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切断に必要な力と計算式
- 鋼鉄製の線を切断するのに必要な計算式と力について教えてください。
- また、下側へ引っ張った時に線が切れる力Fも教えてください。
- 鉄の引っ張り強さを40Kg/mm2、せん断抵抗を32Kg/mm2として、4本の線の断面積やせん断力を計算しました。
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形状によってせん断する刃の摩擦が変わるので，厳密には変わると思います が，理論的には断面積によるので形状の影響はありません。 理論的に見積もって，実際のもので測定検証する方法が良いと思います。
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■式1 P＝L・t・S P：せん断加工力（Kgf） L：加工周長（mm） t：板厚（mm） S：せん断抵抗（Kgf／mm2） ■式2 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） せん断・打ち抜き加工の式だけ示します。 詳細は下記ＵＲＬをご覧下さい。 ただし会員登録が必要です。 「技術講座」「プレス金型講座」「第164回プレス加工力（その1）抜き加工力」を選択下さい。
お礼
回答ありがとうございます。 せん断抵抗の式は分かりました。 勉強不足なので分からないことばかりです。 せん断抵抗は、断面形状に無関係なのでしょうか？ つまり丸でも三角でも四角でもせん断加工力が同じと思ってよいのでしょうか？ 曲げ（モーメント）でなければ断面係数は関係ないのですか。 これで質問を最後にしますのでご教授ください。
SS材の引っ張り強さ400Ｎ/mm2（ＭＰa）はＪＩＳ規格保証値なので実際の 破壊値は２割程度高い値を示します。仮に500ＭＰaとしてせん断抵抗はこの ７割程度350ＭＰaとします。このときの必要なせん断力は せん断力＝3.14*350=1099 N になります。実際には鋭利な刃部を構成すれ ば降伏点を越えたところから変形が始まるので，もう少し小さい力で切断で きると思います。
補足
わかる範囲で教えてください。 下側に引っ張った場合も同じでしょうか？ 鋭利な刃の場合、どうして小さな力で切断できるのでしょうか？ 参考になる計算式などありましたら教えてください。
SS材の引っ張り強さ400Ｎ/mm2（ＭＰa）はＪＩＳ規格保証値なので実際の 破壊値は２割程度高い値を示します。仮に500ＭＰaとしてせん断抵抗はこの ７割程度350ＭＰaとします。このときの必要なせん断力は せん断力＝3.14*350=1099 N になります。実際には鋭利な刃部を構成すれ ば降伏点を越えたところから変形が始まるので，もう少し小さい力で切断で きると思います。
プレスによるせん断力は、 せん断力＝せん断面積ｘせん断抵抗 です。 複数本の場合は、単純に本数を掛けてください。
お礼
何度もありがとうございます。 ＞理論的には断面積によるので形状の影響はありません。 安心しました。 実験で比較してみます。