공정 설계 최적화를 위한 단류선의 정량화

MFRC의 AFDEX를 APA 에서 만날 수 있습니다.


HyperStudy 와 AFDEX를 활용한 성공사례입니다.

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  제조 공정 프로세스는 매우 반복적입니다. 정량화되는데 영향을 미치는 공정 매개 변수 (예 : 다이 반지름)는 최적화 알고리즘과 결합된 금속 성형 시뮬레이터를 사용하여 지속적으로 최적화됩니다. 이 접근법은 다양한 수준의 공정 설계에 성공적으로 적용되고 있습니다. 하지만 질적 매개 변수는 프로세스에 중요한 영향을 미쳐 이 접근법에 적용되지 않는다는 한계가 있습니다. (예: 단류선)

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그림 1: 공정 설계 개발 단계

  금속 성형, 특히 단조에서 롤링 또는 드로잉 중에 형성되는 단류선은 제품의 강도를 결정하는 데 결정적인 역할을 합니다. S. Ito et al. [1] 단류선의 최적 분포는 기계 및 자동차 부품의 수명을 거의 6배 증가시킬 수 있다는 것을 관찰했습니다.

이 단류선은 금속 성형 제품의 이력을 저장하며 제품의 품질과 동력 전달의 내구성 또는 베어링 및 기어와 같은 하중지지 부품을 정성적으로 평가하는 데 사용됩니다. 그러나 질적평가는 프로세스의 적합성을 효과적으로 결정하기 위해 작업자의 경험에 의존해야합니다. 즉, 공정 설계 최적화 문제를 정의하는 동안 단류선을 직접 객관적 함수 또는 제약 조건으로 처리할 수 없다는 것입니다.

이 문제를 해결하기 위해 AFDEX 개발자들은 단류선의 밀도 함수와 중복 지수를(그림2 참조) 포함하는 품질 지수 측면에서 단류를 정량화하는 방법을 최근 개발(및 특허 취득) 했습니다. 단류선의 중복은 이 지수를 최소화하거나 제어하여 방지할 수 있습니다. 이와 동일한 접근 방식은 3D문제뿐만 아니라 2D에도 적용할 수 있습니다.

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그림 2 : 공정 설계 최적화를 위한 단류선의 정량화

  핵심 아이디어는 일반적으로 사용되는 금형 설계 매개 변수 외에도 최적화 문제에서 단류선을 구속 조건 또는 목적 함수로 정량화하는 지표를 사용하는 것입니다.

단류선의 품질은 부품의 수명에 유의한 영향을 미치기 때문에, 공정 설계의 최적화는 성형 부하가 아닌 단류선의 고품질을 기반으로 수행되어야 합니다. 이는 최첨단 금속 성형 시뮬레이션 기술과 최적화 알고리즘 (AFDEX 및 Altair HyperStudy 각각)을 이용할 수 있기 때문에 제조업체가 경쟁에서 앞서 나가는데 매우 유용합니다.

white paper 는 금속 성형 공정 설계 최적화를 위해 AFDEX및 HyperStudy를 사용하는 방법에 대해 자세히 알아볼 수 있는 좋은 시작점입니다.



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