KR100726088B1 - Equi-biaxial stretching method for the formability evaluation of sheet material - Google Patents

Equi-biaxial stretching method for the formability evaluation of sheet material Download PDF

Info

Publication number
KR100726088B1
KR100726088B1 KR1020050133031A KR20050133031A KR100726088B1 KR 100726088 B1 KR100726088 B1 KR 100726088B1 KR 1020050133031 A KR1020050133031 A KR 1020050133031A KR 20050133031 A KR20050133031 A KR 20050133031A KR 100726088 B1 KR100726088 B1 KR 100726088B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
punch
plate member
sheet material
strain
plate
Prior art date
Application number
KR1020050133031A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
오승택
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020050133031A priority Critical patent/KR100726088B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100726088B1 publication Critical patent/KR100726088B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/20—Metals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014—Type of force applied
    • G01N2203/0016—Tensile or compressive
    • G01N2203/0017—Tensile

Abstract

An equi-biaxial stretching method for formability evaluation of a sheet material is provided to reduce friction between a punch (or a mold) and a plate member to evaluate formability of the plate member. An equi-biaxial stretching method for formability evaluation of a sheet material includes a punch(3), upper and lower blank holders, and a plate member(6). The punch is installed at a lower blank holder to pass through the holder. The punch is configured to form a shape of the plate member. The punch is configured to reduce a friction area between the punch and the plate member. The punch has corner parts having two different radius of curvatures in a stepped manner. The stepped radius of curvatures of the corner parts reduce friction between the punch and the plate member and maximize a deformation ratio of the two radius of curvatures.

Description

판재의 성형성을 평가하기 위한 등이축인장변형 부가 방법{EQUI-BIAXIAL STRETCHING METHOD FOR THE FORMABILITY EVALUATION OF SHEET MATERIAL}Equivalent Biaxial Tensile Deformation Method for Evaluating the Formability of Sheets {EQUI-BIAXIAL STRETCHING METHOD FOR THE FORMABILITY EVALUATION OF SHEET MATERIAL}

도 1은 종래 기술에 따른 프레스 펀치의 모서리 부분을 도시한 확대도;1 is an enlarged view of a corner portion of a press punch according to the prior art;

도 2a 및 2b는 일반적인 프레스 펀치의 동작을 도시한 작동도;2A and 2B are operational views showing the operation of a typical press punch;

도 3은 본 발명에 따른 프레스 펀치의 모서리 부분을 도시한 확대도;Figure 3 is an enlarged view showing the corner portion of the press punch according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 펀치 단부에 윤활을 적용한 경우와 하지 않은 경우의 변형율을 비교한 그래프; 및Figure 4 is a graph comparing the strain with and without lubrication applied to the punch end according to the present invention; And

도 5는 본 발명에 따른 펀치의 단부에 윤활을 적용한 경우의 성형량에 따른 변형율 분포를 도시한 그래프.Figure 5 is a graph showing the strain distribution according to the molding amount when lubrication is applied to the end of the punch according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1: 상부 블랭크 홀더 2: 하부 블랭크 홀더1: upper blank holder 2: lower blank holder

3: 펀치 4: 램(ram)3: punch 4: ram

5: 유압 실린더 6: 판재5: hydraulic cylinder 6: sheet material

본 발명은 판재의 성형성 평가 등을 목적으로 프레스 성형시 판재의 변형율을 극대화시킨 방법에 관한 것으로서, 특히 판재 성형시, 금형(펀치)과 소재간의 마찰을 줄이기 위한 펀치 구조를 갖는 판재의 성형성을 평가하기 위한 등이축인장변형 부가 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of maximizing the deformation rate of the plate during press molding for the purpose of evaluating the formability of the plate, in particular, the sheet formability of the plate having a punch structure for reducing friction between the mold (punch) and the material A biaxial tensile strain addition method for evaluating

일반적으로, 강판의 2차가공성(한번 성형 후 재 가공 등) 또는 예비변형(prestrain)에 따른 강판의 성형특성 등을 평가하기 위한 목적으로 스트래칭(stretching) 성형을 하게 된다.In general, stretching is performed for the purpose of evaluating the formability of the steel sheet according to the secondary workability of the steel sheet (such as once forming and reworking) or prestrain.

이 방법은 프레스의 볼스터(bolster)에 고정된 펀치의 최고점 이상으로 올라간 하부 블랭크 홀더 사이에 판재를 올려놓은 후 상부 블랭크 홀더가 하강하여 판재를 압축하여 누른 다음 프레스의 램(ram)에 고정된 상부 블랭크 홀더가 내려옴에 따라 판재가 펀치를 감싸면서 성형이 되는 구조이다. 이 때 펀치의 구조는 도 1에서 보는 바와 같이 펀치 상단의 평면부에서의 변형율을 원하는 값으로 하기 위하여 펀치의 모서리 부위에 임의의 곡율(radius)를 주어 원하는 변형율을 얻는다. 이와 같은 스트래칭 시험법에서는 곡률에서의 펀치와 판재와의 마찰로 인하여 펀치의 평탄부에서 약 5% 이상의 변형율을 얻기가 힘들다.This method puts the plate between the lower blank holders raised above the highest point of the punch fixed to the bolster of the press, and then presses the upper blank holder down to compress the plate and press the upper part fixed to the ram of the press. As the blank holder descends, the plate is formed while wrapping the punch. In this case, as shown in FIG. 1, the punch has a predetermined radius in order to obtain a desired strain rate in order to obtain a desired value of the strain rate at the top of the punch. In such a stretching test, it is difficult to obtain a strain of about 5% or more at the flat portion of the punch due to friction between the punch and the plate in curvature.

한편, 판재의 성형특성 평가를 위해서는 일반적으로 성형한계도(forming limit diagram)를 작성하여 이용하지만 보통 이러한 성형한계도상의 성형한계곡선(forming limit curve)은 판재의 파단이 일어날 때까지의 변형경로가 단순경로로서 주변형율(major strain)과 부변형율(minor strain)간의 비가 일정하게 유지되면서 성형이 일어나는 경우에 대하여 얻은 그래프이다.On the other hand, in order to evaluate the forming characteristics of the plate, a forming limit diagram is generally prepared and used. However, the forming limit curve in the forming limit diagram has a deformation path until breakage of the plate occurs. It is a graph obtained when the molding occurs while the ratio between the major strain and the minor strain is kept as a simple path.

그러나 통상 판재를 이용하여 원하는 부품을 제작하고자 할 때 이러한 단순경로로 변형이 일어나는 경우는 거의 없고 주변형율과 부변형율의 비가 일정한 값을 갖지 않고 가공이 진행됨에 따라 바뀌게 되거나 또는 1차가공이 일어난 후에 2차가공을 필요로 하는 경우도 있다. 이러한 경우에는 판재의 파단이 일어나는 변형율(한계변형율)이 일반적인 성형한계도상의 한계값과는 많은 차이가 있다.In general, however, when a desired part is manufactured by using a plate, deformation is rarely caused by such a simple path, and the ratio between the peripheral strain and the secondary strain does not have a constant value and changes as the machining proceeds, or after primary processing occurs. In some cases, secondary processing is required. In this case, the strain (limit strain) at which the plate breaks differs from the limit value on the general forming limit diagram.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 본 발명의 목적은 펀치(또는 금형)와 판재간의 마찰을 줄이고, 변형율을 기존의 한계값에 비해 크게 할 수 있도록 구성되는 판재의 성형성을 평가하기 위한 등이축인장변형 부가 방법을 제공하는데 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to evaluate the formability of the plate is configured to reduce the friction between the punch (or mold) and the plate, and to increase the strain rate compared to the existing limit value To provide a biaxial tensile strain addition method for

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 펀치를 이용한 프레스 성형 장치에 있어서 판재의 등이축 변형율을 얻기 위한 방법에 있어서, 상기 펀치와 판재 사이의 마찰 영향을 줄이기 위하여 상기 펀치의 모서리 부분을 서로 다른 곡률을 갖는 2단의 곡형부로 형성함을 특징으로 한다.In order to solve the above object, the present invention provides a method for obtaining a biaxial strain rate of a plate in a press forming apparatus using a punch, the punch to reduce the friction effect between the punch and the plate The corner portion of is characterized in that formed into two curved portions having different curvature.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the case where it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily obscured, the detailed description thereof will be omitted.

도 2a 및 2b는 일반적인 프레스 펀치의 동작을 도시한 작동도로써, 램(4)에 고정된 상부 블랭크 홀더(1)와, 상기 상부 블랭크 홀더(1)와 일정 간격을 가지며 설치되는 하부 블랭크 홀더(2)를 포함한다. 상기 상부 블랭크 홀더(1)는 프레스 동작시 하강하게 되며, 하부 블랭크 홀더(2)는 소정의 유압 실린더(5)에 의해 지지를 받고 있다. 상기 하부 블랭크 홀더(2)에는 상기 홀더(2)를 관통하도록 일정 형상의 펀치(3)가 설치된다.2A and 2B illustrate an operation of a general press punch, and includes an upper blank holder 1 fixed to a ram 4 and a lower blank holder installed at a predetermined distance from the upper blank holder 1. It includes 2). The upper blank holder 1 is lowered during the press operation, and the lower blank holder 2 is supported by a predetermined hydraulic cylinder 5. The lower blank holder 2 is provided with a punch 3 having a predetermined shape to penetrate the holder 2.

도 2a에 도시한 바와 같이, 초기에 하부 블랭크 홀더(2)와 펀치(3)의 상부면은 대략적으로 평면을 유지하거나 상기 펀치의 상면이 상기 하부 블랭크 홀더의 상면보다 낮도록 배치한다. 상기 상, 하부 블랭크 홀더(1, 2) 사이에 소재를 취입하고 상기 상부 블랭크 홀더(1)를 하강시켜 하부 블랭크 홀더(2)와 접촉하게 되고, 더욱 가압하여 하부 블랭크 홀더(2)가 하강하게 되면, 제자리에 있는 펀치(3)에 의해 소재(6)는 펀치(3)의 외면 형상과 같은 형상으로 성형되는 것이다.As shown in FIG. 2A, initially, the upper surfaces of the lower blank holder 2 and the punch 3 are approximately planar or arranged so that the upper surface of the punch is lower than the upper surface of the lower blank holder. The material is inserted between the upper and lower blank holders 1 and 2, and the upper blank holder 1 is lowered to come into contact with the lower blank holder 2, and is further pressed to lower the lower blank holder 2. In this case, the raw material 6 is formed into the same shape as the outer surface of the punch 3 by the punch 3 in place.

도 3은 본 발명에 따른 프레스 펀치의 모서리 부분을 도시한 확대도로써, 본 발명에 따른 펀치(3)의 소재(6)를 변형시키는 모서리 부분을 서로 다른 두 개의 곡률을 갖는 부분(31, 32)으로 단이 지도록 형성한다. 즉, 펀치(3)의 모서리 곡률부를 2단으로 만들어 펀치(3)와 판재(6)간의 마찰면적을 종래의 방법에 비해 줄이는 구조로 되어 있다. 이러한 단(31, 32)은 펀치 상단 평면부에서의 변형율을 극대화 즉, 펀치와 소재(6)간의 마찰을 최소화 하기 위하여 단 1, 단 2 의 곡율반경 중심점 사이의 수평 및 수직간격 및 각 단에서의 곡율을 최적화 하는 것이 중요하다.Figure 3 is an enlarged view showing the corner portion of the press punch according to the present invention, the portion 31, 32 having two different curvatures of the corner portion deforming the raw material 6 of the punch 3 according to the present invention. ) To form a stage. That is, the edge curvature of the punch 3 is made into two stages, and the friction area between the punch 3 and the board | plate material 6 is reduced compared with the conventional method. These stages 31 and 32 are formed at the horizontal and vertical intervals between the centers of the radius of curvature of stages 1 and 2 and at each stage to maximize the strain at the punch top plane, i.e. to minimize the friction between the punch and the workpiece 6. It is important to optimize the curvature of the.

더욱이, 필요에 따라 펀치 상단에 있는 판재의 변형율을 극대화 하기 위하여 단의 곡율부에 윤활을 하는 것이 필요한데 단을 둠으로써 단1과 단 2사이에 유지(grease)를 발라둠으로서 소재가 소성변형 시 미리 도포한 유지가 소재에 달라붙게 되어 단 2의 곡율부를 윤활해 줌으로서 가능하다. 또한 단 2에서의 마찰을 극소화 하기 위하여 얇은 비닐을 단 2의 넓이로 도너츠 형으로 절단하여 단 2에 올려놓는 것이 가능하여 마찰을 최소화 할 수 있는 것이다.Moreover, if necessary, lubrication of the curvature of the stage is necessary to maximize the deformation rate of the plate on the upper part of the punch, and the grease is applied between the stage 1 and stage 2 by placing the stage. Pre-coated oils and fats stick to the material, thereby lubricating only two curvatures. In addition, in order to minimize the friction in stage 2, it is possible to cut the thin vinyl into donut-shaped pieces in the width of stage 2 and put them on stage 2 to minimize the friction.

도 2a 및 도 2b에서 보는 바와 같이, 하부 블랭크홀더에 판재를 올려놓은 후 상부 블랭크 홀더(1)가 내려와서 판재를 압축하여 누른 다음 프레스의 램(ram)에 고정된 상부 블랭크홀더가 내려옴에 따라 판재가 펀치를 감싸면서 성형이 되며 도 4에 나타낸 바와 같이 원하는 깊이로 성형을 한 후 펀치 상단의 평탄부의 변형율을 측정하여 원하는 변형율을 얻게 된다.As shown in Figures 2a and 2b, after placing the plate on the lower blank holder, the upper blank holder (1) comes down to compress and press the plate, as the upper blank holder fixed to the ram of the press down The plate is molded while wrapping the punch, and as shown in FIG. 4, the mold is molded to a desired depth and the strain of the flat portion of the upper end of the punch is measured to obtain a desired strain.

도 4는 펀치의 곡율부에 윤활을 전혀 하지 않은 경우와 단2에 비닐을 올려놓고 성형한 경우의 변형율(strain)을 나타낸 그래프이다. 그래프에서 보는 바와 같이, 윤활을 하지 않은 경우(biaxial-bare)는 주, 부 변형율이 약 5% 내외이나 단 2에 비닐을 올려놓고 성형한 경우는 주,부 변형율이 약 10%로서 2배정도의 변형율을 얻을 수 있었다. 도 5는 성형이 진행됨에 따른 변형경로를 나타내는 것으로 주, 부 변형율의 비가 1로서 등이축으로 성형이 됨을 나타내고 있다.FIG. 4 is a graph showing strains when no lubrication is performed on the curvature of the punch and when the vinyl is placed on the stage 2 and molded. As shown in the graph, in the case of non-lubrication (biaxial-bare), the major and minor strains are about 5%, but when the plastic is put on the single stage, the major and minor strains are about 10%, which is about double. Strain could be obtained. FIG. 5 shows a deformation path as the molding proceeds, and shows that the ratio of the primary strain and the negative strain ratio is 1 to form the biaxial axis.

분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 많은 다른 방식들이 있을 수 있는 것이다.Apparently, there are many ways to modify these embodiments while remaining within the scope of the claims. In other words, there may be many other ways in which the invention may be practiced without departing from the scope of the following claims.

금형과 판재간의 마찰의 영향을 줄이고 변형율을 극대화하여 인장 변형율이 기존의 방법에 비해 약 2배 정도로 높일 수 있는 효과가 있다.By reducing the influence of friction between the mold and the plate and maximizing the strain rate, the tensile strain is about 2 times higher than the conventional method.

Claims (2)

펀치를 이용한 프레스 성형 장치에 있어서 판재의 등이축 변형율을 얻기 위한 방법에 있어서,In a press forming apparatus using a punch, in a method for obtaining a biaxial strain rate of a sheet material, 상기 펀치와 판재 사이의 마찰 영향을 줄이기 위하여 상기 펀치의 모서리 부분을 서로 다른 곡률을 갖는 2단의 곡형부로 형성하고, 상기 각 단이 만나는 단차 부분에 윤활 수단을 부가함을 특징으로 하는 판재의 성형성을 평가하기 위한 등이축인장변형 부가 방법.In order to reduce the frictional effect between the punch and the plate material, the edge portion of the punch is formed into two curved portions having different curvatures, and the lubrication means is added to the stepped portion where each end meets. A biaxial tensile strain addition method for evaluating formability. 삭제delete
KR1020050133031A 2005-12-29 2005-12-29 Equi-biaxial stretching method for the formability evaluation of sheet material KR100726088B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050133031A KR100726088B1 (en) 2005-12-29 2005-12-29 Equi-biaxial stretching method for the formability evaluation of sheet material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050133031A KR100726088B1 (en) 2005-12-29 2005-12-29 Equi-biaxial stretching method for the formability evaluation of sheet material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100726088B1 true KR100726088B1 (en) 2007-06-08

Family

ID=38358695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050133031A KR100726088B1 (en) 2005-12-29 2005-12-29 Equi-biaxial stretching method for the formability evaluation of sheet material

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100726088B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100931154B1 (en) * 2007-12-14 2009-12-10 주식회사 포스코 Specimen for manufacturing composite moldability, the method of forming a specimen using the same and the evaluation method of the specimen formed by the same
RU2655634C1 (en) * 2017-02-27 2018-05-29 Публичное акционерное общество "АВТОВАЗ" Method for testing sheet materials to axiosymmetrical drawing
RU2659458C1 (en) * 2017-03-01 2018-07-02 Публичное акционерное общество "АВТОВАЗ" Method for testing sheet materials to axisymmetrical drawing

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990041990A (en) * 1997-11-25 1999-06-15 유무성 Forming and Piercing Process Simultaneous Mold and Manufacturing Method of Cold Plate for Heat Exchanger

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990041990A (en) * 1997-11-25 1999-06-15 유무성 Forming and Piercing Process Simultaneous Mold and Manufacturing Method of Cold Plate for Heat Exchanger

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100931154B1 (en) * 2007-12-14 2009-12-10 주식회사 포스코 Specimen for manufacturing composite moldability, the method of forming a specimen using the same and the evaluation method of the specimen formed by the same
RU2655634C1 (en) * 2017-02-27 2018-05-29 Публичное акционерное общество "АВТОВАЗ" Method for testing sheet materials to axiosymmetrical drawing
RU2659458C1 (en) * 2017-03-01 2018-07-02 Публичное акционерное общество "АВТОВАЗ" Method for testing sheet materials to axisymmetrical drawing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR940009403B1 (en) Stamping appraisal device and method of a steel sheet
RU2012133251A (en) METHOD FOR STAMPING A COMPONENT HAVING A L-SHAPED FORM
KR102334109B1 (en) Evaluation method of deformation limit in shearing surface of metal plate, crack prediction method, and design method of press mold
JP6156608B1 (en) Manufacturing method of stretch flange molded parts
CN101138777A (en) Accurate part finish blanking method and blanking mold thereof
CN108778551B (en) Method for producing a shaped part
CN101164715A (en) Unsymmetrical stretching forming mould capable of inducing plate material to rebound
KR100726088B1 (en) Equi-biaxial stretching method for the formability evaluation of sheet material
CN101264495A (en) High-tension metal plate shaping manufacturing method and the punching equipment
KR102268395B1 (en) Molded material production method and molded material
JP2002103479A (en) Blank mold
KR100674812B1 (en) Drawing dies with movable draw bead
CN204338727U (en) Stainless steel coated precise punching die
CN104525722A (en) Measurement method of clearance of drawing die
CA3056357C (en) Press form device and method for producing press-formed articles
JP2017042826A (en) Manufacturing method for molded component with stretch flange
CN210497945U (en) Simple convex hull drawing die
JP6319382B2 (en) Manufacturing method of stretch flange molded parts
KR20100075071A (en) Stamping forming method of high tensile metal plate
KR20210089838A (en) Forming press
KR19990051770A (en) Method for Measuring Plastic Anisotropy of Steel Plate by Punch Stretch
KR101719900B1 (en) Mold for molding embossing of metal sheet
KR101095376B1 (en) Forming press machine
KR102348564B1 (en) Shearing method
KR102347441B1 (en) A Forming Method Using Forming Jig

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee