자동차공학전문대학원 / 자동차공학과 , 국민대학교

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Artificial Intelligence

3-D Die Design System

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  • 자동차 차체 (car body) 를 구성하는 철판 (panel) 들은 프레스 금형을 이용한 박판 성형 (sheet metal forming) 공정을 통하여 만들어지며 금형설계 및 제작은 자동차 품질과 개발 기간에 큰 영향을 주기 때문에 일찍부터 CAD/CAM 기술이 적용되어 온 분야이다 . 최근 금형의 성형부 뿐만 아니라 구조부에 대해서도 3-D 설계 및 가공이 확산되고 있으며 이를 위하여 금형설계 전용 3 차원 CAD 시스템의 개발이 필요하다 .본 연구에서는 3 차원 자동차 금형 설계를 효율적으로 수행할 수 있는 금형 설계 전용 CAD 시스템을 Unigraphics 를 기반으로 개발하였다 . 이 시스템은 3 차원 설계를 신속히 지원할 수 있도록 금형 부품에 대한 표준 라이브러리와 설계자의 경험과 설계식이 융합된 각종 설계 편의기능들을 제공하고 있으며 , 나아가 설계 프로세스 모델링 기법을 개발 적용함으로써 금형의 재설계 작업을 용이하게 해주고 있다 . 본 금형설계 시스템은 주 구조물을 생성시키기 위한 형상 설계 모듈 (Shape Design Module), 주 구조물에 세부적인 형상을 더해 나가는 특징 형상설계 모듈 (Feature Design Module), 표준 부품 라이브러리와 같이 데이터베이스를 기반으로 한 표준 부품 설계 모듈 (Standard Part DesignModule), 그리고 기타 설계 지원 모듈 (Etc Module) 로 구성되어 있다 . 한편 금형 개발 기간의 단축을 위하여 프레스 금형의 박판 성형 과정을 미리 컴퓨터 상에서 CAE 시스템을 사용하여 시뮬레이션하면서 금형을최적화시키는 방법이 현업에 적용되고 있다 . 이를 보다 효율적으로 수행하기 위하여 금형의 메쉬 모델에 대해 금형 견부의 라운딩 형상을 형상을 변경시킬 수 있는 기능을 개발하였다 . 그러므로써 금형 설계 및 해석 사이클을 단축시키고 , 그에 따라 금형 최적화를 신속히 수행할 수있도록 하였다 .

Projects  

  • 냉각채널 자동 최적화 P/G 개발, 현대엔지비, 2016-12-01~2017-11-30

  • 금형(Die) 설계 최적화 시스템 개발 (GM대우자동차 , 2008)

  • Tooling Design 최적화 시스템 개발 (GM대우자동차, 2003~2004)

  • 자동금형 패턴 설계 및 가공 지원 자동화 프로그램 개발 (티엘테크, 2002~2003)

  • 스탬핑 금형 설계 및 해석을 위한 유한요소모델의 라운딩 기능 개발 (한국과학재단, 1999~2000)

Primary References  

Related References

  • 이상화 , 황인범 , 이상헌 “ 차체 패널용 드로우 금형 설계를 위한 CAD 시스템의 개발 ”, 한국자동차공학회 2006 년도 춘계학술대회 논문집 , KSAE06-S0331, pp.2063-2068, 2006.6.22-24

  • 김용민 , 이상헌 , 이건우 , “3 차원 금형 설계를 위한 옵셋 및 선직 곡면 모델링 방법 개발 ”, 한국자동차공학회 2006 년도 춘계학술대회 논문집 , KSAE06-S0313, pp.1963-1967, 2006.6.22-24

  • 이상화 , 이상헌 , “ 자동차 패널 드로잉 금형설계를 위한 3 차원 CAD 시스템의 개발 ”, 한국정밀공학회 2005 년도 춘계학술대회 논문집 , KSPE 05S306, pp.1424-1428, 2005.6.23-24

  • 허동준 , 이상헌 , “3 차원 금형설계를 위한 곡면 옵셋 기능 개발 ”, 한국정밀공학회 2003 년도 추계학술대회 논문집 , KSPE 03F168, pp.220-220, 2003.10.17-18

  • Kang-Soo Lee, Sang Hun Lee, "Topology Preserving Shell Mesh Modification for Stamping Die Rounding Shape Optimization", Proceedings of 2001 International Conference on Automotive Engineering, Seoul, Korea, ICAE2001S04, pp.134-138, 2001.12.10-11

  • Sang Hun Lee, Won Kyung Lee, Kang-Soo Lee, "Rounding Operations on Shell Meshes for Efficient Analysis of Stamping Tools for Automotive Body Panels", Proceedings of the 11th International Pacific Conference on Automotive Engineering, Shanghai, China, IPC2001D067, 2001.11.6-9

  • 이 강수 , 이상헌 , 인정제 , " 스탬핑 금형의 라운딩 형상 최적화를 위한 CAD/CAE 모델 자동생성 ", 대한기계학회 춘계학술대회 논문집 C, pp. 269-274, 2001.6.28-29

  • 이원경 , 이상헌 , " 유한요소모델의 모서리 라운딩 기능 개발 ", 한국정밀공학회 1999 년도 춘계학술대회 논문집 , pp.523-527, 1999.5.15

  • 이원경 , 이상헌 , 인정제 , " 스탬핑 금형 설계 및 해석을 위한 유한 요소 라운딩 기능 개발 ", 대한기계학회 1998 년도 추계학술대회 논문집 , KSME 98F194, pp.1151-1157, 1998.11.6

  • 이원경 , 이상헌 , " 쉘 메쉬 모델의 모서리 라운드 탐색 및 수정 기능 ", 한국정밀공학회 2000 년도 추계학술대회 논문집 , KSPE 00F142, pp.624-627, 2000.10.28

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