エンジニアのための技術講座

プラ金型講座

掲載日:2001年02月20日

カテゴリ : キャビティ

第29回 金型部品の断面二次モーメント

 曲げの予測に重要な、金型部品の断面二次モーメントについて解説します。

 プラスチック射出成形金型の強度計算を行う際に、「断面二次モーメント」という用語がしばしば登場します。
 力学計算をより正確に理解しながら進めることができるように、「断面二次モーメント」とはどのようなものなのかを、あらためて理解しておきましょう。
 「断面二次モーメント」とは、部品の断面形状によって特定される数値です。曲げ強度や射出圧力によるたわみ量の推測に頻繁に使用されます。
 「断面二次モーメント」は、部品の断面形状によってのみ変化します。したがいまして材質とは一切関係がありません。例えば、断面形状が同一であれば、非熱処理鋼でも焼き入れ鋼でも、木材でも「断面二次モーメント」は同一の数値となります。
 「断面二次モーメント」の力学上の定義は、下記のようになります。
 「ある断面を無数の微小面積dAに分割し、1つの軸Xからの距離をYとするとき、微小断面積と距離の2乗との積を、断面全部について加え合わせたものである。」

 これを式で表現すると下記のようになります。

 断面二次モーメント

数式画像
(単位:mm4またはm4

 断面二次モーメントは、慣習的に記号Iが多用されています。
 一般に、断面二次モーメントが大きなほど、曲げに対する強さが増加します。また、たわみも少なくなります。
 断面形状が長方形や円形であれば、【表1】に示すように基本計算式が明らかになっています。

表1



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