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기계공학 실험 - 성형해석과 성형실험, 다른 하중하의 성형해석 비교 실험

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작성일18-04-17 17:02

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이 방법은 근본적으로는 재료역학에 바탕을 둔 해법이다.
임의의 응력상태에 대한 보다 일반적인 방법은 단위체적당 에너지를 유효응력과 유효변형률로써 표현하는 것이다.

or
이것을 (1)에 대입하면
→ 적분하면

다이입구 x 〓 b 에서 h 〓이고, 〓 0 이므로 constant 〓 ln, 따라서

변형을 유발하는데 필요한 다이 축구에서의 축방향 응력은
이다.
and

값 P는 양이므로 위의 식은 는 압축응력임을 알수 있다. 소재가 삼축응력상태에 있는 일반적인 경우의 비에너지증분은 다음과 같다. 이 방법에서는 소재 내의 요소를 한 개 생각하고 요소에 작용하는 수직력 및 마찰력을 모두 표시하여야 한다.

1.2 성형해석의 절차
a. 해석으로부터 얻을 수 있는 것이 무엇인지에 대한 명확한 목표(目標)의 설정
b. 성형 가능성의 검증
c. 제품의 유한 요소 생성
d. 성형성 검토를 위한 충전 해석 수행
e. 성형 해석의 수행
f. 제품형상에 대한 영향 평가

1.3 성형해석 이론(理論)
1) 슬랩법
슬랩법은 단조나 다른 부피 성형가공 공정에서 응력이나 하중을 계산할 수 있는 간단한 해석법이다.
변형 영역에서의 변형을 균일한 것으로 가정하고, 수직단면이 균일하게 변형하는 것으로 가정하여 해석하는 방법으로, 1920년 Karman, Hencky, Siebel 그리고 후에 Sachs에 의해서 개발된 가장 오래된 해법이다.
진응력-진변형률곡선은 다음과 같은 형태로 나타낼수 있다. 즉, 일은 하중벡터와 거리벡터의 내적으로 정의(定義)한다. 또한 단위체적당 일은 응력과 변형률의 곱과 같다. 방향 x 의 힘의 평형은 아래 두 成分으로 이루어진다.
즉 따라서
여기서 Y는 소재의 평균유동응력이다.
변형에 소요된 일은 u와 소재의 체적을 곱한 값이다.
마찰없는 다이를 통한 평판 인발 공정을 위 그림에 표시하였다.
이 에너지는 일축인장시 변형에 사용된 일을 나타낸다.

→ -(1)
기하학적인 처리포부터 h는 x로 표시할 수 있다. 두 주응력은 항복조건으로부터 서로 관계지어지는데, 평면변형에서는 Mises의 조건과 Tresca의 그것이 동일한 형태로 주어진다. 즉, 일 〓 (u) × (체적)
윗 식에 포함된 에너지는 균일 변형에 소요되는 최소에너지 혹은 이상적인 에너지를 말하며, 실제변형에 소요되는 에너지는 이 에너지 외에도 두 가지 요소들을 더 포함하고 있다. 하나는 다이와 소재 사이의 마찰을 극복하기 위해 사용된 에너지이며,

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설명
실험결과/기타






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다.
1. 요소 좌우면에 작용하는 축방향 응력의 차는

2. 다이 압력에 기인하는 축 방향 응력은

방향 x 의 힘의 평형으로부터 항…(생략(省略)) 은 무시할 수 있다.

2)균일 변형 에너지법(uniform-deformation energy method)
재료의 소성변형에 필요한 일에서 일(work)이란, 어떤 하중과 이하중이 작용된 방향으로 변형된 거리의 곱을 말한다. 다이각은 2α이고, 판의 폭은 두께 에비하여 아주 커서 폭 방향의 변형이 없는 평면 변형 조건이 성립한다고 가정하면, 다이와 접촉하고 있는 피가공물의 한 요서에서의 힘의 평형을 생각해 보면, 그 요소의 길이는 dx이고, 그 요소에 작용하는 응력에는 다이로부터받는 압력 P와 푹방향응력 가 있다. 소성영역에서의 응력과 변형률 관계는 주어진 응력-변형률곡선에 따라 결정된다
변형률 까지의 진응력-진변형률곡선의 아랫부분면적은 이 변형에 대한 소재의 단위 체적당 에너지 혹은 비에너지 u라고 하며 다음의 식으로 나타낼수 있다.




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기계공학 실험 - 성형해석과 성형실험, 다른 하중하의 성형해석 비교 실험
순서

1. 성형해석 이론(理論)

1.1 성형해석의 必要性
a. 제품 설계자 : 도면에 표기된 바와 같은 치수 정밀도를 가진 제품의 성형가능성
b. 금형 설계자 : 러너, 게이트 및 금형 냉각 시스템이 제품에 미치는 영향
c. 성형 담당자 : 제품을 성형 할 수 있는 지, 어떤 성형 기계를 사용해야 하는 지, 성형 조건을 권장 조건의 평균에 설정을 하였다면 이 조건의 신뢰성에 대해 관심을 갖고 있다. 로 나타낼수 있다.

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