프레스금형의 3차원자동설계 시스템에 관한 비교 연구
A Comparative Study on the Automatic Press Die Design Supporting System
- 주제(키워드) 프레스금형 설계 , 3차원 설계 , 자동 설계
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 홍민성
- 발행년도 2014
- 학위수여년월 2014. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 산업대학원 기계공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000016719
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
논문 요약 프레스 금형의 3차원 자동 설계 시스템에 관한 비교 연구 기계공학과 노 영환 지도교수 홍 민성 판넬들의 구체적인 기능은 모든 다른 차종들에 있어서 같더라도 형상은 모델에 따라서 변한다. 그러므로 프레스 금형 설계에 소요되는 과정들은 매번 새로운 차종이 시작될 때 반복해야만 한다. 도면의 전체 세트가 문제점이성형 해석 중에 발견 될 때마다 수정되는데, 시간과 상당한 노동 비용이 필요 하다. 따라서, 이러한 비용과 시간을 줄이기 위해 새로운 금형 설계 시스템이 강력하게 요구 된다. 본 연구에 사용된 루프 판넬 및 일반 판넬을위한 3D 자동 금형 설계 지원 시스템은 광범위한 CAD 소프트웨어인 CATIA V5 R20의 knowledger를 사용하여 개발되었다. 표준 드로잉 다이는 펀치 프로파일,다이 페이스 형상 및 블랭크 소재 크기의 관점에서 정의 하였다. 각 설계 단계에 필요한 관계식은 금형 설계 roof의 금형 도면의 자동 설계를 위해 공식화 되었으며, 상향식 (bottom-up)타입의 3D금형 설계로 설정 하였다. 펀치 프로파일, 다이페이스, 블랭크 소재의 기하학적 데이터를 입력하므로써 이 3D 설계 지원 시스템은 기본적인 설계 과정을 완성하게 된다. 본 연구를 통하여 Roof 드로잉 다이의 경우 또한 본 연구에서 제시된 과정에서 66%의 시간 감축 효과를 얻을 수 있었다. 새로운 디자인 시스템은 뛰어난 설계 효율 및 다른 차종의 기존 data의 재 설계 및 수정 시 매우 효과적임을 알 수 있었다.
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목차(List of Text)
논문 요약.............................................................................................................Ⅴ
Abstract..................................................................................................Ⅵ
List of Figures........................................................................................Ⅷ
List of Tables............. .....................................................................ⅩⅠ
1장.서 론..................................................................................................1
1.1 연구배경.........................................................................................1
1.2 연구의 필요성 ...............................................................................2
1.3 연구목적.........................................................................................3
2장. CATIA기반 3D 자동 금형 설계 프로세스.......................................4
2.1 정보 입력(INPUT DATA).............................................................4
2.2 자동설계 진행과정......................................................................... 5
2.3 설계 수정........................................................................................5
3장 자동설계 지원 시스템 과 템플릿 방식의 비교..................................6
3.1 설계방식 비교분석 (TEMPLETE VS 자동설계)...........................6
3.2 마스터 관리방식 비교.....................................................................8
3.3 모델 트리 구조 비교......................................................................9
3.4 정보 전달 체계 비교....................................................................10
3.5 구조부(금형 본체) 모델링 방식비교............................................11
3.6 프레스라인 관련 비교...................................................................12
3.7 부품의 체결 방식 비교.................................................................14
3.8 자동설계 방식 적용......................................................................15
3.9관계식 (relations)적용..................................................................16
4장 프레스 금형 자동 설계 원칙...........................................................17
4.1 3D 레이아웃 설계.........................................................................18
4.2 드로잉 금형 구조.........................................................................21
4.3금형 설계 수정 SYSTEM..............................................................22
5장 프레스 금형 자동 설계 원칙...........................................................24
5.1설계 기본 원칙...............................................................................24
5.2 드로잉금형 설계 규칙...................................................................25
5.2.1드로잉 금형의 가이드 설정.........................................................25
5.2.2펀치와 블랭크 홀더 가이드 설정................................................28
5.2.3드로잉 금형 크기 설정...............................................................30
5.2.4 Rib 두께 및 코어 설정 ............................................................31
5.2.5 드로잉 금형 부품 데이터베이스 구축.......................................33
5.2.5.1 웨어 플레이트(Wear plate)...............................................33
5.2.5.2 금형 운반용Hook hanger ................................................35
6장 프레스 금형 설계 지원 시스템의 구성............................................37
6.1 Punch Profile 설계......................................................................39
6.2 Blank holder die face 설계..........................................................40
7장 시스템 적용 결과 및 고찰...............................................................43
7.1 프레스 드로잉 금형 ....................................................................43
7.2타 부품 설계 적용 비교.................................................................48
7.3 시스템 적용 금형 설계의 문제점.................................................49
7.4 공수 비교를 통한 절감 효과........................................................51
8장 결 론................................................................................................52
참고문헌..................................................................................................54
목차
List of Figures
Fig.1-1 Application range of 3D Die design data
Fig.2-1 Process of Input data
Fig.2-2 Process of setting condition
Fig.2-3 Process of finishing and adjusting
Fig.3-1 Templete Die design method
Fig.3-2 Auotomatic Die design method
Fig.3-3 Templete Die design Master control method
Fig.3-4 Auotomatic Die design Master control method
Fig.3-5 Templete Die design tree structure
Fig.3-6 Auotomatic Die design tree structure
Fig.3-7 Templete Die design informationtransferring
Fig.3-8 Auotomatic Die design informationtransferring
Fig.3-9 Templete Die design structuring method
Fig.3-10 Auotomatic Die design structuring method
Fig.3-11 Templete Die design method drawn by manual
Fig.3-12 Auotomatic Die design method
Fig.3-13 templete Die design method drawn by manual
Fig.3-14 Auotomatic Die design method
Fig.3-15 Example of rule editor for Die height
Fig.4-1 Example of 3D lay-out drawing Roof
Fig.4-2 Example of 3D lay-out drawing Roof trim, flange operation
Fig.4-3 3D lay-out modeling
Fig.4-4 Structure of Drawing operation
Fig.4-5 3D Die design system
Fig.5-1 Specification of press
Fig.5-2 Die height set
Fig.5-3 Structure of heel box(A>300)
Fig.5-4 Section of heel box
Fig.5-5 Selection of heel guide type
Fig.5-6 Design of Die size and wear plate
Fig.5-7 Design of Die size and wear plate
Fig.5-8 Structure of wear plate and punch profile
Fig.5-9 Section of wear plate and punch profile
Fig.5-10 Selection of die size
Fig.5-11 Selection of die size rule editor
Fig.5-12 Rib thickness and core size
Fig.5-13 Selection of rib location rule editor
Fig.5-14 Punch profile line
Fig.5-15 Punch profile line type
Fig.5-16 Wear plate
Fig.5-17 Wear plate rule editor
Fig.5-18 Hanger hook
Fig.5-19 Hook Rule Editor
Fig.5-20 Selection of hook type
Fig.6-1 Blank holder core
Fig.6-2 Blank holder relation
Fig.6-3 Die design system flow
Fig.6-4 Punch profile line designed by basis line
Fig.6-5 Punch profile line matching as the basis line
Fig.6-6 Blank holder
Fig.6-7 Blank holder profile line matching
Fig.6-8 Lower die
Fig.6-9 Upper die
Fig.6-10 Assembled drawing die
Fig.7-1 Flow of drawing die design
Fig.7-2 Designed lower punch by automatic support system
Fig.7-3 Designed roof die set by automatic support system
Fig.7-4 Designed lower die by automatic support system
Fig.7-5 Designed upper die by automatic support system
Fig.7-6 Designed blank holder by automatic support system
Fig.7-7 Modeling data matching process
Fig.7-8 Designed tail gate out lower die by automatic support system
Fig.7-9 Designed tail gate out blank holder by automatic support system
Fig.7-10 Designed tail gate out upper die by automatic support system
Fig.7-11 Designed tail gate out die set by automatic support system
목차
List of Tables
Table 1 Region of guide size selection
Table 2 Region of guide size selection
Table 3 Region of guide size selection
Table 4 Rib thickness and core size, fillet radius
Table 5 Rib thickness and core size, fillet radius
Table 6 Rib thickness and core size, fillet radius
