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締切り済みの質問

プレス金型 必要打ち抜き力(せん断加工)の算出に…

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。

投稿日時 - 2016-05-09 07:55:00

QNo.9475120

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回答(16)

ANo.16

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・・・・・・・・・

参考URL:http://www.geocities.jp/bequemereise/piston-crank0.html http://gijyutsu-keisan.com/product/product_1.php

投稿日時 - 2016-05-18 06:30:00

ANo.15

 (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。

投稿日時 - 2016-05-17 09:35:00

ANo.14

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。

投稿日時 - 2016-05-17 00:15:00

お礼

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。

投稿日時 - 2016-05-24 19:40:00

ANo.13

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。

投稿日時 - 2016-05-13 09:04:00

ANo.12

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。

投稿日時 - 2016-05-13 00:28:00

補足

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。

投稿日時 - 2016-05-15 18:16:00

ANo.11

まんま eKワゴン 

  相川賢太郎・重工相談役(相川哲郎・自工社長の実父)
  燃費不正問題は、愛社精神が少し行き過ぎた程度の問題
  燃費なんていうのは、営業トークのようにちょっと良く見せるようなもの だ
  購入者で文句を言っている人はいない
  そもそも燃費なんてみんな気にして乗っていない

クビ同然に辞めさせられても DNA に染み付いてるみたい。
技術まるでダメをデータねつ造と<営業トーク>で糊塗
・・・・思われます・・・・・・・・・・・・・・・

>切断時の上型と下型の金型ラップ

機械と金型が 歌って踊っちゃうのだ!! 呪われた三菱から日産が買収と聞いて狂喜!!?


質問者、もう時間の無駄。
教科書、その抜き書きは挙げた例など此処でも他でも溢れるものに戻るべきです。
上限は、約、大凡、これっくらいの66.66666667%、なことを確認すれば次ステップへ

(1)で挙げた質問で判らなかった事項を調べ、殆どで正解に達したが、プレス機械の設計サイドでは必要でも、使用、金型設計サイドでは全く不要なことを再確認しただけ。なので書きません。

投稿日時 - 2016-05-12 08:49:00

ANo.10

さて、質問者さんの補足記載がないので、此方で勝手に推測しての回答をします。

先ず、他の回答者さんにつられた形で、iwanaiこと岩魚内がフライホイールの慣性力を記載した
ままですが、“クランク偏心量:10mm”と“上型ダイセット上下駆動量:20mm”の質問者記載から
推測すると、4tonの反力を受ける構造から軸受は確りしたものではあるが、R=10mmでφ20mmの円運動
にて回転していると思われます。
ですから、円板サイズはφ40mm~50mm程度で、フライホイール効果が期待できない、メカプレスと
思われます。(以上から、小生はiwanaiよ異なり、計算値にフライホイール効果を入れない)

次に、“t0.6mmの黄銅(C2680)の板を打ち抜くプレス金型”から、切断時の上型と下型の金型
ラップ代は2mmと仮定し、切断開始は 2mm+0.6mm=2.6mm下死点上方とみなします。

最後に、計算ですが、 ・モータトルク:14.4kgf・m(仮)と ・出力回転数:96.7r/min(仮)
から、1分間に96.7回転、1秒間に1.61回転、1回転が0.62秒となり、出力回転数=ショット数
条件なら、1ショットが0.62秒となります。(順送打ち抜きプレス位の速さですね)
そして、トルクの力は、モータトルク:14.4kgf・m×1000mm/m÷10mm=1440kgfの計算にて、
R=10mm(φ20mm)円運動上に掛かります。
これを、予想ではボールエンド+タイロッドねじにて、引張荷重が方向が打ち抜き方向仕様で製作。
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。
機械効率を50%考慮しても、25ton以上となります。

予想ですが、出力回転数:96.7r/min(仮)=プレスショット数でなく、ベルト等で増速し、
モータトルク:14.4kgf・m(仮)がφ20mm上に作用していないように思います。

それか、打ち抜き力(せん断加工)+成形加工力(フォーム)の合計が最終で必要でしょうか?

投稿日時 - 2016-05-12 00:55:00

補足

ご回答ありがとうございます。
大変申し訳ありませんが、 後(ご)の先(せん)、アフターユーさんの回答(7)で補足出来ないまま回答(10)で回答して頂いたので、回答(7)の補足も含めてこちらで補足させて頂きます。

動力はカタログ値を確認しましたら1.5kW
切断開始位置は3mm程度だと思いましたので計算上は2.6mmで問題ないです。
(推測でここまで的確に計算出来ることに驚きました。)

計算して頂いて、モータの打ち抜き力が25ton以上あるということで、
今回のプレス金型において、仮選定したモータが打ち抜き力で問題なさそうことがわかり安心しました。

ご回答の中で、25tonを導き出す過程で理解出来なかった点があるのですが、
(1)力の増幅力は、円の方程式より、X^2+(10-2.6)mm^2=10mm^2
(2)角度は約15°で、増幅力は38.6倍から
です。
増幅力等の計算について詳しく載っているURLを知っておりましたら教えてもらえないでしょうか。


円板サイズはφ60mm~70mm程度です。
円板サイズはφ40mm~50mm程度で、フライホイール効果が期待できないとのことでしたが、
今回、円板サイズはφ60mm~70mmなので、この慣性力が加わると25ton+αの答えになるということでしょうか。


最終的に必要なのは、板を抜くために必要な4tonの力に対して、
プレス側(板を抜く側)の力はどのくらいになるのかが知りたかったです。
板にパンチを押し当ててからゆっくりと荷重を加えて切断する、
とは違って、上死点から下死点までダイセットの重量とある速度で落下して打ち抜くため、
衝撃力?(=増幅力?)+慣性力も考慮しないといけないと思うのですが、
その打ち抜き力の算出方法がわからなかったです。


成型加工力というのは絞りを意味しているのでしょうか。
今回はせん断のみになります。

投稿日時 - 2016-05-14 01:36:00

  必要打ち抜き圧力を算出。
  プレス機の銘板にある加圧能力を見て約1.5倍あれば良し。

手順は至って単純。プレス設計経験者は電卓叩き金型設計仕様書に記入。後は記憶済。
出出しで躓き悩んでたのではキモな型構造や、要所の金型バーツ個々の強度設計が疎かになりヤッツケ金型 ⇒ カタ に非ず ガタガタ と称す


>プレストン数の66.7%(=1/1.5×100%)

何コンマ何なんぞ無意味。()の尾ヒレは質問者他を小学生扱い。勝手に話を面倒にしないで!! 

穴あけポッチン な設計屋気取りはこのように話を膨らますが何故?

eKワゴン だから。


.

そんな単純なことで決めてよい? 初心者共通の心配事らしい。

(1)の三つの例示に追加。

  http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=131421&event=QE0004

回答(3)は<専門家><自信あり>とするだけあって
公称加圧能力の説明は適切判り易いが、理解せずともお仕事には差し障りありません。

誤った理解なままの実務家さえ居られるが、板抜曲げのプレス型ならそのままで支障無く、他の型へ進出したときに学べば済む話。

投稿日時 - 2016-05-11 10:51:00

何事も理論に基づいた計算と試験の繰り返しにて確固たる技術にすることです
既存のプレスメーカーであれば既にその技術であるノウハウを全て持っている
新規開発する意図が分からない。。。

勉強のためなのか?或いは、本当に特殊な単品で別な用途の機械なのか?
「人間に必要なのは困ることだ。絶体絶命に追い込まれたときに出る力が本当の力です。」
by 本田総一朗

。。。若いころの苦労は買ってでもしろと言われた時代は幻か。
安易に人に聞くよりも、まづ自分自身でやってみて自身の頭で考えることだ。
自分自身に自ら壁を作り、できないからとか言い訳を先に作る我社の設計陣は
技術者なんかじゃなくて、ただのオエカキ現場代理人トレーサーに過ぎません

がんばろう日本。若いひとたちへ by おれおれ一流

喧嘩までしても教えたがるのは人間の性なのだろうか。
いや「教えたがり屋」=知識の自慢、力の誇示なのだろう。
仕事中に教えたがる輩が居る。皆の足を引っ張っているのに気づかんあほう。
なんか悲しいのです。技術の森というより文句の森のが当たっている気がする
http://okwave.jp/qa/q11327.html

投稿日時 - 2016-05-11 06:41:00

回答(1)&の(4)&(6)iwanaiこと岩魚内、やはり回答内容より他人批判記載の行数が多い結果から、
もう白旗を上げていると考えてよい。(情けない、もう他人批判しか記載することが無いのだから)

さて、今回の質問内容は、ねじ式プレスと内容が良く似ています。
★ 似ている内容
A)回転運動を直線運動に変換している
B)回転運動長さと直線運動長さの変換比に反比例した増(幅)力を利用している
  モータを減速機を利用して減速をすると、回転数は低下しますがトルクは上昇するのと同類
  この内容をねじでは、1をリード角をtan-1数値で割った解が増(幅)力です。
C)摩擦分がロスになるのも同じで、今回の質問ではリンクなので殆どない

☆ 似ていない内容
L)今回の質問内容は、上死点と下死点は無限に近いが、その中間は増(幅)力しないイーブン
  となって、変化する(プレスは、下死点付近の増幅力が大きいポイントを使用するが、
  その部分の動きはゆっくりであり、当然動作量も少なくなっている)
  何故かは、B)で記載した内容の如くで、
  上死点と下死点では、回転運動長さに比べ直線運動長さは略零なので、変換比は無限に近くなり
  上死点と下死点の中間では、回転運動と直線運動の長さは略等しいので、変換比は1に近くなる
  となるからです

※ フライホイールに関して、
  これは、下死点以外のエネルギーを蓄積し、上死点と下死点では“クランク偏心量が0mm”
  となるので、直線運動に変換できない部分のカバーをする役割があります
  (単動4サイクルエンジンのクランクシャフトにも、フライホイール効果部分があります)
  下死点以外のエネルギー蓄積は、下死点の数mm前での成形や穴明けは、変換比が無限に近い
  エリアではなく、あまり増力しないのでフライホイールのハンマー(衝撃)効果で補助させている
  これらの部分の計算は、少し難しいが計算が不可能ではない
  モータの動力計算で、
  定速走行パワーは、トルクと回転数と定数で何キロワットかが計算可能
  加速走行パワーは、慣性力で何キロワットかが計算可能なので、その逆計算で可能
  であり、モータの動力で計算した保険としても良い質問記載内容と考えております

モータの動力計算は、
 ・モータトルク:14.4kgf・m(仮)
 ・出力回転数:96.7r/min(仮)
にて可能ですが、モータ出力軸回転数と記載なら確かですが、少し不安です。

2×π×96.7r/min×14.4kgf・m÷(102×60)=1.43Kwとなりますが、如何でしょうか?

OKであれば、後は下死点から何?前に、黄銅t0.6mmと打ち抜き刃が接触する設計であるか
が判れば、計算は可能です。

フライホイールの詳細記載がないし、
 ・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
の仕様なので、計算するより保険とした方が良さそうです。

投稿日時 - 2016-05-10 23:37:00

お礼

まだ完全に理解出来ていない部分もありますが、大変勉強になります。

補足は回答(10)の方にまとめさせて頂きました。
ご回答ありがとうございます。

投稿日時 - 2016-05-14 01:39:00

Metro Park さん ← 回答(1)(4)

>回答者の皆さんいかがでしょうか

前にも言いましたが、Metro Park さん直へのホラ吹き。これ不問にはならないでしょ。

  http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=291745&event=QE0004
  天を味方に付けると、失われた十年は半導体バブル時代で、銀行や株より金で、
  2千万円程購入し、半導体バブルが弾けて独立、金を簿価と実勢価格で調整し、
  自社の営業外利益決算処理、不労所得が得られるようにマンション投資し、無借金
  &不労所得で、悠悠自適。
  先日も、一週間余りで、蟹ツアーを。

ユーモア? 真面目ぶった類似パターン、同類の嘘と誇張パターンは数限りない。

ド奴がホラ吹きで、誰と誰々々々々々々々々、、がそれを批判追及してるか明言すべきでは。
でないと初出の方はどっちもどっちもの印象を抱きかねない。誰と誰々々々々々々々々、、
は好き好んでやってんじゃありません。

忘れた頃にお礼がきたので、どこかに書いたやらの資料、示しておきます。

  http://www.hitachihyoron.com/jp/pdf/1964/06/1964_06_02.pdf
  プレス用大容量誘導電動機 日立評論1964

半世紀前から普通のプレスはこれで設計。数式そろってるので計算できるでしょう。

フライホイールに頼らない?
  第3図 プレスの DUTY
が判らないゆえのゴマカシ。

穴あけポッチンのパンチシリンダでないし、まさかのサーボプレス? 

しかし、ここまで辿って何を設計?、、、、判りません。
この資料が他で見当たらないのは、他の設計者がやってないからでしょう。

投稿日時 - 2016-05-10 10:19:00

貴君はPress設計を目指してるのでしょうか。
何故投稿しましたか。
参考までですが今のPressと昔のPressの違い判りますか。
今と昔と機械加工精度ダントツに異なりますが
昔のPressのほうが良いところがありましたよ。
両脇のカミソリ(スライド)が長いです。
Press作動中のブレを抑えられます。

話が変わり、貴君には申し訳ありませんが
この投稿は非難中傷の場でなく差し支えない範囲での助言の場と考えます。
事実に基づくアドバイスです。
回答者の皆さんいかがでしょうか。

弊社でも自称プロ(樹脂、ゴム、アーク溶接、機械加工)と豪語してる爺がいます。有る部品をアルミから樹脂に変更した試作を作りましたが、客先テスト一発でNGです。以降1年以上経過してますが何も進んでませんし何をどうするも判ってません。
そのため客先の期待を裏切ってますので新規部品の手配ないです。

投稿日時 - 2016-05-10 09:10:00

お礼

主な担当業務は自動機設計なのでプレス設計のプロを目指しているわけではありません。
ただ、今回自動機の中にプレス金型の工程も含まれておりまして、
設計せざるを得ない状況のため設計をしているというだけです。

プロの外注に出せばいいという声もあるかと思いますが、
上層部の判断で自社で設計することになりました。

現行装置の更新・改善設計になりますので、
厳密に言いますと、一から設計するのとは違います。

今回設計する装置は、モータ選定含め、プレス側の機構は少し変更になりますが、
現行のプレス金型で問題なく生産出来てますので、
今回設計においても、打ち抜き等おそらく問題ないかと思っております。

が、打ち抜きに必要な4tonに対して、
打ち抜く側(モータ側)の打ち抜き力がどのくらいになるのか数値で知りたかったため、
今回質問させて頂きました。


今のプレスと昔のプレスの違いはわからなかったです。
昔の方が良かったんですね。
両脇のカミソリ(スライド)が何なのかわからなかったですが、
今のプレスは両脇のカミソリを長く出来ないんですね。

自身でもいろいろ調べてみたいと思います。

勉強になります。

投稿日時 - 2016-05-14 02:08:00

回答(1)⇒ 回答(3)

回答(2) ohkawa さんの通り

フライホイールについて

再掲のこの質問で答え出せてないじゃん

  http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=310919&event=QE0004

今回は聞きもせずデタラメ重ね、それ信じたら怪我しかねない。危険なリコール隠し同然!!
此度は計算・データ偽装の三菱のヲッサン!!

  http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=290200&event=QE0004
  回答(1)
  プレスのオーソリティーでもないし、得意な分野でもありませんが、
  あるプレス技術者に、、、云われました

嘘を隠す典型的な言い回し
  なのに <専門家> に昇格させた回答(4)

回答(7)tara555 さんが真のオーソリティなことも知らずに喧嘩売ったが沈黙

  http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=288848&event=QE0004

安全に厳しいプレスでなく一般機械に法逃れした、油圧はたちどころに計算できる パンチシリンダで 穴あけポッチン が≪関係者≫とはおこがましい。

  http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=263138&event=QE0004



他質問サイトのようなマイナス評価がない、管理者不在、居ても技術に全く疎く立ち入れない当サイト。
それに乗じてデタラメ放題。
回答を超えて批判を書かざるを得ない事情をお察しくだされたく


『超有名な**重工』=三菱重工を名乗り、エバって次々とゴミ積をやってきたが、自工は御存知の体たらくで存亡の危機。しかし親の重工の中味もきわめて似通る。格好つかぬと今後は隠すのかしらん・・・・

投稿日時 - 2016-05-10 00:54:00

回答(1)のiwanaiこと岩魚内は、計算ができないので他人のアドバイスを邪魔して、自分の正当性
を誇示し、理論は判らないが岩魚内の経験でプレストン数の66.7%(=1/1.5×100%)以内と主張は、
見苦しい限り。

さて、モータの動力は何キロワットでしょうか?
また、モータ出力回転数=クランク回転数でなければ、クランク回転数も必要です。
その記載がないと、プレスの性能は、記載できませんよ。

因みに、“クランク偏心量:10mm”なので、URLでも確認できますが半径=10mm、
直径が20mmなので“型ダイセット上下駆動量:20mm”となります。
そして、トルクの腕も10mm時(上型ダイセット上下駆動量:20mmの1/2の10mmポイント)が
一番力が弱く、上型の略重量となります。
ガイド形式の特長で示すように、バネが入っているので、上型を上げるには有利に作用し、
穴を明けるには、不利に作用します。
ですが、穴を明けるパンチ等の先端をフラットでなく、弧“(”すれば、徐々にカットされ、
トン数は少なくなる調整は多少できます。(ガイド形式のバネ分は、充分に軽減可能です)

最後に、下死点付近は、動きが小さいために無限に近い力がでますが、摩擦係数等の損失で
無限となりません。
それと同じ位重要なのが、下死点でパンチがダイに何?入り込む設計値なのかが重要です。
形状が波打っている場合は、Max値が重要です。

参考URL:http://www.mekatoro.net/digianaecatalog/miki-springs/Book/miki-springs-P0038.pdf http://www.futaba.co.jp/precision/press

投稿日時 - 2016-05-09 23:33:00

お礼

回答(10)の方にまとめさせて頂きました。
ご回答ありがとうございます。

投稿日時 - 2016-05-14 01:37:00

>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。

既に、打ち抜きに必要とする力(圧力ではない)は算定済みの状況ですが、
求めたい答えは、モーターに必要な出力(kW)、減速機の回転数比などの緒元でしょうか?
あるいは、フライホイールに必要な慣性能率などを求めたいのでしょうか?


打ち抜く時の打ち抜き力は、シャー角などの影響を受けますが、先にお示し
の計算式の根本が揺らぐものではありません。

ご質問者さんの補足・追記が無いまま、回答者だけの書き込みだけが
続くことを懸念していましたあが、丁寧な情報提供をいただき感謝します。


0.6mmの板材を打抜くために必要なエネルギーは、4tf×0.6mmで求められ
SI単位で記述すれば、39200N×0.0006m = 2.35J です。この値は、せん断
プロセスに必要なエネルギーであって、せん断したワークを型から剥がす
ために必要なエネルギーは等は計算外ですので、実際に必要なエネルギーは、
もっと大きな値となる筈です。

質量5 kgの上型が、上死点から下死点でまで20mmの距離を落下すること
による位置エネルギーは、5kg×9.8m/s^2×0.02m=0.98Jです。
板を打抜く位置は下死点ではなく、また、プレス機械の摩擦を考慮すると、
型が落下することによって得られるエネルギーのうちは、打抜きに利用
できる分は、0.98Jよりかなり少ない値となる筈です。

両者の関係は、2.35J>>0.98Jなので、ストロークの小さなプレス機械の
場合、上型の位置エネルギーが、打ち抜にに関して無視する場合が一般的
ではないでしょうか。

上型の位置エネルギーよりも、プレス機械のフライホイールの効果を考慮
することが重要と思います。

投稿日時 - 2016-05-09 23:32:00

補足

ご回答ありがとうございます。

先に、後(ご)の先(せん)、アフターユーさんの回答(10)に記載しましたが、以下のことが知りたかったです。

「最終的に必要なのは、板を抜くために必要な4tonの力に対して、
プレス側(板を抜く側)の力はどのくらいになるのかが知りたかったです。
板にパンチを押し当ててからゆっくりと荷重を加えて切断する、
とは違って、上死点から下死点までダイセットの重量とある速度で落下して打ち抜くため、
衝撃力?(=増幅力?)+慣性力も考慮しないといけないと思うのですが、
その打ち抜き力の算出方法がわからなかったです。」

私が求めたい答えに対して、
モーターに必要な出力(kW)、減速機の回転数比などの緒元、フライホイールの慣性能率等が必要なのはわかりました。

ご回答ありがとうございます。

>両者の関係は、2.35J>>0.98Jなので、ストロークの小さなプレス機械の
>場合、上型の位置エネルギーが、打ち抜にに関して無視する場合が一般的
ではないでしょうか。

2.35Jは板を打ち抜くために必要なエネルギーで、
0.98Jは上型を落下させただけのエネルギーですよね?
このエネルギーに加えて回答(14)(12)(10)等で教えて頂いた
モータトルクによるエネルギーと、フライホイール効果による慣性モーメント、衝撃力(=増幅力?)が加わると思うのですが、
これらを全て統合して、板に与える「荷重(N)」を導き出すとなると、
「エネルギー」と「荷重」の要素が同時に出てきて、
今の私では少し理解が難しくなってきております・・・。
機械工学の基礎が出来ていないのでこの辺は少しずつ勉強していこうと思っています。

ちなみに、今回偏心する部品は径φ130mm、厚さ50mmくらいです。
フライホイール効果は期待出来ないとのご回答もありましたが、
この辺はあとで自分で計算してみたいと思います。


いつも返信が遅くなり本当に申し訳ありません。
この場を借りて皆様にお詫び申し上げます。

投稿日時 - 2016-05-14 01:47:00

>今回の打ち抜き圧力は4tになります

  https://www.nc-net.or.jp/knowledge/kouza/Course/204/
  製品による必要圧力を計算し、一般的にはその値の約1.5倍の能力を有するプレス機を選択

なので6~10トン位のプレス機。メカと必要精度によっては更に上を選ぶ。

>ギアモータに関しては仮選定としたのですが、

一からプレス機を作る? それはやめるが吉。此処では只一匹の自称専門家に掻き乱され、罵詈雑言が飛び交うだけで結論得られない。

  http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=307732&event=QE0004
  http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=310919&event=QE0004

複数複雑工程のプレスであっても専門メーカーから買ってライン構成をやります。

  単発 ブランキング工程 トン数見積り方法教えてください
  http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=231758&event=QE0004
   実務経験豊富な回答(6)
  これはいってしまえば好みに差ではないでしょうか。
  プレスの書籍などを見るとプレス機のトン数設定は抜き圧の
  50%から30%となっていると思います。

プレス機のインサイドの計算が必要と考えるなら、金型バーツ個々の強度設計は必須でしょうか?

  >黄銅t0.6mm打ち抜き圧力:4t

ありふれたもので普通は計算やりません。
普通でない狭長なダイが割れたりするが、細部限定の計算となり、全体の抜き圧の概算とは根本が違います。

プレスに関するどの初歩的教科書、どの専門書を読んでも、プレス機の3要素

  1)加圧能力
  2)トルク能力
  3)仕事能力

の説明はあるが算出した例はありません。プレス機のインサイドはメーカーの設計がやること。
板抜き曲げ用のプレス機の表示は1)の値だけで、それで金型が設計できるから。
2)はやや特殊、3)は用途も機械も違う。

まづ初歩的教科書。とりあえずはミスミの講座で間に合わすも吉。

あなたは誰も通らない蛇の道に迷い込んでるのです。
待ち構えた蛇は道案内どころか甘言とゴチャゴチャお飾りで落し穴へ導こうとしてる!!

投稿日時 - 2016-05-09 09:09:00

お礼

ご回答ありがとうございます。
返信遅くなり大変申し訳ありません。

>製品による必要圧力を計算し、一般的にはその値の約1.5倍の能力を有するプレス機を選択

私、一担当者のため今回プレス機メーカーからプレス機自体を購入するという選択肢はありませんでした。
モータは仮選定と記載しておりましたが、今回はプレス機の改良設計でして、
実績のあるモータに近いモータを仮選定していました。
実績があるモータのため、打ち抜けるはずと思っているのですが、
打ち抜き圧力に対して、モータ側の打ち抜き力はどのような関係になっているのか荷重での数値が知りたかったです。

>一からプレス機を作る?

改良設計なので一から作るとは少し違うのかなと思っています。
現行のプレス機は自社の設計者(退職しています)が一から設計しているプレス機になります。


>プレスの書籍などを見るとプレス機のトン数設定は抜き圧の
  50%から30%となっていると思います。

知識不足で申し訳ありませんが、抜き圧の50~30%のプレス機をプレス機メーカのライナップから選択すれば良いという意味でしょうか。
今回、抜き圧の50~30%にするために、仮選定のモータでそれを満足出来ているのかが知りたかったんでした。


>まづ初歩的教科書。とりあえずはミスミの講座で間に合わすも吉。

その通りですね。まず初歩的な教科書、参考書等を読んでみます。
ちなみに私はプレス機のプロの道を目指しているわけではありません。
ワーク搬送、組み付け、検査の自動機全般の設計に携わっていますが経験年数は短いです。
プレス機が絡んだのは今回が初めてです。


>あなたは誰も通らない蛇の道に迷い込んでるのです。
待ち構えた蛇は道案内どころか甘言とゴチャゴチャお飾りで落し穴へ導こうとしてる!!

おっしゃっていることすごくわかります。
実業務では、私が知りたいと思っていることをいちいち細部まで計算していたら効率が悪いと思います。
ただ今回は個人的に打ち抜き圧力とモータ打ち抜き力の関係を数値化してみたかっただけでした。

投稿日時 - 2016-05-30 21:38:00

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