KR101355790B1 - Formability valuation method of material - Google Patents

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고형열
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Abstract

본 발명의 메쉬를 이용한 성형성 평가방법는, 제어부에 기설정된 가상의 소재와, 상기 소재를 가압 성형하기 위한 성형조건을 선택하는 제1단계와, 상기 선택된 성형 조건에 따른 가압력(Stress)으로 상기 소재를 가압 성형하는 제2단계와, 상기 가압 성형되는 소재의 유동 방향을 따르도록 방향성을 갖는 메쉬 선들을 상기 제어부로 디스플레이하는 제3단계 및, 상기 디스플레이된 메쉬 선들의 유동 방향 및 정렬 상태를 이용하여, 상기 가압력(Stress)에 따른 상기 소재의 변화량(Strain)을 연산하는 제4단계를 포함한다.Formability evaluation method using the mesh of the present invention, the virtual material predetermined in the control unit, the first step of selecting the molding conditions for press molding the material, and the material by the stress (Stress) according to the selected molding conditions A second step of pressing molding, a third step of displaying mesh lines having directionality along the flow direction of the pressure-molded material to the controller, and using the flow direction and alignment state of the displayed mesh lines And a fourth step of calculating a strain of the material according to the stress.

Description

메쉬를 이용한 성형성 평가방법{FORMABILITY VALUATION METHOD OF MATERIAL}Formability Evaluation Method Using Mesh {FORMABILITY VALUATION METHOD OF MATERIAL}

본 발명은 메쉬를 이용한 성형성 평가방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소재의 유동 방향을 따르도록 방향성을 갖는 메쉬 선들을 구성함으로써, 성형해석의 정확성을 확보할 수 있는 메쉬를 이용한 성형성 평가방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for evaluating formability using a mesh, and more particularly, to formability evaluation method using a mesh capable of securing the accuracy of molding analysis by configuring mesh lines having directivity along a flow direction of a material. It is about.

일반적으로, 자동차 등에 사용하는 소재(판재 부품 등)들은 프레스 성형을 통해 생산하고 있으며, 프레스 성형을 하기 이전에는 소재의 성형성을 평가하는 과정이 이루어지고 있었다.In general, materials used in automobiles (plate parts, etc.) are produced through press molding, and before press molding, a process of evaluating the formability of the materials has been performed.

이와 같은 종래의 성형성 평가방법은, 작업자의 편의성 증대와 작업시간 단축을 위해, 소재의 유동(유입) 방향에 상관없이 수직 방향의 메쉬(Mesh)를 구성하여 성형성을 평가하고 있었다.In the conventional moldability evaluation method, in order to increase the convenience of the operator and shorten the working time, the moldability was evaluated by forming a mesh in the vertical direction irrespective of the flow (inflow) direction of the material.

그러나, 종래의 성형성 평가 과정은 소재를 변형시킬 때 메쉬가 원하지 않는 형태로 변형되므로, 소재에 가해지는 가압력(Stress)과 소재의 변형률(Strain)를 정확하게 해석하기 어려웠다.However, in the conventional formability evaluation process, since the mesh is deformed into an undesired form when the material is deformed, it is difficult to accurately analyze the stress applied to the material and the strain of the material.

즉, 가압력(Stress)과 변형률(Strain)에 대한 계산 정도가 떨어지므로, 전체적인 성형성 평가의 정확성과 신뢰도를 낮추는 결과를 초래한다.
In other words, the calculation accuracy of stress and strain decreases, resulting in lowering the accuracy and reliability of the overall formability evaluation.

본 발명과 관련된 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2011-0108805호(2011년 10월 06일)가 있으며, 상기 문헌에는 드로비드가 적용된 강판 성형성 평가용 십자금형 및 이를 이용하여 강판의 성형성을 평가하는 방법이 개시되어 있다.
Literature related to the present invention is Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0108805 (October 06, 2011), the document includes a cross-shaped mold for evaluating the steel sheet formability to which draw beads are applied and the formability of the steel sheet using the same A method of evaluating is disclosed.

본 발명의 목적은 가압 변형이 이루어지는 소재의 유동 방향을 따르도록 방향성을 갖는 메쉬 선들을 구성함으로써, 변화량(Strain) 및 가압력(Stress) 정도를 정확하게 계산할 수 있고, 이를 통해 성형해석의 정확성을 확보할 수 있는 메쉬를 이용한 성형성 평가방법을 제공하는데 있다.
An object of the present invention is to configure the mesh lines having a direction to follow the flow direction of the material subjected to the pressure deformation, it is possible to accurately calculate the amount of strain (Stress) and the stress (Stress), thereby ensuring the accuracy of the molding analysis The present invention provides a method for evaluating moldability using a mesh.

본 발명에 따른 메쉬를 이용한 성형성 평가방법은, 제어부에 기설정된 가상의 소재와, 상기 소재를 가압 성형하기 위한 성형조건을 선택하는 제1단계와, 상기 선택된 성형 조건에 따른 가압력(Stress)으로 상기 소재를 가압 성형하는 제2단계와, 상기 가압 성형되는 소재의 유동 방향을 따르도록 방향성을 갖는 메쉬 선들을 상기 제어부로 디스플레이하는 제3단계 및, 상기 디스플레이된 메쉬 선들의 유동 방향 및 정렬 상태를 이용하여, 상기 가압력(Stress)에 따른 상기 소재의 변화량(Strain)을 연산하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Moldability evaluation method using a mesh according to the present invention, the first step of selecting a virtual material preset in the control unit, the molding conditions for pressing the material, and the stress (Stress) according to the selected molding conditions A second step of press-molding the material, a third step of displaying mesh lines having directionality along the flow direction of the pressure-molded material to the controller, and a flow direction and alignment state of the displayed mesh lines And a fourth step of calculating a strain of the material according to the stress.

여기서, 상기 메쉬 선들은 상기 소재의 가장자리를 따라 일정 간격으로 평행하게 형성되며, 외측 방향을 따라 다 단으로 배열되는 다수의 제1라인 및, 상기 제1라인들과 교차로 형성되며, 길이방향 일단이 상기 소재의 유동 방향을 향하도록 배열되는 다수의 제2라인을 구비할 수 있다.Here, the mesh lines are formed in parallel at regular intervals along the edge of the material, a plurality of first lines are arranged in multiple stages along the outer direction, and are formed to intersect with the first lines, one end in the longitudinal direction It may have a plurality of second lines arranged to face the flow direction of the material.

또한, 상기 제1라인들은 서로 동일 간격으로 배열되며, 상기 제2라인들은 상기 소재의 유동 방향을 따라 일직선으로 형성될 수 있다.In addition, the first lines may be arranged at equal intervals, and the second lines may be formed in a straight line along the flow direction of the material.

또한, 상기 소재의 중심 위치에는 상기 소재의 유동 방향을 향하는 상기 제2라인들의 길이방향 일단이 각각 연결되는 제3라인이 더 형성되며, 상기 제3라인들은 교차로 형성될 수 있다.In addition, a third line may be further formed at a central position of the material to which longitudinal ends of the second lines facing the flow direction of the material are respectively connected, and the third lines may be formed to cross each other.

또한, 상기 제3단계에서는 상기 소재의 크랙과, 주름 및, 스프링 백 발생 정도를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
The third step may further include calculating cracks, wrinkles, and springback occurrence of the material.

본 발명은 가압 변형이 이루어지는 소재의 유동 방향을 따르도록 방향성을 갖는 메쉬 선들을 구성하는 것으로, 변화량(Strain) 및 가압력(Stress) 정도를 정확하게 계산할 수 있고, 성형 해석시 왜곡 현상이 발생하지 않기 때문에 성형해석의 정확성을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.The present invention is to configure the mesh lines having a direction to follow the flow direction of the material subjected to the pressure deformation, it is possible to accurately calculate the amount of strain (Stress) and the stress (Stress), because no distortion occurs during the molding analysis It has the effect of securing the accuracy of molding analysis.

또한, 성형해석의 정확성을 확보할 수 있어, 소재의 크랙 및 주름 등을 정확하게 예측할 수 있고, 소재의 스프링 백 평가의 정확성도 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
In addition, it is possible to secure the accuracy of the molding analysis, it is possible to accurately predict the cracks and wrinkles of the material, and has the effect of improving the accuracy of the spring back evaluation of the material.

도 1은 본 발명에 따른 메쉬를 이용한 성형성 평가방법의 각 단계를 순차적으로 보여주기 위한 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 메쉬를 이용한 성형성 평가방법에서 소재를 원통 형상으로 성형하는 경우에, 디스플레이되는 메쉬 형태를 보여주기 위한 도면이다.1 is a block diagram for sequentially showing each step of the moldability evaluation method using a mesh according to the present invention.
2 is a view for showing the mesh form displayed when the material is molded into a cylindrical shape in the evaluation method for formability using the mesh according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving it will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid obscuring the subject matter of the present invention.

먼저, 도 1은 본 발명에 따른 메쉬를 이용한 성형성 평가방법의 각 단계를 순차적으로 보여주기 위한 블럭도이다.First, Figure 1 is a block diagram for sequentially showing each step of the moldability evaluation method using a mesh according to the present invention.

그리고, 도 2는 본 발명에 따른 메쉬를 이용한 성형성 평가방법에서 소재를 원통 형상으로 성형하는 경우에, 디스플레이되는 메쉬 형태를 보여주기 위한 도면이다.
And, Figure 2 is a view for showing the mesh form displayed when the material is molded into a cylindrical shape in the evaluation method for formability using the mesh according to the present invention.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 메쉬를 이용한 성형성 평가방법은, 변형이 이루어지는 소재의 유동 방향을 따라 메쉬 선(100)들을 표시하여, 소재의 가압력(Stress) 및 변화량(Strain)을 정확하게 산출할 수 있다.1 and 2, the moldability evaluation method using the mesh according to the present invention, by displaying the mesh lines 100 along the flow direction of the material in which the deformation is made, the stress and change amount of the material (Stress) The strain can be calculated accurately.

이를 위해, 제1단계(S100)는 제어부(200)에 기설정된 가상의 소재와, 상기 소재를 가압 성형하기 위한 성형조건을 선택한다.To this end, the first step S100 selects a virtual material preset in the controller 200 and molding conditions for press molding the material.

여기서, 상기 제어부(200)에는 성형성 해석을 위한 프로그램이 사용되며, 소재의 종류, 성형물 형태, 해석 조건 등과 같은 다양한 정보들이 기설정될 수 있다.In this case, a program for analyzing formability is used for the controller 200, and various types of information such as a type of material, a shape of a molding, and an analysis condition may be preset.

즉, 작업자는 제어부(200)에 기설정된 가상의 소재 및 성형물의 형태 등을 선택할 수 있고, 소재를 변형시키기 위한 가압력(Stress) 등을 선택할 수 있다.That is, the operator may select the form of the virtual material and the molding, etc. preset in the control unit 200, and may select a stress or the like for deforming the material.

그리고, 상기 제어부(200)에는 이하 설명된 메쉬 선들이 외부로 디스플레이될 수 있는 표시부(210)가 더 구비될 수 있다.The controller 200 may further include a display unit 210 through which mesh lines described below may be displayed to the outside.

다음으로, 제2단계(S100)는 제1단계(S100)에서 선택된 성형 조건에 따른 가압력(Stress)으로 상기 소재를 가압 성형한다.Next, the second step (S100) is press-molded the material with a stress (Stress) according to the molding conditions selected in the first step (S100).

예를 들어, 상기 제2단계(S200)에서는 선택된 소재가 하부금형의 상부에 위치시킨 상태에서 선택된 가압력으로 상부금형이 소재를 가압한다.For example, in the second step (S200), the upper mold presses the material with the selected pressing force while the selected material is positioned above the lower mold.

이때, 상기 상부금형의 가압력에 의해 소재가 선택된 형상으로 가압 성형이 이루어진다.At this time, the press molding is made in the shape of the material selected by the pressing force of the upper mold.

다음으로, 제3단계(S300)는 제2단계(S200)에서 가압 성형된 소재의 유동 방향을 따르도록 방향성을 갖는 메쉬 선(100)들을 제어부(200)의 표시부(210)로 디스플레이한다.Next, the third step S300 displays the mesh lines 100 having the directivity to follow the flow direction of the pressure-molded material in the second step S200 on the display unit 210 of the controller 200.

상기 제3단계에서 표시부(210)를 통해 디스플레이되는 메쉬 선(100)들은, 다수의 제1라인(110) 및, 다수의 제2라인(120)으로 구비될 수 있다.The mesh lines 100 displayed through the display unit 210 in the third step may include a plurality of first lines 110 and a plurality of second lines 120.

먼저, 상기 제1라인(110)들은 소재의 가장자리를 따라 일정 간격으로 평행하게 형성된다.First, the first lines 110 are formed in parallel at regular intervals along the edge of the material.

그리고, 상기 제1라인(110)들은 상기 소재의 가장자리를 기준으로 외측 방향을 따라 다 단으로 배열된다. The first lines 110 are arranged in multiple stages along the outer direction with respect to the edge of the material.

여기서, 다 단으로 배열되는 상기 제1라인(110)들은 동일 간격으로 배열될 수 있다.Here, the first lines 110 arranged in multiple stages may be arranged at equal intervals.

제2라인(120)들은, 제1라인(110)들과 직교 또는 비스듬하게 교차로 형성된다. 여기서 상기 제2라인(120)들은 일직선으로 형성될 수 있다.The second lines 120 are formed to cross orthogonally or obliquely with the first lines 110. The second lines 120 may be formed in a straight line.

예를 들어, 도 2에서처럼 소재를 원통 형상으로 성형하는 경우, 상기 제2라인(120)들은 길이방향 일측이 소재의 유동 방향을 향하도록 방사상으로 배열된다.For example, in the case of forming the material into a cylindrical shape as shown in FIG. 2, the second lines 120 are radially arranged such that one side in the longitudinal direction of the material flows toward the material flow direction.

이때, 상기 제2라인(120)들은 소재의 중심으로부터 외측으로 갈수록 상호 간의 간격이 더 넓어지는 형태를 가질 수 있다.In this case, the second lines 120 may have a shape in which a distance between the second lines 120 increases toward the outside from the center of the material.

즉, 소재에 가해지는 가압력의 방향으로 제2라인들을 구성할 수 있어, 소재가 변형되는 유동 방향을 정확하게 알아낼 수 있다.That is, the second lines can be configured in the direction of the pressing force applied to the material, so that the flow direction in which the material is deformed can be accurately determined.

한편, 상기 소재의 중심 위치에는 소재의 유동 방향을 향하는 상기 제2라인들의 길이방향 일단이 각각 연결되는 제3라인이 더 형성될 수 있다.Meanwhile, a third line may be further formed at a central position of the material, in which one end of each of the second lines in the longitudinal direction of the material flows.

도 2에서처럼, 제3라인들은 교차로 형성될 수 있는데, 상기 제3라인들의 소재의 유동 방향에 위치되므로, 성형물의 형태 및 유동 방향을 정확하게 알아낼 수 있다.As shown in FIG. 2, the third lines may be formed to cross each other, and the third lines may be located in the flow direction of the material, thereby accurately determining the shape and the flow direction of the molding.

최종적으로, 제4단계(S400)는 제3단계(S300)에서 디스플레이된 메쉬 선(100)들의 유동 방향 및 정렬 상태를 이용하여, 가압력(Stress)과 이에 따른 소재의 변화량(Strain)을 정확하게 연산할 수 있다.Finally, the fourth step S400 accurately calculates the stress and the strain of the material according to the flow direction and alignment state of the mesh lines 100 displayed in the third step S300. can do.

즉, 상기 제4단계(S400)에서는 소재에 가해지는 가압력 방향과, 상기 가압력에 따른 소재의 변형률을 연산하므로, 소재가 변형되는 유동 방향을 정확하게 알아낼 수 있다.That is, in the fourth step S400, since the force direction applied to the material and the strain of the material according to the pressure are calculated, the flow direction in which the material is deformed can be accurately determined.

그리고, 메쉬 선(100)이 휘어지는 와핑(Warping)이 발생하지 않게 되므로, 소재의 성형성을 보다 정확하게 해석할 수 있다.In addition, since warping in which the mesh line 100 is bent does not occur, moldability of the material may be more accurately analyzed.

한편, 제4단계(S400)에서는 해석된 성형성 데이타 값을 이용해 소재의 크랙과, 주름 및, 스프링 백 발생 정도를 산출하는 단계가 더 포함될 수 있다.
On the other hand, the fourth step (S400) may further include the step of calculating the cracks, wrinkles, and springback generation degree of the material by using the analyzed formability data value.

결과적으로, 본 발명은 가압 변형이 이루어지는 소재의 유동 방향을 따르도록 방향성을 갖는 메쉬 선들을 구성함으로써, 변화량(Strain) 및 가압력(Stress) 정도를 정확하게 계산할 수 있고, 성형 해석시 왜곡 현상이 발생하지 않기 때문에 성형해석의 정확성을 확보할 수 있다.As a result, according to the present invention, by forming the mesh lines having a direction to follow the flow direction of the material subjected to the pressure deformation, it is possible to accurately calculate the strain and the stress degree, and distortion does not occur during molding analysis Therefore, the accuracy of molding analysis can be secured.

또한, 성형해석의 정확성을 확보할 수 있어, 소재의 크랙 및 주름 등을 정확하게 예측할 수 있고, 소재의 스프링 백 평가의 정확성도 향상시킬 수 있다.
In addition, it is possible to secure the accuracy of the molding analysis, it is possible to accurately predict the cracks and wrinkles of the material, it is possible to improve the accuracy of the spring back evaluation of the material.

지금까지 본 발명의 메쉬를 이용한 성형성 평가방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.Although specific embodiments of a method for evaluating formability using a mesh of the present invention have been described so far, it is obvious that various embodiments can be modified without departing from the scope of the present invention.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the embodiments described, but should be determined by the equivalents of the claims and the claims.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It is to be understood that the foregoing embodiments are illustrative and not restrictive in all respects and that the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the foregoing description, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

100: 메쉬 선
110: 제1라인
120: 제2라인
130: 제3라인
200: 제어부
210: 표시부100: mesh line
110: first line
120: second line
130: third line
200:
210: display unit

Claims (6)

제어부에 기설정된 가상의 소재와, 상기 소재를 가압 성형하기 위한 성형조건을 선택하는 제1단계;
상기 선택된 성형 조건에 따른 가압력(Stress)으로 상기 소재를 가압 성형하는 제2단계;
상기 가압 성형되는 소재의 유동 방향을 따르도록 방향성을 갖는 메쉬 선들을 상기 제어부로 디스플레이하는 제3단계; 및
상기 디스플레이된 메쉬 선들의 유동 방향 및 정렬 상태를 이용하여, 상기 가압력(Stress)에 따른 상기 소재의 변화량(Strain)을 연산하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 메쉬를 이용한 성형성 평가방법.
A first step of selecting a virtual material preset in the controller and molding conditions for press molding the material;
A second step of press molding the material with a stress according to the selected molding condition;
Displaying a mesh line having directivity along the flow direction of the pressure-molded material to the controller; And
And a fourth step of calculating a strain of the material according to the stress using the flow direction and the alignment state of the displayed mesh lines. .
제1항에 있어서,
상기 메쉬 선들은,
상기 소재의 가장자리를 따라 일정 간격으로 평행하게 형성되며, 외측 방향을 따라 다 단으로 배열되는 다수의 제1라인 및,
상기 제1라인들과 교차로 형성되며, 길이방향 일단이 상기 소재의 유동 방향을 향하도록 배열되는 다수의 제2라인을 구비하는 것을 특징으로 하는 메쉬를 이용한 성형성 평가방법.
The method of claim 1,
The mesh lines,
A plurality of first lines formed parallel to each other along the edge of the material and arranged in multiple stages along an outer direction;
Formed to the intersection with the first line, the moldability evaluation method using a mesh, characterized in that it has a plurality of second lines arranged in the longitudinal direction toward the flow direction of the material.
제2항에 있어서,
상기 제1라인들은,
서로 동일 간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 메쉬를 이용한 성형성 평가방법.
3. The method of claim 2,
The first lines,
Formability evaluation method using a mesh, characterized in that arranged at equal intervals from each other.
제2항에 있어서,
상기 제2라인들은,
상기 소재의 유동 방향을 따라 일직선으로 형성되는 것을 특징으로 하는 메쉬를 이용한 성형성 평가방법.
3. The method of claim 2,
The second lines,
Formability evaluation method using a mesh, characterized in that formed in a straight line along the flow direction of the material.
제2항에 있어서,
상기 소재의 중심 위치에는,
상기 소재의 유동 방향을 향하는 상기 제2라인들의 길이방향 일단이 각각 연결되는 제3라인이 더 형성되며,
상기 제3라인들은 교차로 형성되는 것을 특징으로 하는 메쉬를 이용한 성형성 평가방법.
3. The method of claim 2,
In the center position of the material,
A third line is further formed, each of which is connected to one end in the longitudinal direction of the second lines facing the flow direction of the material,
Formability evaluation method using a mesh, characterized in that the third line is formed in the intersection.
제1항에 있어서,
상기 제3단계에서는,
상기 소재의 크랙과, 주름 및, 스프링 백 발생 정도를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 메쉬를 이용한 성형성 평가방법.The method of claim 1,
In the third step,
Formability evaluation method using a mesh characterized in that it further comprises the step of calculating the cracks, wrinkles, and spring back generation of the material.
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