특정 프레스 제품 결함요인의 확률분포를 고려한 불량률 근사화 기법 : Fraction defective approximation method considering the distribution of the defect factors for sheet metal press forming processes
- 주제(키워드) 불량률 , 판재성형가공 , 프레스 공정 , 몬테카를로 시뮬레이션 , 다구치 방법 , 회귀모델 , Fraction defective , Sheet metal forming , Press process , Monte Carlo Simulation , Taguchi method , Regression model
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 김낙수
- 발행년도 2015
- 학위수여년월 2015. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000055531
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
일반적으로 판재 Press 성형 공정의 경우, 정상제품들이 양산되는 도중 결함이 있는 제품 또한 만들어진다. 이는 판재 press 성형을 위해 사용되는 소재의 기계적 성질, 외부 환경조건 등이 늘 동일한 조건이 아니기 때문이다. 1회 타발 시 각 조건들이 조금씩 달라져, 각 조건의 조합에 따라 제품이 양산되므로 이로 인해 제품의 치수/결함 등의 결과 또한 확률분포를 갖게 된다. 본 논문에서는 제품의 치수/결함 등이 임의의 확률분포를 이룰 경우, 불량률 또한 예측이 어렵기 때문에 이를 개선하기 위해 근사 기법을 제안했다. 확률적으로 발생하는 성형조건에 따른 실제 공정의 구현을 달성하기 위해 Taguchi 기법을 이용해 공정조건과 제품간 민감도를 확인했고, 성형조건들의 확률분포를 고려하여 난수(random number)를 발생 시키는 MCS을 이용해 성형조건을 임의적으로 추출했다. 추출된 성형조건 들을 CAE에 대입하여 제품의 치수/결함 등을 얻었고, 각 성형조건과 치수/결함 간의 관계를 근사 함수로 표현했다. 제안된 불량률 근사 모델을 포밍 공정과 챔퍼 공정에 적용해 근사 모델이 적절하게 표현하는 지를 검증했고, 근사 모델을 통해 얻은 성형조건과 치수/결함 간 관계의 경향성을 바탕으로 불량률 개선안을 제안하여 이를 적용했을 때의 불량률 개선여부도 확인했다.
more초록/요약
Generally, in the case of sheet metal press forming process, defective products are also made in the normal production since the mechanical properties of materials used for sheet metal press forming and external environmental conditions are not always the same. Since individual conditions vary a little at every time of blanking and products are mass-produced under each set of conditions, the resultant product dimensional defects, cracks and other conditions have their probability distributions. In this paper, an approximated method was proposed to overcome the situation that fractions defective cannot be easily calculated when product dimensional defects and cracks and other conditions form probability distributions. To implement actual processes according to forming conditions occurring probabilistically, the Taguchi method and the Monte Carlo Simulation (MCS) were applied. Forming conditions and sensitivity between products were identified using the Taguchi method. Then, simulations that generate random numbers considering the probability distributions of forming conditions were repeatedly implemented to finally apply the MCS that simulates actual processes. By applying extracted forming conditions in the CAE, the dimensional defects and cracks were obtained. Using the relationship between each of forming conditions and the dimensional defects and cracks, the approximate function was also expressed. By applying the proposed approximation model in the forming process and the chamfer process, Validity of the approximation model was verified. Based on tendency of relationship between forming condition and dimension/defect, improvement suggestion of fraction defective was supposed and verified.
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