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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김흥규
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 국민대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
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전 세계적으로 환경규제가 강화됨에 따라 자동차 업계에서도 친환경적인 자동차 개발연구가 활발히 이뤄지고 있다. 핫스탬핑, 하이드로 포밍과 복합재 소재의 연구가 자동차 경량화를 위한 대표적 기술이다. 그 중 핫스탬핑 기술은 차량의 안전성 확보와 동시에 경량화를 통한 연비개선이 가능하다는 장점이 있고, 이에 핫스탬핑 공정을 통해 생산된 차체 부품의 사용이 증가하고 있다.
핫스탬핑 공정은 보론강을 고온으로 가열하여 미세조직을 오스테나이트로 변태시켜 성형성을 향상시킨 후 성형과 퀜칭을 동시에 수행함으로써 급랭효과로 인해 미세조직을 단단한 마르텐사이트로 변태시켜 부품 강도를 향상시키는 공정이다.
핫스탬핑 공정은 Fig 1과 같이 차량 안전성능에 관련이 있는 차체 부품에 많이 적용되어 사용되고 있다. 핫스탬핑 부품에서 Fig 2와 같이 성형성 문제가 발생할 경우 제품의 강도가 취약해지고, 차량에 사용되는 부품인 만큼 안전성을 고려했을 때 심각한 결과를 초래할 수 있다. 그래서 성형성 문제가 발생하는 경우 그에 적절히 대응할 수 있는 방안을 수립할 수 있는 연구가 필요하다.
본 연구의 목적은 핫스탬핑에서 공정인자가 성형성에 미치는 영향을 파악하여 제품의 성형성 문제 발생 시 대응방안을 수립하는 것이다. 제품의 파단은 두께감소율이 커질 때, 즉 판재의 두께가 얇아지게 되면서 넥킹이 발생하고 파단이 일어난다고 한다. 재료의 물성치, 성형 온도, 블랭크-다이 클리어런스, 판재 두께, 그리고 마찰계수를 변화시켰을 때 두께감소율의 변화를 확인하고, 이를 분석하여 인자가 성형성에 미치는 영향을 평가하고, 성형품질 문제 발생 대응방안을 제시하고자 하였다.
파단 기준은 보통 FLD를 사용한다. FLD는 온도 및 판재 두께 등의 공정조건에 따라 달라진다는 연구들이 있지만, 공정조건에 따른 FLD 데이터를 확보할 수 없는 여건상 두께감소율만으로 성형성을 판단하였다.
핫스탬핑 공정은 보론강을 고온으로 가열하여 미세조직을 오스테나이트로 변태시켜 성형성을 향상시킨 후 성형과 퀜칭을 동시에 수행함으로써 급랭효과로 인해 미세조직을 단단한 마르텐사이트로 변태시켜 부품 강도를 향상시키는 공정이다.
핫스탬핑 공정은 Fig 1과 같이 차량 안전성능에 관련이 있는 차체 부품에 많이 적용되어 사용되고 있다. 핫스탬핑 부품에서 Fig 2와 같이 성형성 문제가 발생할 경우 제품의 강도가 취약해지고, 차량에 사용되는 부품인 만큼 안전성을 고려했을 때 심각한 결과를 초래할 수 있다. 그래서 성형성 문제가 발생하는 경우 그에 적절히 대응할 수 있는 방안을 수립할 수 있는 연구가 필요하다.
본 연구의 목적은 핫스탬핑에서 공정인자가 성형성에 미치는 영향을 파악하여 제품의 성형성 문제 발생 시 대응방안을 수립하는 것이다. 제품의 파단은 두께감소율이 커질 때, 즉 판재의 두께가 얇아지게 되면서 넥킹이 발생하고 파단이 일어난다고 한다. 재료의 물성치, 성형 온도, 블랭크-다이 클리어런스, 판재 두께, 그리고 마찰계수를 변화시켰을 때 두께감소율의 변화를 확인하고, 이를 분석하여 인자가 성형성에 미치는 영향을 평가하고, 성형품질 문제 발생 대응방안을 제시하고자 하였다.
파단 기준은 보통 FLD를 사용한다. FLD는 온도 및 판재 두께 등의 공정조건에 따라 달라진다는 연구들이 있지만, 공정조건에 따른 FLD 데이터를 확보할 수 없는 여건상 두께감소율만으로 성형성을 판단하였다.
목차
목 차목 차 ⅰList of Figures ⅲList of Tables ⅴ국문요약 ⅵ1. 서 론 11.1 연구 배경 및 목적 11.2 연구 내용 42. 핫스탬핑 실험 및 분석 52.1 대상 부품 및 물성 52.2 공정 순서 72.3 공정 조건 82.4 공정 영향인자 제외 133. 핫스탬핑 영향인자 분석 및 성형품질 문제 대응방안 163.1 영향인자 유한요소해석 163.1.1 영향인자 조합#1 163.1.2 영향인자 조합#2 243.1.3 영향인자 조합#3 303.1.4 영향인자 조합#4 383.2 성형품질 문제 대응방안 493.2.1 DOE 평균 493.2.2 민감도 기울기 및 성형 품질 문제 대응방안 524. 결론 54Reference 55Abstract 56
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