Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A (대한기계학회논문집A)

The Korean Society of Mechanical Engineers (대한기계학회)
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Study of Flexible Forming Process Involving the Use of Sectional Flexible Die for Sheet Material

분할가변금형을 이용한 박판의 가변성형공정 연구

  • Heo, Seong-Chan (Dept. of Aerospace Engineering, Pusan Nat'l Univ.) ;
  • Ku, Tae-Wan (Dept. of Aerospace Engineering, Pusan Nat'l Univ.) ;
  • Song, Woo-Jin (Industrial Liaison Innovation Cluster, Pusan Nat'l Univ.) ;
  • Kim, Jeong (Dept. of Aerospace Engineering, Pusan Nat'l Univ.) ;
  • Kang, Beom-Soo (Dept. of Aerospace Engineering, Pusan Nat'l Univ.)
  • 허성찬 (부산대학교 항공우주공학과) ;
  • 구태완 (부산대학교 항공우주공학과) ;
  • 송우진 (부산대학교 부품소재산학협력연구소) ;
  • 김정 (부산대학교 항공우주공학과) ;
  • 강범수 (부산대학교 항공우주공학과)
  • Published : 2010.03.01
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Abstract

In general, the flexible forming die that has been used in the flexible forming process has the identical punch size; hence, its flexibility is relatively low because the range of allowable curvature radii is limited due to the uniform punch tip radius. Hence, a conceptual design of a sectional flexible die is presented for enhancing the flexibility of the forming process. Two punches of different sizes are used to configure the arbitrary forming surface. For a forming region with a relatively large curvature radius, a large punch array block is used; on the other hand, for the forming regions with small curvature radii, a small punch block is used. The cross-sectional profiles are compared with the target shape for evaluating the effectiveness of the process. Consequently, it is confirmed that the sectional flexible die can be used along with a combination of punch blocks of different sizes for manufacturing objective surfaces of complex shapes.

가변성형 공정에서 동일한 크기의 성형펀치 배열로 구성된 가변금형을 이용하는 경우 펀치의 크기가 일정하여 성형 가능한 곡률 반경이 제한되기 때문에 비교적 유연성이 낮다. 이에 본 연구에서는 가변금형의 유연성을 높이기 위하여 분할가변금형에 대한 개념을 제안하였다. 임의의 성형면을 형성하기 위하여 두 가지 크기의 펀치로 구성된 펀치 블록을 착안하였다. 상대적으로 큰 곡률 반경을 갖는 성형영역에 대해서는 크기가 큰 펀치 블록을 적용하였으며, 작은 곡률 반경을 갖는 성형영역에 대해서는 작은 크기의 펀치로 구성된 펀치 블록을 적용하였다. 해석적 연구를 토대로 성형된 제품의 단면 형상을 비교하였으며 이로부터 서로 다른 크기의 펀치 블록을 조합하여 구성한 분할가변금형을 이용한 판재의 성형공정이 비교적 복잡한 곡률 반경 분포를 갖는 곡면 가공에 적합함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Pasch, K. A., 1981, “Design of a Discrete dieSurface for Sheet Metal Forming,” S.B. Thesis,Department of Mechanical Engineering, MassachusettsInstitute of Technology.
  2. Li, M. Z., Liu, Y. H., Su, S. Z. and Li, G. Q., 1999, “Multi-Point Forming: a Flexible Manufacturing Method for a 3-d Surface Sheet,” J. Mat. Proc. Tech., Vol. 87, Issues 1-3, pp. 277-280. https://doi.org/10.1016/S0924-0136(98)00364-1
  3. Wang, Z. R., and Yuan, S. J., 2006, “New Forming Technologies Used in Manufacturing Large Vessels,” Int. J. Mach. Tools Manuf., Vol. 46, pp. 1180-1187. https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2006.01.022
  4. Li, M. Z., Cai, Z. Y., Sui, Z. and Yan, Q. G., 2002, “Multi-Point Forming Technology for Sheet Metal,” J. Mat. Proc. Tech., Vol. 129, pp. 333-338. https://doi.org/10.1016/S0924-0136(02)00685-4
  5. Zhang, Q., Dean, T. A. and Wang, Z. R., 2006, “Numerical Simulation of Deformation in Multi-Point Sandwich Forming,” Int. J. Mach. Tools Manuf., Vol. 46, pp. 699-707. https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2005.07.034
  6. Li, M. Z., Cai, Z. Y. and Liu, C. G., 2007, “Flexible Manufacturing of Sheet Metal Parts Based on Digitized-Die,” Robot. Comput.-Integr. Manuf., Vol. 23, pp. 107-115. https://doi.org/10.1016/j.rcim.2005.09.005
  7. Sun, G., Li, M. Z., Yan, X. P. and Zhong, P. P., 2007, “Study of Blank-Holder Technology on Multi-Point Forming of Thin Sheet Metal,” J. Mat. Proc. Tech., Vol. 187-188, pp. 517-520. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2006.11.133
  8. Tan, F. X., Li, M. Z. and Cai, Z. Y., 2007, “Research on the Process of Multi-Point Forming for the Customized Titanium Alloy Cranial Prosthesis,” J. Mat. Proc. Tech., Vol. 187-188, pp. 453-457. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2006.11.149
  9. Heo, S. C., Seo, Y. H., Park, J. W., Ku, T. W., Kim, J. and Kang, B. S., 2008, “Numerical and Experimental Study on Plate Forming Process using Flexible Die,” Transactions of Materials Processing, Vol. 17, No.8, pp. 570-578. https://doi.org/10.5228/KSPP.2008.17.8.570