内螺纹加工工艺计算公式
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内螺纹加工工艺计算公式
【关键词】:内螺纹;加工;计算;公式
【摘要】:本文介绍和讨论了内螺纹铜管加工工艺的计算公式
内螺纹铜管加工过程较为复杂,计算公式尤为重要,可为生产过程提供重要依据,先以Φ7×0.23+0.24×15°×28°×60为例计算。其中:Φ7mm为外径,0.23mm为底壁厚,0.24mm为齿高,15°为齿顶角,28°螺旋角,60为齿条数。
坯料选择为9.52×0.38。
1、定工艺(球数)
如图:(r+r1)sinπ/n=r1
其中:r为滚压后铜管外径;
r1为钢球外径;
n为球数(工艺参数。)
由目标任务-制作Φ7内螺纹铜管和常用钢球直径(附表1)可得:2r1=Φd=11.5094mm,采用五球工艺,可计算得出:
2r=8.0716mm
2、芯头外径D0和芯头螺旋角ξ
螺纹芯头外径D0=2r-2t w=
8.0716-2×0.23=7.6116mm
其中:t w为底壁厚。
如图:假设体积不变和定径时壁厚
变化不打,可用等面积法分析:
S ABCD=S A’B’C’D’
则AB×BC=A’B’×B’C’
又:AB=BC×tanξ
A’B’=B’C’×tanβ
AB=π(2r)
A’B’=πd0(d0为目标外径Φ7.0mm)
则tanξ=tanβ×(2r/d0)2
=tan28°×(8.0716/7)2
=0.7070
所以:ξ=35.2590°
3、确定芯头沟槽顶角θ1
如图:AA’为端面方向;BB’为螺旋线垂直方向。
则有:
OA×cosξ=OB
OA=OO’×tan(θ2/2)
OB=OO’×tan(θ1/2)
所以:tan(θ1/2)=tan(θ2/2)×cosξ
=tan(15°/2)×cos35.2590°
=0.1075
所以θ1/2=6.1358°
θ1=12.2716°
4、 成型芯头沟槽间距S 的确定
成型芯头采用端面计算方式,如图
由图中几何关系可以得出如下等式
(D 0/2)×sin (δ/2)=(A +B )×tan
(θ2/2)
其中:
A =(D 0/2)×cos (δ/2)-(D i/2)
B =r{[1/sin(θ2/2)]-1}
整理以上关系式,得出:
02222sin 2sin 1222δsin D D r i ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎥⎦⎤⎢⎣
⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-θθθ
其中δ为中心角
r 为齿顶圆弧,r 取0.04mm
H f =D 0/2-D i /2,D 0为芯头外径,H f 为齿顶高;
可求出中心角δ=2.0054°
沟槽间距S ,对应的中心角为ε,则
(ε+δ)×N =360° N 为齿数,这里为60
则ε+δ=6° ε=3.9946°
则沟槽间距
S =D 0×sin (ε/2)=0.2653mm
5、 螺纹导程长度L
L =
tan πD 0=33.8054mm 6、 芯头上沟槽切入深度H
H =1/2×(D 0-D i )+Δ Δ为经验值,取Δ=0.018~0.02mm
=0.24+0.02
=0.26mm
由以上1~6计算,可得螺纹芯头基本参数为:
芯头外径D0=7.6116mm ,取7.68mm (定旋压调节量0.06mm ) 螺旋角ξ=35.2590°,取35°
螺纹芯头沟槽顶角θ1=12.2716°,取13°
则螺纹芯头规格为
Φ7.68×L20×Φ5×0.26×13°×35°×60×R
分别为外径×芯头长度×中孔直径×螺纹沟槽深×齿顶角×螺旋角×齿条数×旋向
希望通过以上公式推算为生产现场生产提供参考和依据,方便组织生产。