Apéndice 1. Cálculo de Tornillos para Porta Punzones. 1. Cálculo

Apéndice 1.
Cálculo de Tornillos para Porta Punzones.
1. Cálculo de la Fuerza de Separación [10]
L = longitud de corte = Suma de perímetros de todos los punzones
L = 26.88 mm x 6 = 161.28 mm = 6.35 “
T = espesor del material a cortar
T = 2.286 mm = 0.09 “
F = L x T___ [10]
4.1
0.00117
F = (6.35 “)(0.09”) = 488.43lbs = 2172.64 N
0.00117
F1 = Wpp + Wp
4.2
F1= 18.66 N + 3.72 N = 22.38 N
P = F1 + F
4.3
6
P = 22.38 + 2172.64N = 2195.02 N
Fe = fuerza externa aplicada
Fe = Fc + W tapa
Donde:
Fe = fuerza externa aplicada
Fc = carga aplicada para cortar hojas (6 punzones cortando
simultáneamente con una fuerza de 530.28 N cada uno)
Fc = 6 x 530.28 N = 3181.68 N
Wtapa= peso de la tapa del porta punzones = 11 N (apéndice 13)
Fe = 3181.68 + 11 = 2662.4 N
4.4
4.4
Usando Tornillos con D= _” Material SAE Grado 2
Rondana no usar
h = t1 = 12.7 mm
t2 = 12.7 mm
Longitud del tornillo:
L> h + 1.5 D = 22.22 mm
LT= 2D + _ = 19.05 mm, si L < 6”
Entonces, L = 19.05 mm
Ld= L – LT = 0
l= h + D2/2 = 15.875 mm , si t2 > D
lT = l – Ld = 15.875 mm
Ad = pr2 = 7.917 mm2
At= 0.0364 «! = 23.48 mm2
Lg = t1 + t2 +H = 0.0395
E= 270 GPa
Em = 205 GPa
Kb = Ad * At
*E = 3.99 x 10 11
AdlT + At Ld
d2 = 0.0127 m
d3= d2 + Lgtan 42 = 0.0482 m
Deff2= [(d2+d3)/2]^2 – D2 = 8.87 x 10
Km = p Deff2Em/ 4*Lg = 3.615 GPa
-4
m2
Fb = P + Kb/(Kb+Km)Fe = 4,295.68 N por tornillo
Sp = 55 ksi = 379.211 MPa
sa = .75 Sp = 284.4 MPa
At= Fb / sa = 1.5 x 10 -5 m
Por lo tanto, el tornillo escogido no fallará.