다이 설계 소프트웨어는 에너지 흡수, 중량 목표 최적화를 돕습니다.

경량화를 위한 금형 설계 소프트웨어. 게티 이미지

GNS North America는 프레스 경화강(PHS) 또는 핫 스탬핑 처리된 Tier 1 공급업체입니다. 콜드 스탬프 부품; 자동차 산업을 위한 용접 하위 어셈블리.

1971년 한국에서 설립된 이 회사는 약 550명의 직원을 고용하고 있으며 활성 PHS 스탬프 라인 16개, 콜드 스탬프 라인 10개, 다양한 조립 및 용접 셀을 운영하고 있습니다. 공장은 미시간주 홀랜드, 미시간주 캔톤, 멕시코 산호세 이투르비데에 있습니다.

GNS North America의 엔지니어링 팀은 에너지 흡수 및 중량 목표를 달성하기 위해 부품을 생산하는 데 어려움을 겪었습니다.

GNS의 일일 생산 및 견적 문제는 다음과 같습니다.

PHS 부품. 구성 요소는 형상과 무게 절감 두께 감소 계획으로 인해 더욱 복잡해지고 있습니다. 이러한 조합은 툴링 및 프로세스 개발에 고유한 과제를 야기합니다. 업계에서는 중량 절감을 위해 지속적으로 노력하고 있으며 GNS North America는 PHS 또는 붕소-망간강에서 더 많은 부품을 핫 스탬프 처리하고 있습니다.ee 핫 스탬프 강철 프라이머 사이드바).

핫 스탬핑은 잔류 응력이 없고 높은 항복 강도와 인장 강도 특성을 모두 지닌 부품을 생산합니다. 그러나 결과적인 경도로 인해 공차가 엄격한 구멍과 슬롯 형상 및 트림 가장자리를 2차 공정에서 레이저 절단해야 하며 이는 비용이 많이 들 수 있습니다.

맞춤형 공백. 고객은 또한 안전 목표와 중량 목표를 위해 최적화된 에너지 흡수 성능을 갖춘 구성 요소를 요구합니다. 이러한 요구 사항으로 인해 GNS 설계는 다중 재료 두께와 다중 재료 유형의 구성 요소로 발전했습니다. 이러한 맞춤형 설계를 제조할 수 있도록 현재 사용되는 세 가지 프로세스는 맞춤형 용접 블랭크, 맞춤형 압연 블랭크 및 맞춤형 패치 블랭크입니다.

TWB(Tailor Welded Blank)는 서로 다른 두께, 강도 및 코팅을 가진 개별 강판을 레이저 용접하여 만들어집니다. 이 프로세스는 올바른 속성을 가진 재료를 올바른 위치에 배치합니다(그림 1 참조).

TRB(Tailor Rolled Blank)는 한 두께에서 다른 두께로 연속적으로 전환되는 시트입니다. 그들은 냉간 압연 공장에서 만들어집니다.

TWB(Tailor Welded Blank)는 서로 다른 두께, 강도 및 코팅을 가진 개별 강판을 레이저 용접하여 만들어집니다. 이 프로세스는 올바른 특성을 가진 재료를 올바른 위치에 배치합니다. 이미지: AutoForm Engineering GmbH

Tailor 패치 블랭크는 스폿 또는 레이저 용접으로 더 작은 2D 블랭크(패치)를 부착하여 국부적으로 강화된 2D 블랭크입니다(그림 2 참조). 패치는 블랭크에 추가 두께의 영역을 만듭니다.

고유한 도구 설계, 점 용접 위치 지정 및 재료 두께 변화가 필요합니다. 설계자는 재료 두께가 두 배 재료 두께에서 다시 단일 두께로 전환되는 다이 캐비티 표면으로의 두께 변화와 모델 전환 영역을 고려해야 합니다. 패치를 블랭크에 부착하는 점용접 위치는 부품 파손은 물론 점용접 자체의 파손을 방지하는 데 중요합니다.

이러한 과제로 인해 GNS North America 설계 및 개발 팀이 프로세스 및 툴링을 설계할 때 부품 성형성을 자신있게 예측하는 데 도움이 되는 시뮬레이션 도구가 필요하게 되었습니다.

경쟁업체 평가를 거쳐 스탬핑 제조업체는 공정 예측 도구로 AutoForm 시뮬레이션 소프트웨어 제품군을 임대하기로 결정했습니다. 그러면 엔지니어링 팀은 성형성 결과를 빠르고 정확하게 계산할 수 있습니다. GNS는 또한 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 프레스 폐쇄 속도를 미세 조정했습니다. 팀은 빈 트림 라인도 변경했습니다.

공장의 숙련된 운영자는 소프트웨어 학습 곡선이 낮았습니다. 소프트웨어에 익숙하지 않은 사람들은 포괄적인 기본 교육을 받았고 일부는 핫 스탬핑에 대한 고급 교육을 받았습니다.