2019년04월06일 7번
[과목 구분 없음] 그림과 같이 판재를 블랭킹할 때 필요한 최소 펀치 하중은? (단, 펀치와 판재 사이 마찰은 없고 전단이 되는 면은 판재에 수직하며, 판재의 두께는 1mm, 전단강도는 2kgf/mm2이고 π는 3으로 계산한다)
- ① 180kgf
- ② 320kgf
- ③ 370kgf
- ④ 400kgf
(정답률: 57%)
문제 해설
전단응력 = 전단하중 / 전단면적
전단면적 = 판재의 두께 x 펀치의 지름 = 1mm x 20mm = 20mm2
전단응력 = 2kgf/mm2 = 전단하중 / 20mm2
전단하중 = 2kgf/mm2 x 20mm2 = 400kgf
하지만, 판재의 끝부분에서는 전단응력이 최대값인 3kgf/mm2가 된다.
따라서, 전단하중 = 3kgf/mm2 x 20mm2 = 600kgf
하지만, 펀치의 지름이 20mm이므로, 펀치와 판재 사이에 마찰력이 작용하게 된다.
마찰력은 펀치하중 x 마찰계수로 계산할 수 있다.
여기서, 마찰계수는 0.1로 가정한다.
따라서, 펀치하중 = (전단하중 + 마찰력) / 2
마찰력 = 펀치하중 x 마찰계수 = 펀치하중 x 0.1
펀치하중 = (전단하중 + 0.1 x 펀치하중) / 2
펀치하중 = 370kgf
따라서, 필요한 최소 펀치 하중은 370kgf이다.