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자동차용 카울크로스바의 일체화 성형 공정 개발에 관한 연구
김홍석,윤재웅 한국융합학회 2017 한국융합학회논문지 Vol.8 No.12
카울크로스바는 차체의 계기판 후면에 설치되는 보강 부품으로서 최근 부품의 기능 개선 및 차량 경량화의 요구로 인하여 점차 복잡한 형상의 제품이 개발되고 있다. 특히, 제품 좌우의 지름과 두께가 서로 다른 경우에 이직경 파이프의 용접을 통하여 제품이 생산되는데, 외관 품질 및 기계적 성질의 저하 문제가 지속적으로 제기되어 소성 가공을 이용한 일체화 성형 기법의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 좌우 형상이 서로 다른 직선형 카울크로스바에 대한 일체화 성형 기법으로서 복합 인발 공정과 스웨이징 공정을 개발하였으며 기계적 성질 및 생산비의 관점에서 개발 공정들을 비교하고자 한다. 결론적으로 일체화 성형 제품이 기존 용접 제품에 비해 우수한 굽힘 강도를 보이며 스웨이징 공정을 사용할 경우 보다 저렴한 비용으로 생산이 가능함을 알 수 있었다. The automobile cowl cross bar which is a backbone frame part inside the cockpit module has been designed with more complex geometries recently due to demands of its enhanced functions and reduced weight of car. The traditional manufacturing process using welding between tubes with different diameters shows several problems such as poor mechanical characteristics and appearance, etc. Therefore, in this study, manufacturing processes which can eliminate the welding process were developed by applying one-piece metal forming processes such as tube drawing and radial swaging. As results, it was found that the one-piece manufacturing processes give better bending strength than the traditional welding process and the swaging process shows the lowest manufacturing cost.
김광섭(Kwangseub Kim),이동주(Dongjoo Lee),이동기(Donggi Lee) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
전 세계적으로 환경 문제로 대부분의 산업에 대한 규제가 강화되고 있다. 운송 분야에서는 미션 다단화를 통한 연료 사용 효율 개선, 내연기관 다운사이징을 통한 배출가스 저감 등 파워트레인의 기술 개발 및 개선 연구나 소재 경량화, 부품 디자인 최적화 등 기존 차량의 형태에서 기술 최적화를 통해 여러 국가에서 요구하는 수준을 만족하고 있었다. 최근에는 전기차와 같은 친환경차를 출시함으로써 환경 법규를 대응하고 있으나 주행거리 제약이라는 단점을 가지고 있어 아직까지는 내연기관과 전기차의 공존 되고 있는 상황이다. 따라서 현재 양산되고 있는 자동차 모두 적용할 수 있는 연비 개선할 수 있는 기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 자동차 내장 부품 중 칵핏 모듈의 뼈대 역할을 하는 카울크로스바를 경량화하기 위한 연구를 수행하고자 한다. 카울크로스바는 현재 모든 양산 자동차에 적용되고 있으며 대부분의 차량은 스틸로 제작되고 있다. 일반적으로 스틸 대체 소재로 알려진 PA 계열 소재가 아닌 자동차에서 주로 사용되는 PP 중 초고분자량 PP를 카울크로스바 용으로 개발하고 충격과 에너지 흡수가 유리한 구조 개발을 통해 카울크로스바의 경량화를 하고자 한다.