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钣金抽牙孔径计算

来源:知库网
鈑金抽牙孔徑計算

鈑金件的抽牙加工,包括沖孔,翻孔,攻牙的過程,在孔徑計算時,先確定翻孔內徑di,然后依材料的圓孔翻 邊系數kt,求得沖孔直徑do,螺紋加工分為有屑加工及無屑加工.

有屑加工是以切削的方式,將材料去除,形成螺紋•因要去除材料,故坯料要保留較多,底徑d取較小 值•

無屑加工是以擠壓的方式,使材料塑性變形,形成螺紋.因無需去除材料,坯孔內的材料只作塑性流 動,故坯料保留較少,底徑d取較大.

鈑金件的螺紋加工大多采用無屑加工,底徑計算以無屑加工方式確定•

依設計所要求加工的螺紋型號,查表1,2,3,4,得該螺紋的標稱直徑D.螺距P.則翻孔內徑di=D-P/2

(1)表1,2,3,4分列了 10mm以下公制粗牙,細牙及UNC UNF螺紋的規格尺寸.若為有屑加工,則 di=D-P

⑵ 表1.公制粗牙螺紋(1/8)

I 內螺紋 H=0.866025 P d2=d-0.649519 p d1=d-1.082532 p D 1=d 1 D1=d 1 / ///^ J / / / / / ■ ^^ ////// /^^ 7 2 D D 或 d H1=0.541266 P D=d D2=d 2 J或 或d 1 d X 螺紋之標稱(1) 螺距 根徑D 內螺紋 有效徑D2 外螺紋 外徑d 有效徑d2 根徑d1 內徑D1 1 2 3 P 0.25 M1 M1.2 1.000 1.100 1.200 0.838 0.938 1.038 0.729 0.829 0.929 M1.1 0.25 0.25 0.3 1.400 1.205 1.075 1.221 1.421 1.567 1.713 2.013 2.459 2.850 3.242 M1.6 M1.4 M1.8 0.35 0.35 0.4 0.45 1.600 1.800 2.000 2.200 2.500 3.000 3.500 4.000 1.373 1.573 1.740 1.908 2.208 2.675 3.110 3.545 4.013 4.480 5.350 6.350 7.188 8.186 9.026 M2 M2.5 M3*0. 5 M4*0. 7 M5*0. 8 M2.2 0.45 0.5 M3.5 0.6 0.7 0.75 4.500 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000 3.688 4.134 4.917 5.917 6.647 7.647 8.376 M4.5 0.8 1 M7 M9 M6 1 1.25 1.25 M8 M10 表 2公制細牙螺紋之基本尺寸

1.5 JIS公制螺紋

(4/8) X H=0.866025 P 內螺紋 d2=d-0.649519 p di=d-1.082532 p Di=di Hi=0.541266 P D=d J 2 D2=d2 F ■:■:\\.Z 律 D 或 d 1 D J或 或d H d 外螺紋 內螺紋 螺紋之標稱 螺距p 根徑D 有效徑D2 外螺紋

內徑D1 外徑d 有效徑d2 根徑d1 M1*0.2 M1.1*0.2 M1.2*0.2 M1.4*0.2 M1.6*0.2 M1.8*0.2 M2*0.25 M2.2*0.25 M2.5*0.35 M3*0.35 M3.5*0.35 M4*0.5 M4.5*0.5 M5*0.5 M5.5*0.5 M6*0.75 M7*0.75 M8*1 M*0.75 M9*1 M9*0.75 M10*1.25 M10*1 M10*0.75 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.25 0.25 0.35 0.35 0.35 0.5 0.5 0.5 0.5 0.75 0.75 1 0.75 1 0.75 1.25 1 0.75 1.000 1.100 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000 2.200 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500 5.000 5.500 6.000 7.000 8.000 8.000 9.000 9.000 10.000 10.000 10.000 0.870 0.970 1.070 1.270 1.470 1.670 1.838 2.038 2.273 2.273 3.273 3.675 4.175 4.675 5.175 5.513 6.513 7.350 7.513 8.350 8.513 9.188 9.350 9.513 0.783 0.883 0.983 1.183 1.383 1.583 1.729 1.929 2.121 2.621 3.121 3.459 3.959 4.459 4.959 5.188 6.188 6.917 7.188 7.917 8.188 8.647 8.917 9.188 表三JIS美英統一制粗牙螺紋(1/2)

.

P = 25.4/n

H=(0.866025/n)*25.4 Hi=(0.541266/n)*25.4 d2=(d-0.649519/n)*25.4 D=d D 2=d 2 D i=d i di=(d-1.082532/n)*25.4

d=(d)*25.4

螺紋之標稱 螺紋數( 螺距P(參 內螺紋 每 25.4mm) 考) 根徑D 有效徑 內徑D1 D2 外螺紋 n 外徑d 有效徑d2 根徑d1 1 No.2-56 2 No.1-64 參考 0.0730-64UNC UNC UNC 0.0860-56UNC 64 0.3969 0.4536 0.5292 0.6300 0.6350 0.7938 0.7938 1.0583 1.0583 1.2700 1.4111 1.5875 1.854 2.184 2.515 2.845 3.175 3.505 4.166 4.826 5.486 6.350 7.938 9.525 1.598 1.890 2.172 2.433 2.764 2.990 3.650 4.138 4.798 5.524 7.021 8.494 1.425 1.694 1.941 2.156 2.487 2.647 3.307 3.680 4.341 4.976 6.411 7.805 No.3-48 0.0990-48UNC 56 UNC 48 No.4-40 UNC No.5-40 UNC 0.1120-40UNC 40 40 0.1250-40UNC 0.1380-32UNC No.6-32 UNC No.8-32 UNC No.12-24 10-24 UNC UNC 32 32 0.1640-32UNC 0.1900-24UNC 24 24 0.2160-24UNC 1/4-20 UNC 0.2500-20UNC 20 18 5/16-18 UNC 0.3125-18UNC 3/8-16 UNC 0.3750-16UNC 表四JIS美英統一制粗牙螺紋(2/2)

16 圖四.

P = 25.4/n

A H=(0.866025/n)*25.4 H仁(0.541266/n)*25.4

d=(d)*25.4

X 內螺紋 d2=(d-0.649519/n)*25.4 D=d D 2=d 2 D i=d i di=(d-1.082532/n)*25.4

JT ~ ” J 1 •! Ji T \\/ 外螺紋 D D D 或 或 d d 或 d1 ______________________

內螺紋 螺紋數(每 螺距 根徑 有效徑D2 外螺紋 外徑d 有效徑d2 根徑d1 內徑D1 螺紋之標稱 D P(參25.4m m)n 考) 1 2 參考 0.0600-80 UNF No.0-80 UNF No.2-64 UNF 80 72 64 0.3175 1.524 0.3528 1.854 0.3969 2.184 1.318 1.626 1.928 1.181 1.473 1.755 No.1-72 UNF 0.0730-72 UNF 0.0860-64 UNF 0.0990-56 UNF No.4-48 UNF No.5-44 UNF 56 48 44 0.4536 2.515 0.5292 2.845 0.5773 3.175 2.220 2.502 2.709 2.024 2.271 2.551 No.3-56 UNF 0.1120-48 UNF 0.1250-44 UNF 0.1380-40 No.6-40 UNF No.8-36 UNF No.10-32 UNF UNF 0.1640-36 UNF 0.1900-32 UNF 40 36 32 0.6350 3.505 0.7056 4.166 0.7938 4.826 3.094 3.708 4.310 2.817 3.401 3.967 0.2160-28 UNF 1/4-28 UNF 5/16-24 UNF 28 28 24 0.9071 5.486 0.9071 6.350 1.0583 7.938 4.897 5.761 7.249 4.503 5.367 6.792 No.12-28 UNF 0.2500-28 UNF 0.3125-24 UNF

確定di,若螺紋規格小于M5.則簡便計算如下 d0=0.45d1 d0=翻孔前毛坯孔

t1=0.65t h=2~2.5t

t1 =翻孔后豎邊壁厚

或查表以確定翻孔系數k

k=do/Dm

式中do---毛坯上圓孔的初始直徑

Dm---翻邊后豎邊的中徑

量的關系如下.圖五:

I -------------

4

翻邊件的尺寸

T/t0=V【(do/(Dm-to)】=V【(do/Dm)/【1-(to/Dm)2】】=V【K/【1-(do/Dm)】】(3)

2

2

2

4

2

4

2

2

若相對厚度do/Dm較小,則t= to VK

由式(3),(4)可知,K越小,豎邊孔緣厚度減薄愈大,容易發生破裂,故圓孔翻邊成形限受K值限制.表五 是保証低碳鋼翻邊不發生破裂時允許的極限翻邊系 Ki,通常可用它們反映圓孔翻邊成形極限,Ki越小,成

形極限愈大.

表五:低碳鋼極限圓孔翻邊系數 Ki 凸模形式 孔的加工 方法 球形凸模 圓柱形凸 鑽孔 沖孔 鑽孔 比值do/to ioo o.7 o.8 50 35 20 15 10 8 6.5 5 3 1 0.6 0.52 0.45 0.4 0.36 0.33 0.31 0.3 0.25 0.2 - - 0.7 0.6 0.5 0.45 0.42 0.4 0.37 0.35 0.3 0.25 0.75 0.65 0.57 0.52 0.48 0.45 0.44 0.43 0.42 0.42 模 沖孔 0.85 0.75 0.65 0.6 0.55 0.52 0.5 0.50 0.48 0.47 影響圓孔翻邊成形極限的因素如下

(1)材料延伸率和應變硬化指數n大,Ki小,成形極限大.

⑵ 孔緣無毛刺和硬化時,Ki較小,成形極限較大,為了改善孔緣情況,可采用鑽孔方法或在沖孔后行整修

有時還可在沖孔后退火,以消除孔緣表面的硬化.為了避免毛刺降低成形極限,翻邊進需預制孔有毛 刺的一側朝向凸模放置.

⑶用球形,錐形和拋物形凸模翻邊時,孔緣會被圓滑地脹開,變形條件比平底凸模優越故Ki越小,成形限

越大.

(4)板料相對厚度越大,Ki越小,成形極限愈大.

3.圓孔翻邊的毛坯計算主要是利用板料中性層長度不變的原則 ,用翻邊高度計算翻邊圓孔的初始直徑 do和翻邊系數計算可以達到的翻邊高度. (1) 一次翻邊成形

翻邊高度不大時,可將平板毛坯一次翻邊成形.按圖五所示,一次翻邊成形時,翻邊圓孔的初始do ,翻 邊高度h和翻邊系數Ki之間的關系如下:

h=1/2*(D m-d0)+0.43r+0.72t 0

=Dm/2*(1-k)+0.43r+0.72t 0

需要指出,按式(3)計算翻邊高度時,必須滿足k三Ki,否則不能一次翻邊成形

(5)

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