「円筒型キャビティ」の強度計算演習

　「円筒型キャビティ」の強度計算の演習問題です。前回解説しました「円筒型キャビティ」の側壁厚さの強度計算について、演習問題を解いてみましょう。

問題

【図1】に示すSKD11（冷間ダイス鋼）製キャビティの側壁の厚さは、いくらに設定すれば良いか? 　ただし、成形材料は、PP樹脂（ポリプロピレン）ナチュラル材を使用するものとする。

解答例

　キャビティ外形半径Rは、次式で計算をします。


　これに各変数の数値を代入してゆきます。

　まず、キャビティ内圧力pですが、成形材料がPP樹脂ですので、

　p=300kgf/cm²と仮定します。

　次に、キャビティ内側半径寸法は、【図1】より5mmとなります。

　さらに、キャビティの接戦方向許容応力σtは、SKD11の場合、表1（前掲）より1500〜1800（kgf/cm²）の値となります。
　強度計算を最も不利な条件で計算するものとし、
　σt=1500（kgf/cm²）と仮定します。

　したがいまして、R=6.12mmとなります。
　これに余裕を考慮し、区切りのよい数値に丸めますと、R=8mm程度または10mm程度が推奨されます。

　つまり、キャビティ側壁の厚さは、R-rで計算できますので、
　8-5=3mm、若しくは10-5=5mm程度が推奨されます。