물성 파단 예측
재료 파단은 판재 성형 공정 설계에서 가장 일반적인 문제이며 방법을 개선하는 데 필수적입니다.
시뮬레이션을 통해 재료 파단을 매우 정확하게 예측할 수 있으며, 파단을 시각적으로 표시하여 공정 개선에 도움을 줄 수 있다.
우리는 4 가지 유형의 파단를 구별합니다
- 과도한 재료단면의 감소로 인한 찢김
- 엣지 균열
- 굽힘 파단
- 전단 파단
찢김:
찢김은 판재의 강한 연신으로 인해 발생합니다.
처음에 판재는 강하게 얇아지고 추가 인장 하중 하에서 국부 네킹이 발생하고 금속은 결국 파손됩니다.
찢김은 판금 성형 공정에서 가장 일반적인 유형의 파단입니다.
찢김은 일반적으로 펀치 곡률 부근의 성형 파트에서 발생합니다.
찢김을 피하려면 재료 유동을 다음과 같이 개선해야 합니다.
- 펀치 곡률 증가
- 블랭크 홀더 하중 감소
- 윤활 개선을 통한 마찰 감소
두께감소로 인한 파단
엣지 균열:
절단 과정에서 판재를 잘라낼 때 금속 판재의 엣지가 손상되어 다른 부분보다 재료 파손이 발생하기 쉽습니다.
성형성은 전단 절단뿐만 아니라 레이저 절단 절단에 의해 특히 감소됩니다.
일반적인 대책은
- 엣지를 따라 연신률을 줄임
- 날카로운 오목 반경을 회피
모서리 균열
굽힘 파단:
- 굽은 판재는 바깥쪽으로 인장되고 안쪽으로 압축됩니다.
- 굽힘 파단는 바깥쪽에서 발생하고 안쪽으로 진행됩니다.
- 굽힘 파단의 초기에는 판재가 거칠어지고 표면 손상, 소위 오렌지 스킨이 형성됩니다.
- 굽힘 파단은 솔리드 시뮬레이션에서만 예측할 수 있습니다.
- 판재 두께를 정밀하게 표현하는 솔리드 시뮬레이션이 요구된다.
굽힘 파단
전단 파단:
- 판재의 한 부분이 한쪽으로 강하게 압축되고 다른쪽으로 인장되면 전단 파단이 발생할 수 있습니다.
- 실제로 전단 파단은 고강도 강에서만 발생합니다.
- 전형적인 예는 사각 컵을 딥 드로잉할 때 유입되는 판재가 파단되는 것 입니다.
- Stampack 솔리드 시뮬레이션의 3D 파단 기준인 소위 3축 파단 기준은 전단 파단을 예측하는데 필요하므로 전단 파단은 솔리드로만 표시할 수 있고 쉘 시뮬레이션에서는 표시할 수 없습니다.
