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성형한계도(FLD)로 두께 감소를 미리 보는 법

프레스 성형 과정에서 소재는 부위마다 다르게 늘어나고 얇아집니다. 이 변화를 그래프 하나로 판단하는 도구가 성형한계도(FLD, Forming Limit Diagram)입니다.

성형한계도란

성형한계도는 소재가 늘어나는 두 방향의 변형률(주변형률, 부변형률)을 좌표에 표시하고, 그 소재가 견딜 수 있는 한계선과 비교하는 그래프입니다. 시뮬레이션 결과의 각 지점을 이 그래프 위에 찍어보면, 어느 부위가 파단 위험에 가까운지 한눈에 확인할 수 있습니다.

실무에서 보는 세 가지 구간

  • 안전 구간: 한계선과 충분한 여유가 있는 영역. 별도 조치가 필요하지 않습니다.
  • 주의 구간: 한계선에 근접한 영역. 공정 조건(블랭크 형상, 압력, 윤활)을 조정해 여유를 확보합니다.
  • 위험 구간: 한계선을 초과하는 영역. 금형 형상이나 소재 두께 자체의 변경이 필요할 수 있습니다.

왜 도면 단계에서 확인해야 하는가

금형을 실제로 제작한 뒤 파단이 발견되면, 형상 수정과 재제작에 시간과 비용이 다시 들어갑니다. 반면 시뮬레이션 단계에서 성형한계도로 위험 구간을 먼저 찾으면, 금형 설계에 반영할 수정안을 제작 전에 정리할 수 있습니다.

벤트론은 이 과정을 리포트로 정리할 때, 위험 구간의 위치와 원인, 그리고 조정 가능한 옵션(형상·공정 조건)을 함께 제시합니다.