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한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers v.18 no.2 = no.104, 2010년, pp.61 - 66   피인용횟수: 3
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보론강 핫 프레스 포밍 공정에 대한 가상생산 응용 및 검증
Application and Verification of Virtual Manufacturing to Hot Press Forming Process with Boron Steel

서영성    (한남대학교 기계공학과   ); 지민욱    (한남대학교 기계공학과   ); 이경훈    ((주)솔루션랩   ); 김영석    (경북대학교 기계공학과  );
  • 초록

    A virtual manufacturing system that is composed of JMatPro, a material modeler and $DEFORM^{TM}$ -HT, a finite element package is applied to the hot press forming process: high temperature material properties for each phase such as flow stress, elastic modulus, Poisson's ratio, thermal expansion coefficient, in addition to TTT curve are predicted by JMatPro and taken into $DEFORM^{TM}$ -HT to predict the material behavior considering phase transformation and heat transfer simultaneously. In order to verify the accuracy of computation, the residual stress and the springback were compared with the experimental measurements. Both the predicted and measured principal residual stresses and amount of springback were in good agreement. It was also found that the residual stresses generated from hot press forming are not negligible as it has been generally assumed, although the springback deformation is quite small.


  • 주제어

    핫 프레스 포밍 .   가상 생산 .   보론강 .   재료 물성 모델러 .   탄소성 유한 요소 해석 .   잔류 응력 .   계장화 압입 시험.  

  • 참고문헌 (12)

    1. T. Altan, Hot-stamping boron-alloyed steels for automotive parts Part I: Process methods and uses, Stamping Journal, December, pp.40-41, 2006. 
    2. M. Eriksson, M. Oldenburg, M. C. Somani, L. P. Karjalainen, Testing and evaluation of material data for analysis of forming and hardening of boron steel components, Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering, Vol.10, pp.277-294, 2002. 
    3. M. Merklein, J. Lechler, M. Geiger, Characterisation of the flow properties of the quenchenable ultra high strength steel 22MnB5, Annals of the CIRP, Vol.55, pp.229-232, 2006. 
    4. P.F. Bariani, S. Bruschi, A. Ghiotti, A. Turetta, Testing formability in the hot stamping of HSS, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Vol.57, pp.265-268, 2008. 
    5. H. S. Kim, M. H. Seo, S. J. Kim, S. C. Back, W. J. Bang, Finite element analysis and experimental investigation on the thermal deformation behavior of steel sheets during press hardening, J. Kor. Int. Met. & Mater., Vol.39, No.9, pp.1076-1083, 2001. 
    6. M. Naderi, L. Durrenberger, A. Molinari, W. Bleck, Constitutive relationships for 22MnB5 boron steel deformed isothermally at high temperature, Materials Science & Engineering A, Vol.478, pp.130-139, 2008. 
    7. A. E. Tekkya, H. Karbasian, W. Homberg, M. Kleiner, Thermo-mechanical coupled simulation of hot stamping components for process design, Production Engineering Research and Development, Vol.1, pp.85-89, 2007. 
    8. K. P. Kang, K. H. Lee, Y. S. Kim, M. W. Ji, Y.S. Suh, Prediction of phase transformation of boron steel sheet during hot press forming using material properties modeler and DEFORMTM- HT, Transactions of Materials Processing, Vol.17, No.4, pp.249-256, 2008.     
    9. M. S. Chae, B. C. Pack, Y. S. Suh, Y. S. Kim, Mechanical and forming characteristics of high strength boron alloyed steel in hot forming, Korean Society of Automotive Engineers 2008 Annual Conference, Vol.08, No.01, 2008. 
    10. Y. H. Lee, J. Y. Kim, J. S. Lee, K. H. Kim, J. Y. Koo, D. Kwon, Using the instrumented indentation technique for stress characterization of friction stir-welded API X80 steel, Philosophical Magazine, Vol.86, Nos.33-35, pp. 5497-5504, 2006. 
    11. J. I Jang, D. I. Son a, Y. H. Lee , Y. Choi, D. I. Kwon, Assessing welding residual stress in A335 P12 steel welds before and after stressrelaxation annealing through instrumented indentation technique, Scripta Materialia, Vol. 48, pp.743-748, 2003. 
    12. Balamurugan. R, Narayanan. R, K. J. Moon, C. D. Park, Y. S. Kim, Fatigue analysis of chassis tubular torsion beam axle including the sheet metal forming effects, Spring Proceedings of Korean Society of Automotive Engineers, No.4, pp.1913-1917, 2007. 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (3)

    1. Kim, N.H. ; Kang, C.G. 2010. "The Prediction of Interfacial Heat Transfer Coefficient According to Contact Time and Pressure in Forging and Casting Die Materials for the Hot Press Forming" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics, 19(6): 378~386     
    2. Je, Hwan-Il ; Son, Chang-Suk ; Nam, Ki-Woo 2011. "A Study on Spot-Welding Characteristics and Material Analysis of Boron Steel for Hot-Stamping under Different Heat-Treatment Conditions" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, 35(4): 383~391   
    3. Lee, S.Y. ; Lee, K. ; Lim, Y.H. ; Jeong, W.C. 2013. "Study on Heat Transfer Characteristic in Hot Press Forming Process" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics, 22(2): 101~107     

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  • 서영성 (14)

    1. 1998 "MPI를 이용한 판재성형해석 프로그램의 병렬화" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 22 (1): 132~141    
    2. 2000 "원격 CAE를 위한 PC기반 전.후처리기 개발" 한국CAD/CAM학회논문집 = Transactions of the Society of CAD/CAM Engineers 5 (2): 113~121    
    3. 2000 "플라스틱 파이프 압출시 금형 형상이 다이립 집적에 미치는 영향" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 9 (5): 486~493    
    4. 2002 "나선형 증기 발생기 튜브의 정밀성형을 위한 스프링백 제어 연구" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 11 (3): 238~245    
    5. 2008 "보론 강판의 핫 프레스 포밍 공정 시 재료 물성 모델러와 DEFORMTM-HT를 활용한 상 변태 예측" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 17 (4): 249~256    
    6. 2009 "핫 포밍을 이용한 고강도 보론 첨가 강의 기계적 및 성형 특성 평가" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 18 (3): 236~244    
    7. 2009 "기하적 필수 전위에 의한 길이효과를 고려한 입자 강화 알루미늄 복합재의 강도해석" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 18 (6): 482~487    
    8. 2010 "가상생산 및 실험을 통한 폴리에틸렌관과 금속관 일체형 볼 밸브의 개발에 관한 연구" 한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas 14 (1): 47~54    
    9. 2011 "변형률 구배 소성을 고려한 입자 강화 알루미늄 복합재의 크기 종속 강화 모델링" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 35 (7): 745~751  
    10. 2011 "변형률 구배 소성 저차 유한요소에 의한 크기 의존 구조 문제의 모델링 및 해석" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 35 (9): 1041~1050  
  • 지민욱 (2)

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