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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 사출성형 해석의 단점인 금속 부품 변형 예즉 및 장시간 소요되는 해석 시간을 줄이기 위한 방법으로, 전자제품 전원 플러그를 대상으로 전용 구조해석 프로그램과 사출성형 해석의 연계를 위한 방법론을 제시하였다. 이를 위하여 I 차로 상용 사출성형해석 프로그램을 통한 전원 플러그의 사출성형 해석을 수행하여 성형압력 결과를 분석하였다.
- 그러나 사출성형 중 발생되는 압력이 시간에 따라 변하고, 중공핀 각각의 요소에 작용하는 사줄 압력도 다르기 때문에 구조해석의 경계조건 적용은 어려운 문제로 알려져 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해서 시간에 따른 사출압력 결과를 구조해석의 경계조건으로 입력 할 수 있는 Napping 알고리듬을 개발하였다. 개발된 Mapping 프로그램은 사출성형해석 프로그램이 사출압력을 절점에 대하여 나타내기 때문에, 구조해석의 각각의 요소에 대한 면 압력으로 경계조건을 적용하기 위해서 Fig.
- 본 연구에서는 전자제품 전원 플러그 내부 중공 핀의 변형을 예측하기 위해 구조해석과 사출성형해석을 연동하여 해를 구했으며, 결과로서 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- 분석한 사출성형의 압력 결과를 구조해석의 경계조건으로 적용하기 위한 Mapping 알고리듬을 개발하였으며, 개발된 알고리듬을 이용하여 전용 구조해석 툴에서 응력해석을 수행하였다. 이를 통하여 사줄성형 시발생되는 압력이 내부 중공핀에 미치는 영향을 알아보았으며, 특히 사출성형 중 발생되는 압력에 의한 금속 인서트 부품의 변형의 원인 및 대처방안에 대해 알아보았다.
- 3 과 같이 금형의 닫힘 과정 중 내부 중공핀의 성형과정을 확인할 수 있었으며, 성형된 최종 형상을 얻을 수 있었다. 이와 같은 내부 중공핀의 해석이 필요한 이유는 금형에 의해 성형된 금속 인서트의 형상을 별도로 모델링하지 않고 금형에 의한 소성변형 결과를 그대로 사용하여 결과의 정확성을 높이기 위해서이다.
가설 설정
- 본 연구에서는 Fig. 3 과 같이 금형의 형상을 강체로 가정하였고, 내부 중공핀이 하단부의 치 공구로 고정되기 때문에 하단부에 구속조건을 부여하였다. 해석결과 Fig.
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