전단 유한요소해석을 이용한 초고장력 강판 피어싱 공정의 펀치 형상에 따른 내구성 평가 연구
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2021
작성언어
Korean
주제어
KDC
550
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학술저널
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189-189(1쪽)
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최근 자동차 업계는 친환경 정책과 연비 향상을 위해 차량 경량화에 많은 노력을 기울이고 있다. 외부의 충격에서 탑승자를 보호하는 가장 중요한 수단인 차량 프레임 관련 부품 제작에는 고강도 및 경량화에 초점을 맞춘 UHSS(초고장력 강판) 소재가 주로 사용되며, 측면 충돌 시 안전 확보에 중요한 역할을 하는 B-pillar 제작 시 적극 사용을 권하는 추세이다. 하지만, UHSS 소재는 고가의 소재이기 때문에 큰 충격으로 인해 소재 자체가 파괴되는 경우를 제외하면 수리를 통해 재사용 하는 경우가 대부분이다. 현재 리벳팅 된 부품을 분리하기 위해 사용되는 펀치 공구에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 본 연구에서는 UHSS 급의 CP1180 판재에 관하여 전단 유한요소해석을 통해 펀치의 형상에 따른 펀치 부하 응력 값을 측정하고, 측정된 응력을 기반으로 한 피로해석을 수행하여 형상에 따른 펀치의 수명에 관하여 분석하였다.
더보기In recent years, the automotive industry is putting a lot of effort into lighter vehicles to improve eco-friendly policies and fuel economy. In order to achieve weight lightening with high strength of the vehicle frame parts, there is a trend to actively use UHSS(Ultra High Strength Steel) as proper materials. In particular, because of its high strength property, it is commonly supposed to manufacture the vehicle frame parts like the B-pillar that related to safety from automotive side collision. But, UHSS occurs the high cost in manufacturing, it is necessary to apply the disassembly and bonding of parts to the GPa material of the piercing punch to enable repair. In this study, the fatigue analysis is performed to analysis the fatigue life of punch according to punch shape in the piercing process of the UHSS grade CP1180 sheet through finite element method. The shear shape and the stress on the tool were investigated for the shear analysis about angle difference of the punch using DEFORM program which is a commercial forming analysis software and an ANSYS-based user-defined auxiliary program was created, verified and created. As a result, it was confirmed that the optimized angle of the punch considered the appropriate load, fatigue life and material properties of tools. and it will be used in the evaluation of the suitability for the piercing process of GPa grade material sheet through numerical analysis in the future.
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