초록 ▼

1. 최종목표
본 연구의 목표는 Wide Sunroof Frame을 제작할 수 있는 금형구조를 개발하는 것이다. Moldflow S/W를 이용한 사출성형 시뮬레이션을 이용해서 사출방안을 먼저 검토한다. 이를 바탕으로 시작 금형을 제작하고, 시험사출성형에 의해서 제조된 시제품을 분석하여 양품을 생산할 수 있는 조건을 도출한다.
2. 개발내용 및 결과
(1) 모델 검토 : 원본 CATIA 파일을 Stereo Lithography 파일(*.stl)로 변환하여 Moldflow S/W에서 전처리 모델링 작업을 할 수 있도록

1. 최종목표
본 연구의 목표는 Wide Sunroof Frame을 제작할 수 있는 금형구조를 개발하는 것이다. Moldflow S/W를 이용한 사출성형 시뮬레이션을 이용해서 사출방안을 먼저 검토한다. 이를 바탕으로 시작 금형을 제작하고, 시험사출성형에 의해서 제조된 시제품을 분석하여 양품을 생산할 수 있는 조건을 도출한다.
2. 개발내용 및 결과
(1) 모델 검토 : 원본 CATIA 파일을 Stereo Lithography 파일(*.stl)로 변환하여 Moldflow S/W에서 전처리 모델링 작업을 할 수 있도록 한다.
(2) 사출성형 시뮬레이션
① 선루프 제조용 수지 결정 : BASF사 S4090G6 합성수지의 사출성형조건 조사
② MPA 유동해석 : 최적 사출성형 조건 도출
- 사출 시간 : 5~6초
- 보압 조건 : 97% 충전 후 2초간 31.5 ㎫, 2초간 28 ㎫, 3초간 24.5 ㎫로 전환
- 게이트 검토 : 충전 시간, 사출 압력, 게이트별 충전 균형 등의 결과 도출
⇒ 현재 도출된 게이트 구조가 양호한 것으로 판단됨
③ MPI 유동해석 : 정밀 유동해석 실시
- 유동성 검토 : 충전 시간, 사출 압력, 유동 선단 온도 등의 결과 도출
(3) 시작금형 제작 및 시제품 제조
① 시작금형의 고정측 캐비티와 가동측 코어에 대한 구조 설계 및 제작
② 시제품 제조 및 분석 : Selex-ND1800 사출기에서 최적 사출조건 도출
- 금형온도 60 ℃, 수지온도 : 260 ℃, 사출시간 6초, 충전 97%에서 보압전환
- 시제품에 대한 3차원 측정 : 기준치와 측정편차가 0.7~3.0 ㎜ 로 양호함
3. 사업성과
? 기술적 성과
?(기존)Sunroof Frame 제품은 Steel 소재로 프레스금형공법으로 제작, (개발)자동차 경량화를 위해서 플라스틱 소재로 사출성형공법으로 제작
→ 사출성형공법을 위한 시작금형제작 기술 확보에 따른 경쟁력 제고
?국내ㆍ외에서 차량에 부착하는 선루프가 점점 대형화 되는 추세
→ 신형 SUV차 및 고급 차종에는 Wide Sunroof 가 상당수 적용
∵ Wide Sunroof Frame 제조용 대형 사출금형의 구조 개발에 성공함으로써 일반 대형 금형전문업체에 비하여 상대적 우위 선점
?기술개발에 따른 안정적인 제품생산으로 원가절감을 가져올 수 있으며, 후변형에 대한 기술축적 및 다른 금형에도 적용이 가능하여 점진적인 고품질화 실현
?현대자동차(주) 및 르노삼성자동차(주)의 신차종 개발에 참여하여 지속적 수주 가능
? 경제적 성과
?WIDE SUNROOF FRAME 금형의 경우 국내에서는 처음 제작되는 아이템이라 국내 경쟁사가 현재 없는 실정임
?선루프 프레임을 제조하는 공법을 프레스 성형에서 사출 성형으로 전환함으로써 생산라인의 길이는 물론 제품의 제조 원가도 1/3 이하로 줄어듦
?기술개발에 따른 안정적인 제품 생산으로 추가적인 원가절감을 가져올 수 있으며, 후변형에 대한 축적된 기술을 타금형의 개발에도 적용함으로써 개발비용을 10% 이상 줄일 수 있을 것으로 기대됨
?선루프 프레임의 소재가 강판재에서 수지로 변경되면서 52kg 정도의 중량이 38 kg으로 약 27% 감소함으로써 차량의 경량화와 연비절감 효과가 기대됨
? 사회적 성과(일자리 창출 등)
?연구개발직 인력 확보 예정 : 2~3명(CAD/CAM/CAE 전담 인력 보강)
?생산일용직 인력 확보 예정 : 1~2명(연구개발 보조)
4. 향후추진계획
? 자체 사출기 도입과 Moldflow S/W 도입을 통해서 품질안정화와 기술개발을 지속적으로 추진함으로써 금형개발 기간을 20~30% 단축 가능
? 디자인은 각 자동차 회사에서 만들어지지만 금형은 전문금형업체에서 제작함으로써 다양한 차종의 Wide Sunroof Frame들을 독점 수주할 수 있을 것으로 기대됨

목차 Contents

• 사업비사용실적보고서...1
• Ⅰ. 총괄현황...1
• Ⅱ. 과제개발비 세부집행내역...1
• 개발결과의견서...4
• 최종보고요약서(초록)...5
• 목 차...7
• 제 1 장 서 론...8
• 제 1 절 개발대상제품의 개요...8
• 제 2 절 기술(제품) 개발의 필요성...10
• 제 3 절 국내ㆍ외 관련 기술의 현황...11
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법...12
• 제 1 절 모델 검토...12
• 제 2 절 사출성형 시뮬레이션...13
• 제 3 절 시작금형 구조 설계 및 제작...23
• 제 4 절 시제품 제조 및 분석...25
• 제 3 장 사업성과...27
• 제 1 절 기술적 성과...27
• 제 2 절 경제적 성과...27
• 제 4 장 결 론...28
• 제 1 절 모델 검토...28
• 제 2 절 사출성형 시뮬레이션...28
• 제 3 절 시작금형 구조 설계 및 제작...28
• 제 4 절 시제품 제조 및 분석...28
• 제 5 절 향후 계획...28
• 부 록...29