• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권6호
• /
• pp.691-698
• /
• 2012

일반적인 클린칭 접합공정에서 고장력강과 알루미늄의 이종소재간의 접합시 고장력강의 낮은 연신율과 높은 강도로 인해 클린칭 접합시 파단이 발생하거나 높은 클린칭 접합하중이 요구된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 클린칭 접합시 고장력강의 변형없이 알루미늄의 변형만을 이용한 홀 클린칭 접합공정을 개발하였다. 고장력강에 홀가공을 적용하여 고장력강의 변형을 배제하였다. 홀 클린칭 접합의 요구접합강도를 기초로 클린칭 접합의 기하학적 구속량을 결정하였으며, 홀 클린칭 금형의 형상은 성형체적 일정조건을 이용하여 설계하였다. 설계된 클린칭 접합공정의 유효성을 평가하기 위해 유한요소해석을 수행하여, 홀 클린칭 접합이 가능함을 확인하였다. 또한 홀 클린칭 접합의 접합강도는 인장전단시험을 통하여 평가하였다. 홀 클린칭 접합강도는 2.56kN으로 요구접합강도와 비교하여 동등수준 이상의 값을 가짐을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권8호
• /
• pp.997-1006
• /
• 2010

차체 경량화를 위해 알루미늄과 같은 경량금속의 사용은 이종소재 사용은 새로운 접합기술을 요구한다. 클린칭 접합은 이종소재 접합기술 중의 하나로 접합소재의 강도차이에 의해 접합특성이 달라진다. 본 연구에서는 Al5052 합금소재에 대한 고장력강판(SPFC440, 590, 780)에 대한 클린칭 접합특성을 평가하였다. 유한요소해석과 인장전단시험을 통해 클린칭 접합특성인 클린칭 접합의 기학적 구속량과 접합강도를 평가하였다. 상부소재가 고장력강판인 경우, SPFC780 은 상부소재의 네킹으로 클린칭 접합이 불가능하였다. 또한 상부소재의 강도가 증가함에 따라 접합강도가 증가하는 특성을 나타내었다. 하부소재가 고장력강판인 경우, 기하학적 구속량인 목두께 및 언더컷과 접합강도는 하부소재의 강도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.1577-1578
• /
• 2011

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소성가공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.401-404
• /
• 2009

The purpose of this study is investigating the joint characteristics of advanced high strength steel DP780 and Al5052 alloy sheet in the clinching process. It is difficult to join the advanced high strength steel with light-weight materials like aluminum alloy, because of low formability of DP780. The defects of clinching joint such as necking of the upper sheet, cracks of the lower sheet and no interlocking were occurred by different ductility between advanced high strength steel and aluminum alloy. The clinching conditions should be optimized to interlock without any defects. In this study, the effect of process parameters of clinching process on joinability of advanced high strength steel with Al5052 alloy was investigated by using FE-analysis. From the result of FE-analysis, the clearance between clinching punch and die, die depth and the shape of die cavity mainly affected the joinability of advanced high strength steel with Al5052 alloy.

• 한국기계기술학회지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.886-893
• /
• 2018

In this study, clinching characteristics of aluminum and galvanized steels were investigated for the application of clinching as a joining technique to aluminum wheelhouse assembly. A6451 aluminium alloy and galvanized steel sheets were joined by hybrid joining(clinching + adhesive bonding). Tensile-shear load and fracture mode of hybrid joints were investigated. Maximum tensile-shear load of hybrid joints was about six times higher than that of clinched joints without adhesive. Energy absorption values of hybrid joints were higher than those of clinched joints without adhesive as well as resistance spot welded steel joints. Developed aluminum wheelhouse assembly showed higher static stiffness than the existing steel parts. Aluminum wheelhouse inner panel unit was 44% lighter than the steel unit, and the final assembled aluminum wheelhouse was 14.6% lighter than the existing steel parts.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.395-396
• /
• 2009

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.191-192
• /
• 2009

• 기계와재료
• /
• 제23권3호
• /
• pp.138-146
• /
• 2011

자동차 차체 경량화를 위해 알루미늄 스페이스 프레임 구조가 개발되고 있으나, 관재결합이 필요하기 때문에 기존의 저항 점용접이 적용되기 어렵다. 또한, 멤버와 멤버의 연결부에서는 철강재난 고강도 재료의 사용이 요구되므로 이종재료 접합기술이 필요하다. 알루미늄 및 이종재료 접합방법으로는 볼트체결, 클린칭, SPR 접합, 접착재 등이 있으나, SPR 접합은 기계적인 결합방법의 하나로, 일반 리벳공정과는 달리 별도의 홀이 필요없기 때문에 자동화에 용이하며 작업시간도 빠르다. 리벳의 압입 방식으로 판재의 열변형이 거의 없고 친환경적인 공법으로 사용되고 있으며, 소음이 적고, 용접이 불가능한 이종재료의 결합도 가능하다. 무엇보다 자동차 양산용 장비 적용이 용이하기 때문에 기존의 저항 점용접을 대체하기 편리하다. 따라서, 본 글에서는 알루미늄 차체 부품 접합을 위한 SPR 접합공법에 대한 국내외 기술개발 동향을 분석하고, 한국기계연구원에서의 최근 기술개발 내용을 소개하고자 한다.

• 소성∙가공
• /
• 제19권4호
• /
• pp.217-223
• /
• 2010

The objective of this study is to propose the FE model for mechanical clinched joint using cohesive zone model to analyze its failure behavior under impact loading. Cohesive zone model (CZM) is two-parameter failure criteria approach, which could describe the failure behavior of joint using critical stress and fracture toughness. In this study, the relationship between failure behavior of mechanical clinched joint and fracture parameters is investigated by FE analysis with CZM. Using this relationship, the critical stress and fracture toughness for tensile and shear mode are determined by H-type tensile test and lap shear test, which were made of 5052 aluminum alloy. The fracture parameters were applied to the tophat impact test to evaluate the crashworthiness. Compared penetration depth and energy absorption at the point where 50% of total displacement in result of FE analysis and experiment test for impact test, those has shown similar crashworthiness.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2005년도 추계학술발표대회 개요집
• /
• pp.147-149
• /
• 2005

최신 연구 결과에 따르면 알루미늄과 스틸의 접합으로 산업용 부품의 특성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. 특히, 자동차 산업에서는 알루미늄과 스틸의 접합이 가능해짐으로써 에너지 소모량을 최소화할 수 있다. 지금까지 이 두 소재는 대부분 클린칭이나 스크류잉과 같은 기계적인 방법으로 접합을 하였다. 열에 의한 접합은 금속간 상(Intermetallic Phase, IMP)이 형성되기 때문에 극히 제한되었다. 이러한 상은 취성이 높기 때문에 접합부의 물성을 악화시킨다. 그 밖에도 알루미늄과 스틸의 접합에 레이저 시스템과 프레스 장치를 결합하여 사용하는 방법도 있다. 본 연구논문에서는 아연도금강과 6공 계열 알루미늄 합금(AIMgSi)이나 제한적이긴 하지만 5공 계열 알루미늄 합금(AIMg)을 접합하는데 일반 GMAW 프로세스를 변용하여 방법에 대하여 논하고자 한다.