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박판 성형공정 유한요소 해석용 마찰모델
Friction Model for Finite Element Analysis of Sheet Metal Forming Processes

금영탁   (한양대학교 CPRC 기계공학부UU0001519  ); 이봉현   (한양대학교 일반대학원(현재 LG 전자 근무)UU0001519  );
  • 초록

    In order to find the effect of lubricant viscosity, tool geometry, forming speed, and sheet material properties on the friction in the sheet metal forming, friction tests were performed. Friction test results show that as the lubricant viscosity becomes lower, the friction coefficient is higher. When surface roughness is extremely low or high, the friction coefficient is high. The bigger die corner radii and punch speed are, the smaller is the friction coefficient. From the experimental observation, the friction model which is the mathematical expression of friction coefficient in terms of lubricant viscosity, roughness and hardness of sheet surface, punch corner radius, and punch speed is constructed. By comparing the punch load found by FEM using the proposed friction model with that obtained from the experiment in 2-D stretch forming, the validity and accuracy of the friction model are demonstrated.


  • 주제어

    Friction Model .   Friction Coefficient .   Sheet Metal Forming Process .   Finite Element Analysis .   Friction Test .   Lubricant Viscosity.  

  • 참고문헌 (16)

    1. Terumasa Hisakado, Kentarou Miyazaki, Akiyoshi Kameta and Satoru Negishi, 2000, 'Effects of surface roughness of roll metal pins on their friction and wear characteristics', Wear239, pp. 69-76 
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    4. M. Teodorrescu, G. Frumusanu, and L. Teodorescu, 1996, 'Study about the nature of the friction-lubrication process during the deep drawing of thin sheets', 19th IDDRG Biennial Congress, pp.541-546 
    5. R.J.J.M. Sniekers and H.A.A. Smits, 1997, 'Experimental set-up and data processing of the radial strip-drawing friction test', Journal of Materials Processing Technology 66, pp. 216-223 
    6. M. Jonasson, A. Whilborg and L. Gunnarsson, 1998, 'Analysis of surface topography changes in steel sheet strips during bending under tension frictiontest', Int.J.Mach. Tools Manufact., Vol.38, NO.5-6, pp.459-467 
    7. S.R. Bhonsel and K.J. Weinmann, 1990, 'The Significance of the workpiece sample in the strip-tension friction test', Transactions of NAMRI/SME, pp. 46-51 
    8. J.M. Lanzon, M.J. Cardew-Hall and P.D. Hodgson, 1998, 'Characterising frictional behaviour in sheet metal forming', Journal of Materials Processing Technology 80~81, pp. 251-256 
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    10. 김영석, 박기철, 1991, 'Zn-Ni계 합금도금강판의 마찰특성에 관한 연구', 대한기계학회 논문집, 15권6호, pp. 1807-1818 
    11. 김영석, 남재복, 최원집, 1990, '자동차용 표면처리 강판의 마찰특성에 관한 연구, 대한기계학회 논문집, 14권6호, pp. 1474-1486 
    12. 서대교, 이재동, 송광헌, 최이천, 1999, '금형의 온도와 처리상태에 따른 판재의 마찰 특성', 한국소성가공학회지, 8권3호, pp. 245-251 
    13. 권재욱, 김인수, 1992, '각종 도금강판의 신장성형시 마찰계수 측정', 한국소성가공학회지, 1권1호, pp. 75-86 
    14. S.S. Han, 1997, 'Influence of tool geometry of friction behavior in sheet metal forming', Journal of Material Processing Technology, Vol.63, pp. 129-133 
    15. 이봉현, 금영탁, 2002, '박판성형 해석용 마찰 모델 (1부: 실험)', 한국소성가공학회지 제11권 제4호, pp. 349-354     
    16. 김준보, 금영탁, 1996, '굽힘효과를 고려한 자동차 판넬 성형 공정의 2차원 유한 요소 해석', 한국자동차공학회논문집 제4권 제6호, pp. 27-38 

 저자의 다른 논문

  • 금영탁 (60)

    1. 1993 "박판 성형 공정의 유한요소 해석을 위한 마찰접촉 모델" 大韓機械學會論文集 17 (9): 2242~2251    
    2. 1995 "원통컵 디프드로잉 공정의 귀발생 예측" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 4 (3): 222~232    
    3. 1997 "자동차 패널 성형 공정의 3차원 유한요소 해석에 관한 연구" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 6 (2): 152~160    
    4. 1997 "알루미늄 합금 박판 스탬핑 공정의 단면 성형 해석" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 6 (4): 279~290    
    5. 1998 "굽힘효과를 고려한 박막 유한요소에 의한 단면 성형해석" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 22 (3): 493~503    
    6. 1998 "박판성형공정의 유한요소해석을 위한 드로우비드 전문모델 개발(1부: 실험)" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 7 (1): 3~11    
    7. 1998 "박판성형공정의 유한요소해석을 위한 드로우비드 전문모델 개발(2부: 모델링)" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 7 (1): 12~22    
    8. 1998 "유한요소법을 이용한 축대칭 다단계 딥드로잉 금형 설계 해석" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 7 (6): 594~602    
    9. 1998 "샌드위치 판재의 차량적용 기술개발" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 7 (6): 603~609    
    10. 1999 "세라믹 애자 건조공정의 유한요소 시뮬레이션" 한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology 9 (3): 347~352    
  • 이봉현 (3)

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