本帖最后由 ug编程-陈老师 于 2015-6-23 18:38 编辑
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做为一个合格的模具工程师，需要了解的知识点是很多的，对于常用的金属材料重量的计算方式和公式一定要非常的清楚，这样才能设计出更加合理的模具来！下面我给大家分享一些常用的金属材料重量计算公式的资料，希望大家可以喜欢！
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. C/ [# g2 v+ K) _& ~( U常用金属材料重量计算公式
, h2 i/ X. a$ Y: r& F: p圆钢重量（公斤）=0.00617×直径×直径×长度 方钢重量（公斤）=0.00785×边宽×边宽×长度 六角钢重量（公斤）=0.0068×对边宽×对边宽×长度 八角钢重量（公斤）=0.0065×对边宽×对边宽×长度 螺纹钢重量（公斤）=0.00617×计算直径×计算直径×长度 角钢重量（公斤）=0.00785×（边宽 边宽-边厚）×边厚×长度 扁钢重量（公斤）=0.00785×厚度×边宽×长度 钢管重量（公斤）=0.02466×壁厚×（外径-壁厚）×长度 六方体体积的计算 公式① s20.866×H/m/k 即对边×对边×0.866×高或厚度 紧固件生产中应用的相关计算公式 一、 60°牙型的外螺纹中径计算及公差（国标GB 197/196） a. 中径基本尺寸计算:螺纹中径的基本尺寸=螺纹大径-螺距×系数值 公式表示:d/D-P×0.6495 例:外螺纹M8螺纹中径的计算 8-1.25×0.6495=8-0.8119≈7.188 b.常用的6h外螺纹中径公差(以螺距为基准) 上限值 为”0” 下限值为P0.8-0.095 P1.00-0.112 P1.25-0.118 P1.5-0.132 P1.75-0.150 P2.0-0.16 P2.5-0.17 上限计算公式即基本尺寸,下限值计算公式d2-hes-Td2即中径基本尺寸-偏差-公差 M8的6h级中径公差值：上限值7.188 下限值:7.188-0.118=7.07 C常用的6g级外螺纹中径基本偏差: (以螺距为基准) P 0.80-0.024 P 1.00-0.026 P1.25-0.028 P1.5-0.032 P1.75-0.034 P2-0.038 P2.5-0.042 上限值计算公式d2-ges即基本尺寸-偏差 下限值计算公式d2-ges-Td2即基本尺寸-偏差-公差 例M8的6g级中径公差值:上限值7.188-0.028=7.16 下限值:7.188-0.028-0.118=7.042 注:①以上的螺纹公差是以粗牙为准,对细牙的螺纹公差相应有些变化,但均只是公差变大,所以按此控制不会越出规范界限,故在上述中未一一标出. ②螺纹的光杆坯径尺寸在生产实际中根据设计要求的精度和螺纹加工设备的挤压力的不同而相应比设计螺纹中径尺寸加大0.04—0.08之间,为螺纹光杆坯径值,例我们公司的M8外螺纹6g级的螺纹光杆坯径实在7.08—7.13即在此范围. ③考虑到生产过程的需要外螺纹在实际生产的未入行暖处理和表面处理的中径控制下限应尽量保持在6h级为准 二、 60°内螺纹中径计算及公差(GB 197 /196) a. 6H级螺纹中径公差(以螺距为基准) 上限值: P0.8 0.125 P1.00 0.150 P1.25 0.16 P1.5 0.180 P1.25 0.00 P2.0 0.212 P2.5 0.224 下限值为”0”, 上限值计算公式2 TD2即基本尺寸 公差 例M8-6H内螺纹中径为:7.188 0.160=7.348 上限值:7.188为下限值 b. 内螺纹的中径基本尺寸计算公式与外螺纹相同即D2=D-P×0.6495即内螺纹中径螺纹大径-螺距×系数值 c. 6G级螺纹中径基本偏差E1(以螺距为基准) P0.8 0.024 P1.00 0.026 P1.25 0.028 P1.5 0.032 P1.75 0.034 P1.00 0.026 P2.5 0.042 例:M8 6G级内螺纹中径上限值:7.188 0.026 0.16=7.374 下限值:7.188 0.026=7.214 上限值公式2 GE1 TD2即中径基本尺寸 偏差 公差 下限值公式2 GE1即中径尺寸 偏差 三、 外螺纹大径的计算及公差(GB 197/196) a. 外螺纹的6h大径上限值即螺纹直径值 例M8为φ8.00上限值公差为”0” b. 外螺纹的6h级大径下限值公差(以螺距为基准) P0.8-0.15 P1.00-0.18 P1.25-0.212 P1.5-0.236 P1.75-0.265 P2.0-0.28 P2.5-0.335 大径下限计算公式:d-Td 即螺纹大径基本尺寸-公差 例:M8外螺纹6h大径尺寸:上限为φ8,下限为φ8-0.212=φ7.788 c. 外螺纹6g级大径的计算与公差 6g级外螺纹的基准偏差(以螺距为基准) P0.8-0.024 P1.00-0.026 P1.25-0.028 P1.5-0.032 P1.25-0.024 P1.75 –0.034 P2.0-0.038 P2.5-0.042 上限计算公式 d-ges 即螺纹大径基本尺寸-基准偏差 下限计算公式 d-ges－Td 即螺纹大径基本尺寸-基准偏差-公差 例: M8 外螺纹6g级大径 上限值φ8-0.028=φ7.972 下限值φ8-0.028-0.212=φ7.76 注:①螺纹的大径是由螺纹光杆坯径及搓丝板/滚丝轮的牙型磨损程度来决定的,而且其数值在同样毛坯及螺纹加工工具的基础上与螺纹中径成反比出现即中径小则大径大,反之中径大则大径小. ②对需进行暖处理和表面处理等加工的零件,考虑到加工过程的关系实际生产时应将螺纹大径控制在6h级的下限值加0.04mm以上,如M8的外螺纹在搓(滚)丝的大径应保证在φ7.83以上和7.95以下为宜. 四、 内螺纹小径的计算与公差 a. 内螺纹小径的基本尺寸计算(D1) 螺纹小 径基本尺寸=内螺纹基本尺寸-螺距×系数 例:内螺纹M8的小径基本尺寸 8-1.25×1.0825=6.646875≈6.647 b. 内螺纹6H级的小径公差(以螺距为基准)及小径值计算 P0.8 0. 2 P1.0 0. 236 P1.25 0.265 P1.5 0.3 P1.75 0.335 P2.0 0.375 P2.5 0.48 内螺纹6H级的下限偏差公式D1 HE1即内螺纹小径基本尺寸 偏差 注:6H级的下偏值为“0” 内螺纹6H级的上限值计算公式=D1 HE1 TD1即内螺纹小径基本尺寸 偏差 公差 例:6H级M8内螺纹小径的上限值 6.647 0=6.647 6H级M8内螺纹小径的下限值 6.647 0 0.265=6.912 c. 内螺纹6G级的小径基本偏差(以螺距为基准)及小径值计算 P0.8 0.024 P1.0 0.026 P1.25 0.028 P1.5 0.032 P1.75 0.034 P2.0 0.038 P2.5 0.042 内螺纹6G级的小径下限值公式=D1 GE1即内螺纹基本尺寸 偏差 例: 6G级M8内螺纹小径的下限值 6.647 0.028=6.675 6G级M8内螺纹小径的上限值公式D1 GE1 TD1即内螺纹基本尺寸 偏差 公差 例: 6G级M8内螺纹小径的上限值是6.647 0.028 0.265=6.94 注:①内螺纹的牙高直接关系到内螺纹的承载力矩的大小,故在毛坯生产中应尽量在其6H级上限值以内 ②在内螺纹的加工过程中,内螺纹小径越小会给加工具——丝锥的使用效益有所影响.从使用的角度讲是小径越小越好,但综合考虑时一般采用小径的在中限至上限值之间,如果是铸铁或铝件时应采用小径的下限值至中限值之间 ③内螺纹6G级的小径在毛坯生产中可按6H级执行,其精度等级主要考虑螺纹中径的镀层,故只在螺纹加工时考虑丝锥的中径尺寸而不必考虑光孔的小径。 五、 分度头单分度法计算 单分度法计算公式:n=40/Z n:为分度头应转过的转数 Z:工件的等分数 40:分度头定数 例:铣削六方的计算 代入公式: n=40/6 计算:①化简分数:找出最小约数2进行约分,即将分子分母同时除以2得20/3.分数的同时缩小其等分不变. ②计算分数:此时要观分子与分母的数值而确定;如分子此分母大时进行计算. 20÷3=6(2/3)即n值,也即分度头应转过6(2/3)转.此时的分数已变成带分数;带分数的整数部份6为分度头应转过6整圈.带分数的分数2/3则只能是转一圈的2/3,此时又须重新计算 ③分度板的选用计算:不足一圈的计算须借助分度头的分度板来实现.计算时第一步将分数2/3进行同时扩大.例:如果同时扩大14倍时的分数为28/42;如同时扩大10倍时,分数为20/30;如同时扩大13倍时的分数为26/39……扩大分门倍数的多少要根据分度板的孔数来选择. 此时应注意:①选择分度板的孔数一定能被分母3整除.如前面举例中的42孔是3的14倍,30孔是3的10倍,39是3的13倍…… ②分数的扩大必须是分子分母同时扩大其等分不变,如举例中的 28/42=2/3×14=(2×14)/(3×14);20/30=2/3×10=(2×10)/(3×10); 26/39=2/3×13=(2×13)/(3×13) 28/42分母42即采用分度数的42孔入行分度;分子28即在上轮的定位孔上向前再转过28孔即29孔上为本轮的定位孔,20/30是在30孔分度板向前再转过10孔即11孔上为本轮的定位孔.26/39是在39孔的分度板向前再转26孔即27孔上为本轮的定位孔. 铣六方(六等分)时即可采用42孔,30孔,39孔等被3整除的孔作为分度:其操作是手柄转整6圈后,再分别在上轮的定位孔上向前再转28 1/ 10 1 / 26 !孔的29/11/27孔上作为本轮的定位孔 例2:铣 15齿的齿轮计算 代入公式: n=40/15 计算 n=2(2/3) 是转2整圈再选被3整除的分度孔如24,30,39,42.51.54.57,66等孔板上再向前转过16,20,26,28,34,36,38,44加1孔即17，21，27，29，35，37，39，45孔作为本轮的定位孔。 例3: 铣 82齿的分度计算 代渗透公式: n=40/82 计算 n=20/41 即:只要选41孔的分度板,在上轮定位孔上再转过20 1即21孔作为本轮的定位孔便是 例4: 铣51齿的分度 计算 代入公式 n=40/51由于此时分数无法计算则只能直接选孔,即选51孔的分度板,在上轮定位孔上再 转过51 1即52孔作为本轮的定位孔即是 例5 铣 100齿的分度计算 代入公式 n=40/100 计算 n=4/10=12/30 即选30孔的分度板，在上轮定位孔上再转过12 1即13孔作为本轮的定位孔即是 如所有分度板无计算所需的孔数时则应采用复式分度法计算，不在本计算方法之列，实际生产时一般采用滚齿，因复式分度计算后的实际操作极为不便 六、 圆内接六方形的计算 公式：①圆D求六方对边（S面） S=0.866D 即直径×0.866(系数) ②六方对边(S面)求圆(D)直径 D=1.1547S 即对边×1.1547(系数) 七、 冷镦工序的六方对边与对角计算 公式①外六角对边(S)求对角e e=1.13s 即对边×1.13 ②内六角对边(s)求对角(e) e=1.14s 即对边×1.14(系数) ③外六角对边(s)求对角(D)的头部用料直径,应按(6.2公式)六方对边(s面)求圆(D)直径并适量加大其偏移中心值即D≥1.1547s偏移中心量只能估算 八、 圆内接四方形的计算 公式:①圆(D)求四方形对边(S面) S=0.7071D 即直径×0.7071 ②四方对边(S面)求圆(D) D =1.414S 即对边×1.414 九、 冷镦工序的四方对边与对角的计算 公式①外四方对边(S)求对角(e) e=1.4s 即对边(s)×1.4参数 ②内四方对边(s)求对角(e) e=1.45s 即对边(s)×1.45系数 十、 六方体体积的计算 公式① s20.866×H/m/k 即对边×对边×0.866×高或厚度 十一、圆台(圆锥)体的体积计算 公式 0.262H(D2 d2 D×d)即0.262×高度×(大头直径×大头直径 小头直径×小头直径 大头直径×小头直径) 十二、球缺体(例如半圆头)的体积计算 公式 3.1416h2(R-h/3) 即3.1416×高度×高度×(半径－高度÷3) 十三、内螺纹用丝锥的加工尺寸计算 1.丝锥大径D0的计算 公式 D0=D＋(0.866025P/8)×(0.5~1.3)即丝锥大径螺纹基本尺寸 0.866025螺距÷8×0.5至1.3 注:0.5至1.3的多少选择应根据螺距的大小来确认,螺距值越大则应采用小一点系数,反之,螺距值越小而相应采用大一点系数 2.丝锥中径(D2)的计算 公式: D2=(3×0.866025P)/8即丝锥中径=3×0.866025×螺距÷8 3.丝锥小径(D1)的计算 公式: D1=(5×0.866025P)/8即丝锥小径=5×0.866025×螺距÷8 十四、各种形状心灰意冷镦成型用料长度计算 已知:圆的体积公式是直径×直径×0.7854×长度或半径×半径×3.1416×长度 即d2×0.7854×L或 R2×3.1416×L 计算时将需要用料的体积X÷直径÷直径÷0.7854或X÷半径÷半径÷3.1416即为投料的长度 列式=X/(3.1416R2)或X/0.7854d2 式中的X表示需要用料体积数值 L表示实际投料的长度数值 R/d表示实际投料的半径或直径 十五、滚齿轮机滚齿轮的挂轮计算 a. 滚齿轮主轴定数24 b. 滚齿轮挂轮计算是按照将数据分解即同时扩大或缩小其等分不变来实现的 常用材料的重量计算公式 下述公式提供给有关人员参考，在购买或者评估材料重量的时候，若是过磅称重则按实际称重，若计算可以按下述公式估计重量 (以下公式已经过简化计算步骤,保证正确无误。注意必须将计算单位全部化成毫米，这样得出的结果才是公斤。1米＝1m＝1000毫米＝1000mm) 1、 实心棒料:假设棒料直径为150mm，长度为3000mm（即3米），则其重量为： 重量＝直径×直径×长度×系数6.165÷100万 ＝150*150*3000*6.165/100 0000 ＝416.1375 公斤 此公式也适用于计算圆形孔内径所占有的重量及其它圆柱形实心体钢制材料的重量。 2、 无缝管：假设管子外径为168mm，壁厚为8mm，长度为6米（即6000mm），则其重量为： 重量＝（管子外径－壁厚）×壁厚×管子长度×4倍×系数6.165÷100万 ＝（168-8）*8*4 *6000*6.165/100 0000 ＝189.388公斤 或者可以根据外径和壁厚，先计算出内径：本题中管子内径为168-8*2＝152mm 重量＝（管子外径×管子外径－管子内径×管子内径）×管子长度×系数6.165÷100万 ＝（168*168-152*152）*6000*6.165 /100 0000 ＝189.388 公斤 此公式也可以用来计算环状物体，比如法兰和圆筒形物体。 假设法兰外径为300mm，内径为200mm，厚度为25mm，则其重量为： 重量＝（法兰外径×法兰外径－法兰内径×法兰内径）×法兰厚度×系数6.165÷100万 ＝（300*300－200*200）*25*6.165/100 0000＝7.7公斤 若将法兰上的法兰孔重量减去，假设法兰孔直径为22mm，数量20个，则法兰孔应减去的重量为： 20个法兰孔应减的重量＝法兰孔直径×法兰孔直径×法兰厚度×系数6.165/100 0000×个数 ＝22*22*25*6.165/100 0000*20个＝1.49公斤 故该法兰净重约：7.7-1.49＝6.2公斤 3、 方形钢板：假设钢板宽2米（即2000mm），长6米（即6000mm），厚度20mm，则其重量为： 重量＝长度×宽度×厚度×系数7.85÷100万 ＝2000*6000*20*7.85/100 0000 ＝1884 公斤。 注重：上述公司中的系数6.165/100 0000来自： π/4×钢材密度7.85/100 0000＝3.1415926/4*7.85/100 0000＝6.165/100 0000 系数7.85/100 0000来自：钢材的理论密度为每立方毫米重7.85/100 0000公斤。 当材质不是钢时（铸钢按钢计算）， 如铸铁，系数6.165改为5.65，系数7.85改成7.2， 如铜（含铜合金），系数6.165改为6.99，系数7.85改成8.9。 公式中除以的系数100万（100 0000）在上述两种情况下都不作改变。 9 y; 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发表于 2015-6-22 19:07
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