각 방식 [3], Tagawa 의 펀치 반경의 영향[4], Koga 의 금형의 코팅 방법[5] 에 대한 연구등 현재 진행되고 있는 연구들이 주로 펀치 및 금형에 대한 연구인 것에 비해 딮드로잉의 중요한 성형인자 중의 하나인 BHF 에 관련한 연구는 부족한 실정이다. 그 러므로, BHF 에 관련하여 마그네슘 판재의 딮드로잉 성형성 증대에 대한 연구를 수행하였다.
본 연구에서는 인장실험을 통해 얻은 물성치를 바탕으로 조건별 딮드로잉 성형성을 평가하고 BHF를 조절하여 성형성 향상에 관한 연구를 하였다. 결과는 아래와 같다.
제안 방법
200, 250, 300, 350, 400 ℃에서 딮드로잉 실험을 실시하였고, 그에 따른 Punch stroke-load 그래프와 제품의 형상은 Fig. 4 (a)와 fig. 6과 같고 미세 조직은 Fig. 5과 같다. 온도 별로 고찰해 보면 250, 300, 350 ℃ 구간에서 비교적 양호한 컵의 형상이 나타났고, 그 이하의 온도인 200 ℃에서는 약간의 파단을 관찰할 수 있었고, 400 ℃에서는 컵의 형태는 양호 하였으나, 1이하의 값을 가지는 Fig.
Fig. 3과 같이 일정한 BHF에서 컵 두께를 측정해 가장 두께가 얇아 졌던 부분에서의 두께변화를 막고 파단을 방지하기 위해 BHF를 가장 낮게 설정하여 실험을 하였다[8].
66 ㎜ 가 되게 변화시켜 공차가 20%를 유지할 수 있게 실험 하였다. 딮드로잉 실험은 다음과 같은 네 가지 조건별로 시험을 수행하여 성 형성을 평가 하였다.
딮드로잉 실험에 사용된 장비는 정격하중 50 ton인 프레스이다. 펀치의 변위에 따라 블랭크 홀더에 걸리는 전압의 크기를 ㎜ 단위로 적용할 수 있게하여 BHF의 크기를 조절할 수 있도록 제작한 프레스를 사용하였다.
대상 데이터
딮드로잉 실험에 사용된 장비는 정격하중 50 ton인 프레스이다. 펀치의 변위에 따라 블랭크 홀더에 걸리는 전압의 크기를 ㎜ 단위로 적용할 수 있게하여 BHF의 크기를 조절할 수 있도록 제작한 프레스를 사용하였다.
본 실험에서 사용된 마그네슘 판재 AZ31B는 일본 Sankyo Aluminum Industry 에서 제작한 두께1.4t 판재로서 조성 성분은 Table 1과 같고 인장실험을 통해 구한 LDR 은 Table 2와 같다[6].
성능/효과
(1) 온도가 상승하면 이방성 계수와 LDR이 낮아져 가공성은 낮아지고 귀생김 현상은 줄어든다. 350 ℃ 이상이 되면 이방성 계수가 1 이하로 되면서 귀생김 현상이 더 심해진다.
(2) 속도에 따른 가공경화지수와 변형률 민감도에 인해 온도마다 적합한 가공속도가 다르다.
(3) 일정한 BHF를 적용하여 실험을 하였을 때에 비해 BHF를 제어하여 적용하였을 때 컵의 두께 변화가 10%이상 감소 하였다.
(4) BHF를 제어하여 성형에 실패하였던 조건에서 성형에 성공할 수 있었고, LDR 3.0인 원형컵을 성형할 수 있게 되었다.
5과 같다. 온도 별로 고찰해 보면 250, 300, 350 ℃ 구간에서 비교적 양호한 컵의 형상이 나타났고, 그 이하의 온도인 200 ℃에서는 약간의 파단을 관찰할 수 있었고, 400 ℃에서는 컵의 형태는 양호 하였으나, 1이하의 값을 가지는 Fig. 5의 미세조직을 보면, 온도가 상승할 수록 같은 지점 에서의 결정립의 크기는 커짐을 관찰할 수 있고, 소재의 변형이 크게 일어나는 ③, ④지점에서 동적 재결정이 활발하게 발생하는 것을 관찰할 수 있다. 실험 조건은 tb=0.
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