• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.320-326
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• 2017

다단 딥드로잉 기술은 제품의 생산성 향상과 비용 절감을 위해 휴대폰 배터리 케이스 제품의 생산 공정으로 많이 사용하고 있다. 휴대폰 배터리 케이스는 용량과 강성을 목적으로 세장비가 큰 사각 컵 형상으로 제조된다. 사각 컵 형상의 다단 딥드로잉은 세장비가 크고, 복잡한 변형 형태 메커니즘으로 인한 제품의 좌우 높이 차이가 발생한다. 이로 인해 제품 조립과 표면 품질에 문제가 발생한다. 본 연구에서는 이러한 문제를 개선하기 위해 제품의 높이 차이가 최소가 되는 블랭크 형상에 대해 연구했다. 제품 좌우 높이 차이가 최소가 되는 블랭크 형상을 찾기 위해 최적 설계와 해석을 수행했다. 타원형 블랭크의 장변과 단변을 설계 변수로 설정하고, 목적 함수는 높이 차이가 최소가 되도록, 제품의 두께 감소율이 목표 범위에 도달하도록 설정했다. 또한 최종 제품 형상의 높이를 구속 조건으로 설정하였다. 그 결과 최적 설계를 통한 초기 블랭크 설계로 높이 차이가 최소가 되었으며, 원하는 공정을 지정하여 높이 차이가 최소화 되도록 수행 가능하다. 향후 개발된 자동화 프로세스로 인해 모든 각형 타입의 초기 소재 설계가 가능할 것으로 판단된다.

• 오토저널
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• 제17권2호
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• pp.24-34
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• 1995

여기서는 최근의 자동차 금형의 최적설계 기술개발을 위한 국내의 연구동향을 중심으로 살펴보고 실제 CAE 기술의 적용 예를 소개하고자 한다. 1. 금형설계에서의 CAE 기술의 도입. 2. CAE 기술로서의 FEA 해석. 3. CAE 도입의 기술적 제 문제. 4. 프레스 공정의 2차원/3차원 해석. 5. 최적 블랭크 형상설계기술. 6. 강건설계를 위한 CAE 기술의 응용.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.207-218
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• 1997

A new blank design method is introduced to predict the blank shape and the strain distribution in the sheet metal forming process. This method deals with only one step from the final shape to the initial blank using the ideal forming theory. Based on this theory, a three-dimensional membrane finite element code has been developed to design an initial blank in the sheet metal forming process. In this paper, the designs of initial blanks for forming a cylindrical cup, a rectangular cup, and a front fender are presented as examples. Also, it compares the two shapes, the target shape with the shape which is deformed from the initial blank using the FEM analysis code. The results illustrate the information that this direct design code is useful in the preliminary design state.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1361-1370
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• 2012

본 논문은 응력 등가정하중을 이용하여 금속제조공정에서 원하는 성형품과 단조품의 최종형상을 얻기 위한 형상최적화 방법을 제안한다. 성형품의 최종형상은 블랭크의 형상에 따라 달라지고 단조품의 최종형상은 빌렛의 형상에 따라 달라진다. 따라서 원하는 형상의 제품을 얻기 위해 구조최적화방법 중 형상최적화방법을 적용하였다. 금속성형 공정은 비선형 동적해석을 수행하므로 등가정하중법을 이용한다. 등가정하중법 중 가상모델을 이용한 응력 등가정하중은 등가정하중을 산출하는 새로운 방법으로 재료 특성의 가치를 재정의하여 응력 등가정하중을 계산한다. 본 논문에 포함된 예제를 통해 원하는 제품의 최종형상을 얻기 위한 최적의 블랭크 및 빌렛 형상을 도출하여 제안한 방법의 유용성을 검증한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권7호
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• pp.1141-1148
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• 1997

In the stamping industry the blank shape to be stamped into a designed shape has been conventionally determined from the try out process by the press engineers. The work needs a lot of time and thus leads a loss of productivity. In this study boundary element method for 2-dimensional potential problem was used to design optimum blank shapes for irregular press forming. Here we assumed that the blank is controlled by blank holder only and material flow at blank holder was under potential flow. The developed PC code for designing the optimum blank shape shows that the blank shapes for optimal drawing can be calculated within a few minute in pentium PC and the calculated shapes agree well with the experiments. However the application of this method is constrained only to the pressed product with flat bottom.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권12호
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• pp.68-71
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• 1998

Rectangular deep drawing process is widely used in sheet metal forming. But there are various defects such as earring, wrinkling, tearing, etc. In order to avoid the defects, an optimum blank shape is required. But it has not been generalized to determine the optimum blank shape because deep drawing processes are involved in complex process parameters. So, it is very necessary to do research systematically about determining the optimum blank shape of deep drawing process. In this study a rectangular cup drawing test has been carried out to determine the optimum blank shape for various stainless steel sheets. From the test, a new blank model, which has no earring, is proposed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권1호
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• pp.79-86
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• 2000

In this study, a method of optimal blank design using the sensitivity analysis has been proposed. To get sensitivity a well-known commercial code PAM-STAMP has been used. In order to verify this method, formings of square cup, clover shaped cup and L shaped cup have been chosen as the examples. With the predicted optimal blank both computer simulation and experiment are performed. Excellent agreements are recognized between the numerical results and the target contour shapes. Through the investigation, the proposed systematic method of optimal blank design is found to be effective in the design of the deep drawing process.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권8호
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• pp.815-823
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• 2013

The hot curvature forming of large aluminum plates is a process used to produce spherical liquefied natural gas (LNG) tanks. In this study, we describe a method to determine the optimum shape of blanks to minimize the root gap in the forming process. The method proposed in this study was applied to a small-scale model for thick plates with a curvature of 1500 mm and thickness of 6 mm. First, the shape of the curved shells was determined as the target shape, and then a coordinate transform was used to determine the optimum blank shape, which was then iteratively modified using the results of finite element method (FEM) simulations, including heat transfer, until the shape error was minimized. Experiments in forming using Al5083 thick plate were carried out, showing that the method can determine the optimum blank shape within an allowable root gap of 0.1 mm.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권8호
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• pp.899-904
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• 2014

자유벌징에 있어서 성형 높이를 최대화하기 위하여 블랭크의 두께 분포를 최적화 하였으며, 등가정하중을 이용한 구조최적화법을 사용하였다. 두께형상은 부드러운 곡선으로 나타내기 위하여 베지어곡선을 사용하였고 제어점의 위치가 설계변수이며, 최대 변형률을 일정 값으로 제한하였다. 사용된 소재는 인코넬 718 이며 최적화된 두께분포로 가공된 블랭크를 이용한 자유벌징 시험을 수행하여 평판형 블랭크를 사용한 결과보다 22% 더 높은 성형 높이를 얻었다. 최적화결과에서 예측된 변형형상, 정점에서의 변형 경향, 두께분포가 실험에서 얻은 결과와 유사하여 최적화 과정의 유효성을 입증하였고, 최적화 결과가 실제 구현될 수 있음을 검증하였다.

• 소성∙가공
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• 제24권1호
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• pp.28-36
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• 2015

After a short review of the iterative optimal blank method, a new method of measuring the shape error for stamped parts with 3D contour lines, which is an essential component of the optimal blank design, is proposed. When the contour line of the target shape does not exist in a plane, but exists in 3D space, especially when the shape of the target contour line is very complicated as in the real automotive parts, then the measurement of the shape error is critical. In the current study, a method of shape error measurement based on the minimum distance is suggested as an evolution of the radius vector method. With the proposed method, the optimal blank shapes of real automotive parts were found and compared to the results of the radius vector method. From the current investigation the new method is found to resolve the issues with the radius vector method.