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プレス金型の必要打ち抜き力(せん断加工)の算出について
2023/10/19 14:49
- プレス金型において、t0.6mmの黄銅(C2680)の板を打ち抜く際に駆動側で実際に発生する打ち抜き力を算出したい。式P=K・L・t・Tsを使用して必要打ち抜き圧力を算出し、その結果が4tとなったが、モータトルクやモータ回転速度、上型ダイセットの重量などを考慮した場合にはどのような算出方法があるのかわからない。ギアモータの仮選定についても質問がある。
- プレス金型において、t0.6mmの黄銅(C2680)の板を打ち抜く際に駆動側で実際に発生する打ち抜き力を算出するために、式P=K・L・t・Tsを使用して必要打ち抜き圧力を算出しました。その結果、4t以上の打ち抜き力が必要であることがわかりましたが、モータトルクやモータ回転速度、上型ダイセットの重量などを考慮した場合、どのように算出すればよいかわかりません。ギアモータの仮選定についても質問があります。
- プレス金型の設計において、t0.6mmの黄銅(C2680)の板を打ち抜く際に駆動側で実際に発生する打ち抜き力を求めたいと考えています。現在は式P=K・L・t・Tsを使用して必要打ち抜き圧力を算出したところ、4t以上の打ち抜き力が必要であることがわかりましたが、モータトルクやモータ回転速度、上型ダイセットの重量などを考慮した場合、どのように算出すればよいのか分かりません。また、ギアモータの仮選定についても質問があります。
プレス金型 必要打ち抜き力(せん断加工)の算出に…
2016/05/09 07:55
プレス金型 必要打ち抜き力(せん断加工)の算出について
t0.6mmの黄銅(C2680)の板を打ち抜くプレス金型について質問させていただきます。
今回知りたいことは、板を打ち抜く際に駆動側で実際に発生する打ち抜き力についてです。
ギアモータを駆動源とし、クランク機構で上型ダイセットを上下駆動させる金型です。
クランク偏心量は10mmで上型ダイセットは上下に20mm動きます。
上型ダイセットの重量は5kgです。
以下の式で必要打ち抜き圧力が算出出来ることはわかりました。
P=K・L・t・Ts
P:せん断加工力(Kgf)
K:係数=0.8
L:加工周長(Kgf)
t:板厚(mm)
Ts:引張強さ(Kgf/mm2)
上記式より、今回の打ち抜き圧力は4tになります。
この板を打ち抜くには4t以上の打ち抜き力が必要になりますが、
モータトルク、モータ回転速度、上型ダイセット重量、衝撃力等を加味した場合、
その詳しい算出方法がわかりませんでした。
以下に条件をまとめます。
・黄銅t0.6mm打ち抜き圧力:4t
・モータトルク:14.4kgf・m(仮)
・出力回転数:96.7r/min(仮)
・クランク偏心量:10mm
・上型ダイセット上下駆動量:20mm
・上型ダイセット重量:5kg
(※摩擦は無視します。)
ギアモータに関しては仮選定としたのですが、
この機構で打ち抜く時の打ち抜き力はどのくらいになるか導き出すことは出来ますでしょうか。
私が持っている知識量で述べさせてもらいましたのでおかしな解釈があるかもしれないことご容赦下さい。
不明な点がありましたら補足いたします。
大変お手数お掛けしますが、ご回答宜しくお願い致します。
回答 (16件中 1~5件目)
静かになったようなので、冷静に技術だけの議論にしたいものだ・・・
クランク機構の力学が分からないのではないだろうか?
そういう私も詳しくないのだが、誰でも初めは初心者なのです。
まづ貴殿が学び、どうしても分からないところだけを聞くことが望ましい。
例え本に書いてあっても鵜呑みにせずに自分自身で理解してから進むことだ。
楽をして分かっていそうな人(ココが実に怪しい)に聞いても何にもならない。
そればかりか貴殿にとっては却ってマイナスになるだろうと思われます。
まづ専門書を読み込んで理解できないところだけのポイントを質問すべきかと
ohkawa氏(私は技術の森コンセルジュと呼ぶ)のアドバイスに沿うべきだった。
アホターの甘い罠に掛かるから混乱と得意な異次元材力モドキの摩訶不思議な
世界に引き込まれてしまいました。。。がんばろう日本・・・・・・・・・
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(ですが、再記載します。)
やめたら。三菱偽装は強制的に止めさせられたが。
機械工学又は物理の基礎を少し勉強した方が宜しいかと存じます。
補足要求をしている内容の返答が無いし、ケーススタディーでの記載が全く理解できていない
から、以下に締める内容も伝わるかどうかが判断できません。(ですが、再記載します。)
先ず、“モータトルク:14.4kgf・m(仮)”が、モータ出力軸でのトルクである場合、
“クランク偏心量:10mm”なので、トルク伝達の腕長さは10mmとなり、
14.4kgf・m×1000mm/m÷10mm=1,440kgfが、
クランク偏心量にて形成されるφ20mm上に掛かります。(これは理解できますか?)
回答(12)で、
・クランク偏心量:10mm ---------→ 10cm
・上型ダイセット上下駆動量:20mm ----→ 20cm
と記載しましたのは、上型ダイセット上下駆動量:20mmは極めて小さく、親指の第一関節長さ
位で、単位を間違えているのではないかと推測した内容です。
10cm → 100mmなので、φ200mm上には、前述記載内容より一桁小さい、
14.4kgf・m×1000mm/m÷100mm=144kgfが、
クランク偏心量にて形成されるφ200mm上に掛かる仕様が変化したので変化します。
次に、増力の考え方ですが、これはエネルギー保存の法則で説明がつきます。梃子の原理も同じで、
力F1kgf×移動距離L1m÷動作時間T1sec=力F2kgf×移動距離L2m÷動作時間T2sec
から、動作時間は同じなので、動作時間T1sec=動作時間T2secとなり、
動作時間T1sec÷動作時間T2sec=1
力F1kgf×移動距離L1m÷(動作時間T1sec÷動作時間T2sec)=力F2kgf×移動距離L2m
力F1kgf×移動距離L1m÷1=力F2kgf×移動距離L2m
力F1kgf×移動距離L1m=力F2kgf×移動距離L2m
力F1kgf=力F2kgf×移動距離L2m÷移動距離L1m
梃子の原理は、構成する三角形が相似なので、実際の移動距離より、支点からの距離で
代用した比率で計算をしているだけです。
戻って、力の増幅力は、
円の方程式より、X^2+(10-2.6)mm^2=10mm^2の計算式から、X=9.66mmとなり
角度は約15°で、増幅力は38.6倍から、55,584kgfで55tonと机上計算値がでます。
増幅力;38.6倍は、1÷sin15の値で、構成する直角三角形の15°に対して、
斜辺がφ20mm円弧移動距離の近似値で、対辺がプレスの駆動量
1,440kgf×斜辺がφ20mm円弧移動距離の近似値=プレス力kgf×対辺がプレスの駆動量
プレス力kgf=1,440kgf×(斜辺がφ20mm円弧移動距離の近似値÷対辺がプレスの駆動量)
プレス力kgf=1,440kgf×(1÷sin15)=1,440kgf×(1÷(2.6mm÷10mm))=1,440kgf×3.86
=5,56kgfで5.56tonとなります。(38.6倍→3.86倍の計算ミスでした)
最後に、フライフォイール効果は、見込まない方が得策のサイズと回転数と考えます。
補足内容追記
> 回答(10)では打ち抜き力25ton以上で、こちらでは4.32tonなのですが、この違いは
> なんでしょうか。
・クランク偏心量:10mm ---------→ 10cm
・上型ダイセット上下駆動量:20mm ----→ 20cm
と、単位を誤記しているかと推測で。(理由;上下駆動量:20mmは、掌の厚み程なので)
> 回答(10)では「予想ではボールエンド+タイロッドねじにて」の一文がありますが、
> 回答(12)とは予想して頂いた機構が異なっていたからでしょうか。
前述の如く、関係ありません。
> 今回はクランクの回転による上下運動で金型ダイセットを上下させる単純な部品構成になっています。
> この機構だと回答(12)の方に当てはまるのでしょうか。
当てはまります。
少し計算ミスを小生がしておりますが、解り易く記載したつもりです。
機械工学の初歩や高校の物理での内容ですから、理解くださいませ。
公算が高い。。。憶測でお仕事 ⇒ 公算が未達。。。ハイ eKワゴン
兎に角アタマを出さねば。。。⇒ 前置きが長くなりましたが。。。以下の無内容繰返し
ハイ eKワゴン
ピッタンコ !! 日産ダメよ。下っ端までこの三菱体質だから直せんよ。
ほっとけばこのパターン。捨てアド登録なら構わないけど
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=281654&event=QE0004
51個 !! 行数ではコイツのゴミが過半
JISが保証する蓋・グレーチングの使い方で済む件を、俺様が設計しちゃるとあーだこーだ。
質問者そっちのけ。誰が妥当性を検証? 悪臭ぷんぷんで手出しする者無く、管理者さえ放置。
本題、打抜力4トンを満たさないプレス機はないであろうから、もうこの件は棚に置き金型設計に進むべし。しかし此処で質問すると又これの二の舞
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=312042&event=QE0004
専門家 < また頭が痛い事を記載している、頭のかたい融通のきかない奴がいる
金型は硬くせずに融通きかしちゃダメ!! コイツのグダグダを黒塗りして読むべし
<前置きが長くなりましたが>
もっと酷いのもあったが最近の例
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=313030&event=QE0004
>内容は全く異なりますが
-----------
>番外ですが
-----------
無駄どころか却って理解を妨げる分を除けば冒頭2、3行のみじゃん。
やはり eKワゴン 。無駄に重いから燃費わるいのに
重工をお払い箱で自工へ?
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=309576&event=QE0004
小生も、繊維産業にはお世話になり、エンジン等の冷却水用加工穴(細くて長い)
等でお世話になりました
嘘を見抜かれたのでは
⇒私自身が誤解される表現は差し控えてください
http://www.tyuuko-kikai.com/products/detail.php?product_id=5182
銘板を拡大
小型であっても特殊であっても、プレス機を名乗るものは(加圧)能力、ストロークなどの諸元を表示する義務あり、モグリは違法。
なのでそれ調べるだけ。
マルチフォーミング・マシン
http://www.kikuchi-kikai.co.jp/fk-3_pro-form.html
大スライド 5ton 40mm
たいへん複雑な機械にもアリ。この型設計は初心者の手におえないシロモノ。
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=295570&event=QE0004
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=258678&event=QE0004
回答(3)
参考になるサイトは、他の回答者さんも記述されているので、
“マルチフォーミングマシン”の用語検索で確認下さいと記述しておきます。
裏付けあって書いた内容を真似ただけの、キブンを害する無駄書き
でしょ。盗っ人でしょ
↑追加
マルチフォーミング・マシン
http://www.kikuchi-kikai.co.jp/fk-3_pro-form.html
大スライド 5ton 40mm
これはカム駆動。小スライドは複数本の合計トン数。
表ではその上、写真では右の離れたメカ
プレス能力 7ton
ストローク 12mm
はクランク機構かも。
全てモーターひとつで駆動。経験ある機種には大きなフライホイールが付き調整ではそれを手回し。
いずれも <上限>表示であって実際には
約、大凡、これっくらいの66.66666667%、なことを確認
するのです!!
プレス機しろうとのゴチャゴチャ計算信じて設計? それは eKワゴン の監督官庁、ユーザーと同じ結果に。
これだけ突っ込み満載の記載をしているが、
相も変わらずiwanaiこと岩魚内は、誹謗中傷ネタしか、もう持ち合わせていない。
◆◆◆自動車は、年収を含めた待遇改善をしないと、良き人材を雇用できないと云い、
自動車業界へ入り、上場も果たした。
ですが、リコール隠し、米国セクハラ問題、フィナンシャル詐欺事件で、2000億円を◆◆◆グループ
から支援を受ける。
が、今回の燃費**事件で、良き人材が集まったなと◆◆◆重工関係者は怒り心頭。
賠償も、キャッシュフローはあるある発言??の真意に、2000億円+α返済計画は失念??
◆◆◆化学や電機が地道に……で、支援に対しては内外から問題化で、日産の参加にで決着。
(賃金カットも前に余分に上がったものが、元に戻っただけとの話しが多いのも事実)
前置きが長くなりましたが、概略構想計画をしました。
1.5kWの1/15又は1/18減速機付きモータは、出力軸径でφ30mmを超えます。
ですから、
・クランク偏心量:10mm ---------→ 10cm
・上型ダイセット上下駆動量:20mm ----→ 20cm
の公算が高い。
それなら、R=10cmでφ20cmの円運動上の力は、
モータトルク:14.4kgf・m×1000mm/m÷100mm=144kgf
下死点付近の増力は、機械損失を含め約30倍として、4,320kgfの4.32ton
これが質問の真相と感じます。(iwanaiが突っ込み処万歳にしたのだがね)
日産の参加→傘下、どちらでも良いが、…。
それと、計算の根拠は、前出等を要確認。
φ30cmでも、フライホイール効果は、期待しない方が得策ですな。
補足
2016/05/15 18:16
ご回答ありがとうございます。
回答(10)では打ち抜き力25ton以上で、こちらでは4.32tonなのですが、
この違いはなんでしょうか。
回答(10)では「予想ではボールエンド+タイロッドねじにて」の一文がありますが、
回答(12)とは予想して頂いた機構が異なっていたからでしょうか。
今回はクランクの回転による上下運動で金型ダイセットを上下させる単純な部品構成になっています。
この機構だと回答(12)の方に当てはまるのでしょうか。
質問ばかりで申し訳ありません。
ご回答頂けると大変助かります。
宜しくお願い致します。
お礼
2016/05/24 19:40
ご回答ありがとうございます。
お礼、遅くなりまして申し訳ありません。
>14.4kgf・m×1000mm/m÷10mm=1,440kgfが、
>クランク偏心量にて形成されるφ20mm上に掛かります。(これは理解できますか?)
これについては理解出来ております。
>回答(12)で、
> ・クランク偏心量:10mm ---------→ 10cm
> ・上型ダイセット上下駆動量:20mm ----→ 20cm
すみません、見落としていました。
単位は「mm」で合っています。
エネルギー保存の法則、梃子の原理については理解出来ました。
>円の方程式より、X^2+(10-2.6)mm^2=10mm^2の計算式から、X=9.66mmとなり・・・
から以下の計算については、円の方程式の導き方含め、すぐに理解出来そうになかったので、
ご回答頂いた内容を熟読して少しずつ理解していこうと思います。
今回私が一番知りたかったのが衝撃力(=増幅力?)を加味した計算でしたので、
増幅力や円の方程式等、いろんな考え方を学ぶことがとても勉強になりました。
時間は掛かるかと思いますが少しずつ理解を深めていこうと思います。
今回、数回に渡り親切丁寧に教えて下さいまして本当に感謝しております。
ありがとうございます。