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제안 방법
- (1) 자동차 프론트 사이드 멤버의 일체복합 성형 시외판재 내의 보강판재의 초기 위치를 결정하기 Flattening Analysis를 사용하여 초기 보강판재의 위위하여 기존 외판재의 성형 형상에 PAM-STAMP 의치 및 형상을 예측하였으며, 초기에 예측된 판재로 성형 해석 후 보강판재의 최종 위치 및 형상을 결정하였다.
- (2) 외판재와 내판재의 유동을 제어하기 위하여 파이롯트 핀을 사용하여 두 판재의 유동을 제어 하였다.
- 2와 같이 프론트 사이드 멤버 (front side member)의 외판재과 보강판재의 일체복합성형 에서 발생하는 여러가지 공정 조건을 고려 한 초기 보강 판재의 형상과 위치를 예측하였으며, 유한 요소 해석에 사용한 상용 소프트웨어로는 증분형 유한요소 프로그램 (Incremental Explicit Program) 인 PAM-STAMP를 이용하여 일체복합성형 공정에 대한 해석 방안을 제시하였다. 그리고 초기 보강판 재의 형상과 위치를 결정하기 위해 PAM-STAMP의 Flattening analysis를 사용하여 성형 후 외판재의 형상에 보강판재의 외곽 라인을 투사시킨 후 초기 판재의 형상으로 Flattening analysis를 하여 보강판 재의 형상과 위치를 예측 및 결정하였다[4~6].
- 6의 성형해석 결과에 설계상 보강판 재의 위치에서 외곽라인을 투사한 모습이다. 다음의 보강판재의 외곽라인을 투사한 선을 이용하여 Fig.8과 같이 PAM-STAMP의 Flattening analysis를 사용하여 보강판재의 초기 위치를 예즉하였고, 예측한 보강판재의 형상과 크기는 Fig.9와 같다. 외판재와 보강판재가 겹쳐지는 부분의 원활한 성형을 위하여 Fig.
- 본 논문에서는 Fig.2와 같이 프론트 사이드 멤버 (front side member)의 외판재과 보강판재의 일체복합성형 에서 발생하는 여러가지 공정 조건을 고려 한 초기 보강 판재의 형상과 위치를 예측하였으며, 유한 요소 해석에 사용한 상용 소프트웨어로는 증분형 유한요소 프로그램 (Incremental Explicit Program) 인 PAM-STAMP를 이용하여 일체복합성형 공정에 대한 해석 방안을 제시하였다. 그리고 초기 보강판 재의 형상과 위치를 결정하기 위해 PAM-STAMP의 Flattening analysis를 사용하여 성형 후 외판재의 형상에 보강판재의 외곽 라인을 투사시킨 후 초기 판재의 형상으로 Flattening analysis를 하여 보강판 재의 형상과 위치를 예측 및 결정하였다[4~6].
- 본 연구에서는 프론트 사이드 멤버에 일체 복합성형을 연구하였으며, 보강 판재의 초기 위치를 예측하였으며, 역공정으로 예측된 판재를 성형해석을 통하여 오차를 교정하였다. 그래서 실제 성형공정 시 초기 판재 예측이 어려운 문제점을 해결하였다.
- 펀치를 구속하고 다이가 하강하는 단동식(single action) 방식으로 성형이 이루어 진다. 블랭크 홀딩력은 600kN이며, 5mm/msec의 속도로 다이가 하강하는 공정으로 성형해석을 진행하였으며, 마찰계수는 윤활가정으로 0.1 을 설정하였다.
- 9와 같다. 외판재와 보강판재가 겹쳐지는 부분의 원활한 성형을 위하여 Fig.10과 같이 보강판재와 펀치가 접촉하는 부분에 보강판재와 두께와 동일한 1.4mtn에 공차 10%를 적용하여 1.54mm의 단차를 적용하였다.
- 기존의 프론트 사이드 멤버의 가공 방법으로는 외판재와 보강판재가 개별 제작되어 볼트와 너트로 조립이나, 용접을 통하여 결합된다. 하지만 본 연구에서는 일체복합 성형을 사용하여 한 번의 프레스 공정으로 외판재와 보강 판재의 조립 및 성형을 완성하려한다
대상 데이터
- 외판재와 보강 판재 모두 합금화 용융 아연 도금강판(SGARC590)을 사용하였으며, 외판재의 소재 두께는 1.6mm이고, 보강 판재의 소재 두께는 1.4mm 이다.
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