[发明专利]内螺纹冷挤压成形扭矩的确定方法

摘要

本发明公开了一种确定内螺纹冷挤压成形过程扭矩的力学模型，它是在内螺纹冷挤压成形机理和塑性力学理论基础上，通过假设及简化，从而得到的关于时间、挤压工件材料、挤压丝锥结构参数及挤压工艺参数的函数关系。试验数据表明，该力学模型计算得到的理论扭矩值与试验值有较好的吻合性，具有一定的工程研究价值。

主权项

1.一种内螺纹冷挤压成形扭矩的确定方法，其特征是它包括以下步骤：首先，采集与内螺纹冷挤压成形相关的参数；其次，将采集的参数代入以下公式中，确定所需的理论扭矩T：T=00≤t<t1(A1σs+13A2σs)·Rs·(KaΔt)2·(t-t1)(t-t1+Δt)(2t-2t1+Δt)6Δt3t1≤t<t2(A1σs+13A2σs)·Rs·(KaΔt)2·(t2-t1)(t2-t1+Δt)(2t2-2t1+Δt)6Δt3+13A2σs·Rs·Ka2·(t2-t1)2·zn(t-t2)60t2≤t<t3[(t2-t1)(t2-t1+Δt)(2t2-2t1+Δt)6Δt3-(t-t3)(t-t3+Δt)(2t-2t3+Δt)6Δt3]·(A1σs+13A2σs)·Rs·(KaΔt)2+13A2σs·Rs·Ka2·(t2-t1)2·zn(t-t2)60t3≤t<t4[(t2-t1)(t2-t1+Δt)(2t2-2t1+Δt)6Δt3-(t-t3)(t-t3+Δt)(2t-2t3+Δt)6Δt3](A1σs+13A2σs)·Rs·(KaΔt)2+13A2σs·Rs·Ka2·(t2-t1)2·zn(t3-t2)60t4≤t<t513A2σs·Rs·Ka2·(t2-t1)2·zn(t6-t)60t5≤t<t6]]>其中，t2=60l1Pn;]]>t3=60lPn;]]>t4=60(l1+l2)Pn;]]>t5=60(l1+l)Pn;]]>t6=60(l1+l2+l)Pn;]]>A1=23(1+π6)·tanα2;]]>A2=4·233(1+π6)·cosξcos(α/2)·(-13.12K3+33.07K2-28.93K+9.46).]]>(-0.03z3+0.7357z2-6.569z+25.16)·m]]>角由公式求得式中：R_s-挤压丝锥半径，mm；R₀-工件半径，mm；l₁-挤压锥部长度，mm；l₂-校正部长度，mm；-挤压锥角，°；l-挤压工件高度，mm；n-机床转速，r/min；m-摩擦系数；K-挤压丝锥铲背量，mm；α-牙型角，°；ξ-丝锥螺旋升角，°；P-螺纹螺距，mm；t-时间；σ_S-屈服强度，MPa；z-挤压丝锥棱齿数；第三，根据成形机床转速对所得的理论扭矩T进行修正即可实际扭矩值，根据实际扭矩值最终选定机床的最大功率；当机床的转速n=25转/分钟时，实际扭矩T_实介于T和1.1T之间；当机床的转速大于25转/分钟时，实际扭矩T_实介于T和1.22T之间；当机床的转速小于25转/分钟时，实际扭矩T_实介于T和1.18T之间。