軟鋼棒を切り取る/切るのに必要な力


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丸い軟鋼棒(17.5 mm)の両側を4 mmの厚さで切り取り/切断するウェッジを使用しています。2つのくさびが中央に丸い軟鋼バーと一緒に駆動されることを想像してください(ボルトカッターの設計と同様)これらのくさびは、2つの油圧シリンダー(直径6インチ、2 1/2ストローク)を使用して操作されます(各切断くさびに1つ) (軟鋼に対して)それらを強制するため。クロッピングウェッジはBS 970 304S12鋼から作られています。

この丸棒を切り取るために必要な力をどのように決定できますか?関連する方程式/式は何ですか?


少なくとも米国では、探している値はトン数として知られています。これは、金属のせん断、パンチング、曲げ、スタンピングプロセスに必要な力を表すために使用されます。
Ethan48

回答:


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これは単純なせん断力の問題です。ただし、考慮事項がいくつかあります。

  1. 2つの油圧シリンダーは必要ありません。1つは移動可能で、もう1つは静止している必要があります。以下は、それらがどのように整列する必要があるかを示すためのシンプルで迅速な図です。 せん断メカニズム

あなたはそれらがあなたにアイデアを与えるであろう板金ばさみをチェックするべきです。

  1. 以下はせん断の簡単な方程式です。Tはせん断応力であり、0.3%C鋼では約400MPaです。せん断応力値がない場合は、極限引張応力値を使用して、近似値として0.6〜0.7を掛けることができます。バーの断面積をAに使用します。
    せん断力方程式

  2. 304鋼は、この種の作業には適していません。冷間加工だけでは、焼入れはできません。したがって、ツールの寿命が長くなることはありません。410などのマルテンサイト系ステンレス鋼を考えてみれば、それを硬化させて、はるかに長い寿命を持つことができます。耐食性が必要ない場合は、熱処理可能な鋼を検討してください。ただし、304を使用する必要がある場合は、ハンマーで固めるか、ローリングを行ってください。それは工具寿命を延ばします。


しかし、丸棒を切断する場合、断面積に基づく単純な方程式はどのくらい正確ですか?ウェッジは最初はバーのごく一部にしか接触していないので、幅広のシートを片側から反対側に斜めに剪断するときのように、切断力が低下すると思います。
Air

こんにちは@Airこの単純な方程式はそれをカットするのに十分正確でなければなりません。せん断力はバーの領域全体に作用するため、より大きくなります。実際には、摩擦と横方向の変位の影響、および切断中の材料の加工硬化、ブレードの鈍化と横方向の動きを考慮していなかったので、それは大きくなるはずです。これらの要因による影響は非常に小さいものです。プロセスのはるかに正確なシミュレーションが必要な場合、いくつかの有限要素解析が必要です。しかし、その単純な式でそのバーをカットするのに十分です。
Gokce Mehmet AY 2015

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ここに式があります:https : //www.researchgate.net/post/how_to_calculate_cutting_force_required_by_hacksaw_for_particular_work_piece_for_particular_hardness

Fc = zc kz A * f

どこ:

Fc =切削力(kg)。

Zc =接触歯の数(この数は、鋸がバーの直径に到達したときに最大になります。

kz = kg / mm2単位の切削固有圧力(この値は切削材料によって異なります)。

A =のこぎりの幅(mm)。

f =ストロークあたりの送り(mm)。

詳細については、ウェブサイトにアクセスしてください-https://www.acealloysllp.com/stainless-steel-bending.php

お役に立てれば

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