2차 성형가공(인발(drawing)/압출(extrusion))이란? 자동차 조향장치, 축(軸) 및 보안장치 제작에 사용되는 봉강(bar)를 정밀하게 가공하는 공정이다. 봉강 단면직경은 통상 10mm~40mm정도이다. 필요에 따라 파이프(pipe) 제품을 생산하기도 한다.
좌측그림은 2차 성형가공의 한 분야인 인발/압출공정 도식도이다. 이 공정들은 압연된 봉강(bar)을 다이(die)에 통과시켜 고객사가 원하는 직경으로 최종제품을 가공하여 기계적 물성(UTS, YS 등)을 향상시킨다. 최근 자동차 경량화과 화두 되면서 고객사의 요청범위가 넓어짐에 따라 AI를 사용한 공정설계방식의 도입이 요구되고 있다.
2차 성형가공(인발/압출)에서 반(半)제품의 기계적물성 및 가공조건 변화에 따라서 변한다. 따라서 본 연구실은 봉강제품의 문제(국부적 파괴, 성형 불균질, 표면결함, 결정립크기, damage누적)를 예측하고 설비능력(가공력, 생산속도, 생산온도)을 최대로 활용할 수 있는 최적공정을 빠르게 설계하는 ‘인공지능기반 재료맞춤형 공정 자동설계 플랫폼’을 개발했다.
가공조건은 다이반각(Die semi-angle)과 단면감소율(Reduction ratio)이다.
본 연구실에서 FE simulation 데이터 기반 ANN(Artificial Neural Network)를 사용하여 개발한 Optimization of DrawINg(ODIN) program
개요:
1) 강종, 다이형상, 윤활상태에 따라 변하는 인발력, 변형률(중심부, 표면부), 접촉압력변화, 단선유무를 예측가능. 소요시간: 3초 이내
2) 품질문제발생을 한눈에 예측할 수 있는 공정도(processing map)를 생성가능. 소요시간: 10분 이내
3) One-click으로 강종에 알맞은 인발공정 최적설계 가능 소요시간: 30분 이내