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점진성형에서 성형력 측정 및 분석에 관한 연구 원문보기
A Study on Forming Force Measurement and Analysis in Incremental Sheet Metal Forming

  • 저자

    박희정

  • 학위수여기관

    경남대학교 산업대학원

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    기계공학과

  • 지도교수

    강재관

  • 발행년도

    2014

  • 총페이지

    42

  • 키워드

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T13538501&outLink=K  

  • 초록

    점진성형은 설계형상의 3D CAD 정보로부터 점진성형에 관한 등고선 공구경로를 추출하고 판재물을 플레이트에 고정시킨 후 CNC 제어를 이용하여 점진적으로 성형하는 방법으로 기존의 프레스 공정에서 필수적으로 요구되는 상·하 금형의 설계 및 제작에 따른 시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있어 최근 많은 연구가 행해지고 있다. 본 연구에서는 점진성형에서 필요한 성형력의 크기를 알아보기 위하여 공구동력계를 사용하여 점진성형의 과정에 따른 X,Y,Z 축 방향의 성형력의 변화를 측정하였고 이를 분석하였다. 실험에 사용된 포밍 형상은 반구 형상과 피라밋 형상으로서 코너 부위가 없는 원형을 성형할 때와 정사각 형상을 성형할 때의 성형력의 차이를 비교 분석하였다. 실험 결과 X, Y축에 비하여 Z축 방향으로 성형력이 크게 요구되었으며 초기 진입시 1.5배에 달하는 피크치 형태의 Z축 방향 성형력이 필요로 하였다. X, Y축 방향은 일정한 간격을 두고 정현파 형태의 성형력으로 나타남을 알 수 있었다. 피라밋 형상의 경우에는 그 단면이 정사각형이므로 원형과 달리 코너 부위에서도 일정한 크기의 피크치 형태의 성형력이 나타남을 볼 수 있었다. 성형력과 소재 두께와의 관계를 알아보기 위하여 소재를 절단하여 전자현미경으로 그 두께를 측정하였다.


    Incremental forming is a method of extracting a contour toolpath regarding incremental forming from 3D CAD information of a design shape, fixing a material on the plate, and then progressively forming with CNC control. A number of studies are conducted because it has advantages in significantly decreasing time and cost for the design and production of closed mold which are critically required in the existing press process. This study measured and analyzed how forming force changed in the directions of the X, Y, and Z axis by using tool dynamometer in order to examine the size of forming force required for incremental forming. Forming shapes used in the experiment were pyramids and hemispheres, and forming force differences between when forming sphere without corners and when forming rectangular geometry were compared and analyzed. The experiment result showed that forming force was required greater in the direction of the Z axis compared to that of X and Y axis, and the initial entry required 1.5 times greater forming force of the Z-axis direction as peak value. Forming force was shown as sine wave in the direction of X and Y axis with consistent intervals. In the case of the pyramid shape, unlike the circular shape, consistent size of forming force as peak value was also observed in the corner because its side was rectangular. To examine the relationship between forming force and thickness of the material, the material was cut and its thickness was measured with electron microscopes.


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