가변성형 공정에서 동일한 크기의 성형펀치 배열로 구성된 가변금형을 이용하는 경우 펀치의 크기가 일정하여 성형 가능한 곡률 반경이 제한되기 때문에 비교적 유연성이 낮다. 이에 본 연구에서는 가변금형의 유연성을 높이기 위하여 분할가변금형에 대한 개념을 제안하였다. 임의의 성형면을 형성하기 위하여 두 가지 크기의 펀치로 구성된 펀치 블록을 착안하였다. 상대적으로 큰 곡률 반경을 갖는 성형영역에 대해서는 크기가 큰 펀치 블록을 적용하였으며, 작은 곡률 반경을 갖는 성형영역에 대해서는 작은 크기의 펀치로 구성된 펀치 블록을 적용하였다. 해석적 연구를 토대로 성형된 제품의 단면 형상을 비교하였으며 이로부터 서로 다른 크기의 펀치 블록을 조합하여 구성한 분할가변금형을 이용한 판재의 성형공정이 비교적 복잡한 곡률 반경 분포를 갖는 곡면 가공에 적합함을 확인하였다.
In general, the flexible forming die that has been used in the flexible forming process has the identical punch size; hence, its flexibility is relatively low because the range of allowable curvature radii is limited due to the uniform punch tip radius. Hence, a conceptual design of a sectional flexible die is presented for enhancing the flexibility of the forming process. Two punches of different sizes are used to configure the arbitrary forming surface. For a forming region with a relatively large curvature radius, a large punch array block is used; on the other hand, for the forming regions with small curvature radii, a small punch block is used. The cross-sectional profiles are compared with the target shape for evaluating the effectiveness of the process. Consequently, it is confirmed that the sectional flexible die can be used along with a combination of punch blocks of different sizes for manufacturing objective surfaces of complex shapes.
