Optimization Design of the Clinch Stud using the Finite Element Analysis and the Taguchi Method

摘要

본 연구에서는 유한요소해석과 다구찌 방법을 통해 높은 토크 저항력과 결합력을 갖는 클린치 스터드를 설계할 때 이에 영향을 미치는 설계 변수들의 적합한 조건을 도출하였다. 목적함수로 최대성형하중과 소재의 충만율을 고려하였으며 설계변수로 홈 높이, 로브 직경, 로브 높이 그리고 홈 깊이를 선정하였고 이들 제어인자와 마찰을 잡음인자로 하여 직교배열표를 조합하고 실험횟수별 유한요소해석을 통해 성형하중과 충만율을 평가하였다. 그리고 다구찌 방법의 S/N비를 이용하여 시뮬레이션결과를 해석하였고, 이들 해석결과로부터 최적의 조합조건을 제안하였다. 충만율에 가장 큰 영향을 주는 인자는 로브 높이, 홈 높이, 로브 직경 그리고 홈 깊이 순 임을 확인하였다.