SUV 차량 리어 스포일러 최적 형상에 관한 연구

박동규(Dong-Kyou Park) 한국산학기술학회 2018 한국산학기술학회논문지 Vol.19 No.2

최근 친환경 자동차 개발과 함께 대기 오염 문제 대응을 위해서 자동차 연비 개선은 차량 개발에 있어서 매우 중요하다. 개발 차량의 연비 향상을 위한 요소 중 차량 외관을 타고 흐르는 공기 흐름과 차량 후부에서의 공기 유동 현상은 중요한 요소이다. 특별히 SUV(Sports Utility Vehicle) 차량의 차량 후부 공기 유동은 리어 스포일러 설계 시 고려해야 하는 중요한 설계 항목 중 하나이다. 본 연구에서는 차량의 공기 유동에 영향을 주는 리어 스포일러의 제어 인자를 정하고 각 제어 인자의 공기 유동 특성에 대한 민감도를 시험을 통하여 비교 분석하고, 유동 저항력을 감소시킬 수 있는 스포일러의 최적 제어 인자를 결정하였다. 결정된 최적 제어 인자를 이용한 시험 모델을 만들어 시험평가하고 그 결과 값에 대한 S/N비와 평균값을 분석하여 제어 인자 값을 변경하였다. 변경된 최적 제어 인자 값을 이용한 개선 모델을 다시 제작하고 유동 시험을 실시하여 공기 저항력 감소 효과와 원가절감 효과를 확인하였다. Recently, fuel consumption efficiency has become the most important issue in the vehicle development process due to the problem of environmental pollution. The air flow patterns of the vehicle body line and rear part are the most important elements affecting the fuel consumption efficiency. Especially, the airflow pattern of the vehicle rear part is the most important design factor to be considered in rear spoiler design. In this paper, the control factors affecting the airflow of the rear spoiler are determined, the airflow sensitivity of these control factors are tested and, then, the optimized control factors to reduce the airflow drag force are proposed. The model of optimized control factors is tested and the values of the optimized control factors are changed by analyzing the S/N ratio and mean value. Finally, the new modified model incorporating the optimized control factors is tested in an air flow tunnel and its ability to decrease the air drag and reduce the cost is verified.

SUV 보행자 LOWER LEGFORM 해석 대 시험 상관성 개선 연구

하창욱(Ha Chang Uk),박동규(Park Dong Kyou) 대한기계학회 2009 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2009 No.11

The prupose of this research is to introduce the correlation between FEA and TEST for a pedestrian Lower Legform on SUV. Recently, Domestic and Europe have been evaluating the K-NCAP and Euro-NCAP for pedestrian. Until now, it has been applied the 1st regulation on pedestrian protection on Europe, but It will be applied the 2nd regulation in 2013 on domestic and Europe. But SUV is worse than passenger cars to meet the pedestrian performance. Because it has a high ground point on the center of bumper beam, approach angle over 25°. Therefore, In this research we show the result of the correlation analysis methods that include the Mesh type, boundary condition, sensor measurement and Test VS Analysis Error.

Development of Two-Shot Injection-Compression Soft Instrument Panel

Byung-Seok Kong(공병석),Dong-Kyou Park(박동규) 한국산학기술학회 2019 한국산학기술학회논문지 Vol.20 No.2

자동차 소프트 인스트루먼트 패널의 비용과 중량을 줄이기 위하여 두 가지 사출을 동시에 수행하는 방법을 이용한 새로운 인스투르먼트 패널이 개발되었다. 첫 번째 사출은 뒷면 발포체 포일을 삽입하는 압축 사출을 하는 방법이고, 다른 하나는 동승석 에어백에 도어와 동시에 2샷 사출하는 방법이다. 우리는 그것을 ‘IMX-IP’라고 부르며, 이것은 인스트루먼트 패널의 모든 부품들이 종류가 다른 수지와 하나의 금형 안에서 만들어지는 방법인 것이다. 본 기술의 개발 과정은 (1) TRIZ 기법을 이용한 새로운 사출 금형 설계, (2) 사출 조건의 최적화와 폼의 손실과 두께 편차를 최소화하기 위한 뒷면 발포체 포일의 최적화, (3) 2샷 사출 압축에 대한 CAE 해석 검증, (4) 신뢰성 검증 시험과 양산에의 적용 순서로 이루어져 있다. 뒷면 발포체 포일 삽입을 이용한 2샷 사출을 통한 공정 감소는 개발비와 중량 절감과 함께 소프트 인스투루먼트 패널의 부드러운 느낌을 향상시키는 것을 가능하게 하였다. In order to reduce the cost and weight of the soft-foamed instrument-panel (IP), it was developed the new IP which is made by the two kinds of injection methods. One is the compression-injection with back-foamed foil inserted, and the other is two-shot injection with the passenger airbag door. We named it ‘IMX-IP’ which means that all components (‘X’) of the IP with different resins are made in a mold. The development procedure of this technology was introduced (1) Design of the new injection mold through TRIZ method, (2) Optimization of the injection conditions and back foamed-foil for minimizing the foam loss and thickness deviation, (3) Development of CAE for two-shot injection compression, (4) Reliability performance test and application to the mass production. The reduction of the processes through the two-shot injection with back foamed-foil inserted made it possible to enhance soft feeling on IP and reduce the cost and weight simultaneously.

열 유동해석을 통한 무선충전기 발열 성능 향상에 관한 연구

김평준(Pyeong-Jun Kim),박동규(Dong-Kyou Park) 한국산학기술학회 2019 한국산학기술학회논문지 Vol.20 No.7

자동차 편의 장치에 대하여 고객들은 높은 효율과 많은 기능을 요구하고 있으며, 이러한 자동차 어플리케이션에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 본 연구에서는 최근 자동차 편의 사양으로 개발된 무선충전기의 PCB(printed circuit board) 발열 성능 향상을 위한 열 유동해석에 관한 연구를 진행하였다. 무선충전기는 PCB의 전력 손실 및 열저항의 특성 발열에 따라 충전의 성능이 급격히 저하된다. 따라서 열 유동해석 시뮬레이션을 통해 최적의 PCB 설계 및 부품의 실장 위치를 제안하고, 각 설계 단계에서 해석을 통해 디자인을 결정한다. 이후, 실제 환경 조건에서 해석 결과 정합성 검증을 위해 시험을 수행하고 결과를 비교 분석한다. 본 논문에서는 HyperLynx Thermal와 FloTHERM 프로그램을 사용하여 PCB 모델링 및 과도 응답 열 유동해석을 수행하였다. 또한, 해석 및 측정 결과의 정합성 검증을 위해 적외선 열화상 카메라를 사용하여 시험을 진행하였다. 최종 결과 비교에서 해석과 시험의 오차는 10 % 이내로 확인되었고, PCB의 발열 성능도 향상되었다. In automotive application, customers are demanding high efficiency and various functions for convenience. The demand for these automotive applications is steadily increasing. In this study, it has been studied the analysis of heat flow to improve the PCB(printed circuit board) heating performance of WPC (wireless power charger) recently developed for convenience. The charging performance of the wireless charger has been reduced due to power dissipation and thermal resistance of PCB. Therefore, it has been proposed optimal PCB design, layout and position of electronic parts through the simulation of heat flow analysis and PCB design was analyzed and decided at each design stage. Then, the experimental test is performed to verify the consistency of the analysis results under actual environmental conditions. In this paper, The PCB modeling and heat flow simulation in transient response were performed using HyperLynx Thermal and FloTHERM. In addition, the measurement was performed using infrared thermal imaging camera and used to verify the analysis results. In the final comparison, the error between analysis and experiment was found to be less than 10 % and the heating performance of PCB was also improved.

IMG 발포일체성형 크래시패드 개발

최성식(Sung-Sik Choi),공병석(Byung-Seok Kong),박동규(Dong-Kyou Park) 한국산학기술학회 2019 한국산학기술학회논문지 Vol.20 No.7

크래시패드의 소프트감은 차량 실내의 고급감에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나이다. 그리고 실내 크래시패드의 소프트감을 향상시키면서 동시에 제조 및 생산 비용의 절감을 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 크래시패드의 PU 발포 공정은 부품공정, 공정장비 및 다양한 재료의 특성에 대한 이해를 기초로 진행된다. 그러므로 차량 내장 부품의 외관 상품성에 대한 고객 요구조건을 만족하기 위해서 부품공정, 공정장비, 재료선정과 컴퓨터 응용 해석기술을 활용한 통합적인 설계 기법이 활용되었다. 본 연구에서는 스킨성형 방법과 기재의 플라스틱 사출성형 방법 그리고 공정 축소를 고려한 발포 공정을 통합한 기술인 IMG 발포일체성형 공법을 세계 최초로 개발하였다. 본 기술 적용을 통하여 크래시패드 표면 소프트감이 기존 진공성형 공법 대비 40% 향상 효과를 볼 수 있었고, 사출 공정과 제조 공정을 통합하여 기존 공정을 50% 축소할 수 있었다. 또한 사출 금형과 스킨 금형을 통합하고 발포 금형을 삭제하여 금형수도 3개에서 1개로 줄임으로 중형 승용차 적용 기준 원가 20% 절감 효과를 얻을 수 있었다. The softness of the crashpad part is one of the important factors which affect the interior perceived quality of the vehicle interior. And while improving the softness of the crashpad part, every effort to lower the production cost has been going on. The PU foaming process for the crashpad part depends on the understanding of a lot of processes, tools and material properties. Therefore, to achieve the requirement of the customer for the interior part’s visual quality, the integrated design techniques are investigated to correlate the processes, tool design, material design and the computer aided analysis. In this paper, IMG (In Mold Grain) designed concept is firstly developed to integrate the skin preforming, plastic injection molding of the substrate and the foaming process in a tool within reduced processes. Through the application of this technology, softness of crashpad is improved by 40% compared to the conventional vacuum molding method, and the existing process is reduced by 50% by integrating the injection process and the manufacturing process. And by integrating the injection mold and the skin mold and removing the foaming mold, the number of molds are reduced from 3 to 1, resulting in 20% reduction in the cost of applying a medium-sized passenger car.

자율주행 자동차용 전동회전시트 상부회전판의 핫스탬핑 성형에 관한 연구

육형섭(Hyung-sub Yook),편종권(Jong-Kweon Pyun),서창희(Chang-Hee Suh),오상균(Sang-Gyun Oh),권태하(Tae-Ha Kwon),김병기(Byung-Ki Kim),박동규(Dong-Kyou Park) 한국기계가공학회 2021 한국기계가공학회지 Vol.20 No.10

Seats in autonomous vehicles must be able to rotate to fully utilize the interior space. Generally, ultra-high strength steel is used for the rotation module because it should have high strength and high rigidity. In addition, the rotating parts are difficult to form because they have complex shapes. In this study, the upper plate of the rotating module, whose complex shape makes it difficult to form, was formed by applying the hot stamping method. The drawing method and the form-drawing method, which are generally used to form components of complex shapes, were compared. We showed that the form-drawing method increased the degree of freedom of the material flow to improve the formability, thus enabling the forming of the plate. In addition, the die and blank shapes were found to be important factors in determining the success of the hot stamping. The validity of the analysis results was confirmed through forming analysis and experiments.