알루미늄 캔 딥드로잉에서 Bottoming을 이용한 스프링백 최소화

다단 딥드로잉의 기술은제조 비용과 사이클 시간 단축 등의 장점으로 인해서 금속 성형 산업에 널리적용되고 있다. 다단딥드로잉으로만들어진제품의형상이복잡하고 세장비큰특징을가진다. 예를들어, 휴대전화의 배터리캔은대표적으 로 다단 딥드로잉으로 만들어진 제품이다. 배터리캔의 형상은 높이와 두께의 큰 종횡비를 가지고 있기 때문에 제조하기 무척 어렵다. 또한 최종 조립된 부품은 다단계 딥드로잉 후 스프링백으로 인해 조립 문제가 발생한다. 이러한 배터리 캔의 조립 시발생하는 품질문제를 개선하기위해서는 드로잉 후스프링을 줄이기는것이매우중요하다. 스프링백을감소시키기 위해 산업 현장에서는 over bending, corner setting 및 Ironing 등의 경험적 방법을 적용해 왔으나, 본 연구에서는 유한 요소법을 이용한보토밍(Bottoming)법을제안하여스프링을줄이는 실용적이고 과학적인 방법을제안하였다. 보토밍은 드로잉으로 성형 된최종 판재에펀치로압축응력을더욱부가하여 스프링을감소시키는 방법이다. 최적의금형설계를위해서다양한 경우의 보토밍 공정 해석 시뮬레이션이 상용 유한요소 해석프로그램 (DYNAFORM)을 이용하여 연구되였다. 보토밍 공정을 적용한 제품의 스프링백 시뮬레이션 결과와 실험 결과와 비교되었고 그 시뮬레이션 결과는 실험과 잘 일치함을 보여 주었다. 결론적 으로, 제안된 보토밍 방법은 산업계에서 스프링을 줄이기 위한 실용적인 방법으로 널리 사용될 것으로 예상된다.