结构工艺性的概念

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铸件结构工艺性

铸件结构工艺性

铸件结构工艺性(图)定义:是指所设计的零件在满足使用要求的前提下,铸造成形的可行性和经济性,即铸造成形的难易程度。

良好的铸件结构应适应金属的铸造性能和铸造工艺性。

1、适应铸造性能的结构设计原则----铸件壁的设计要求1)合理壁厚在满足铸件最小允许壁厚的前提下,尽量可能薄一点,即能保证熔融金属具有良好的流动性,又能避免产生因收缩量过大而引起的铸造缺陷(如缩孔)。

2)均匀壁厚----是指各部分的壁厚冷却速度均匀。

内壁隔墙薄、四周壁应厚。

目的:减小应力、变形和开裂;防止热节产生缩孔。

3)过渡连接●结构圆角避免热节形成;改善应力分布;避免砂型损坏和产生砂眼。

●均匀交接铸件上不同方向的壁或肋交接时,应避免造成金属聚集(热节),而产生缩孔。

●采用圆角、斜面、圆锥逐步过渡目的:防止应力集中而开裂。

4)大平面倾斜目的:利用填充和排气排查。

5)减小变形(同热处理)对称结构、增设加强肋。

6)自由收缩目的:有利减小因收缩应力而引起的应力开裂和变形。

2、适应铸造工艺的结构设计原则----铸件形状设计要求1)简化结构----轮廓平直、分形面简单和最少。

●直线代曲面、模样成本低、便于分起模;●结构紧凑、减少造型材料的消耗、砂箱尺寸和生产面积。

2)减少型芯芯多成本高、不便排气和清理。

●开式结构代替闭式结构;●凹抗扩展为凹槽;(节省外芯)●凸缘外伸代内伸;(砂垛代芯)3)便于芯的固定目的:省芯撑、排气通畅、清砂方便。

4)避免使用活块5)肋不影响起模若肋条的布置与起模方向不平行也不垂直,会影响起模、填砂和紧砂。

6)结构斜度铸件上凡是平行起模方向的非加工表面,都应设计结构斜度;立壁愈低,结构斜度愈大。

可查表得:凸台为30-40度。

目的:起模方便、便于砂垛代芯、美观。

7)便于搬运:增设吊装孔或环。

4.1拉深工艺及拉深件的结构工艺性

4.1拉深工艺及拉深件的结构工艺性

二. 拉深变形过程
方法:拉深网格试验
二. 拉深变形过程
(1)底部(d内)网格不变形; (2)拉深前等距同心圆 不等距水平圆周线 (3)拉深前等角度射线 等距、平行于底面的平行线 (4)拉深前筒壁上的扇形网格,拉深后变成矩形网格。 (5)测量工件高度,高度H>(D-d)/2
二. 拉深变形过程
拉深过程中毛坯各部分变化
一. 拉深工艺
拉深概念
利用模具将平板毛 坯冲压成各种开口的空 心零件,或将已制成的 开口空心件压制成其他 形状和尺寸空心件的一 种冲压加工方法。
一. 拉深工艺
生活中的拉深件
一. 拉深工艺
拉深工艺分类
➢按壁厚变化情况分: ① 一般拉深(工件壁厚不变) ② 变薄拉深(工件壁厚变薄)
➢按使用的毛坯的形状分:
1Cr18Ni9Ti不锈钢等。
较硬材料拉深时,需增加工序改变性能: ①先退火处理后拉深,最后淬火。 ②加热后拉深。
四.拉深件的结构工艺性
拉深件结构工艺性
拉深件的形状:简单、对称,对应r相等 尽量避免半敞开及非对称的空心件,否则
应设计成对称组合的拉深,然后剖开。
四.拉深件的结构工艺性
拉深件高度:尽量小一些
① 第一次拉深(使用平板毛坯) ② 以后的各次拉深(以开口空心件为毛坯)
二. 拉深变形过程
如图a圆形薄片,剪去图中阴影部分,再将剩余部分沿直径d圆 周弯折,然后焊接,就得到一个图b的直径为d,高度为(D-d)/2 的直圆筒形件。
二. 拉深变形过程
拉深变形过程:
用相同直径大小的圆形平板毛坯,在拉深成直圆筒形 件的过程中,并没有去除多余材料,多余材料流向哪里?
一次成形零件的拉深高度应满足: ①无凸缘筒形件: h≤(0.5~0.7)d

零件的结构工艺性分析

零件的结构工艺性分析

零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性是指在满足使用性能的前提下,是否能以较高的生产率和最低的成本方便地加工出来的特性。

为了多快好省地把所设计的零件加工出来,就必须对零件的结构工艺性进行详细的分析。

主要考虑如下几方面。

(1) 有利于达到所要求的加工质量①合理确定零件的加工精度与表面质量加工精度若定得过高会增加工序,增加制造成本,过低会影响机器的使用性能,故必须根据零件在整个机器中的作用和工作条件合理地确定,尽可能使零件加工方便制造成本低。

②保证位置精度的可能性为保证零件的位置精度,最好使零件能在一次安装中加工出所有相关表面,这样就能依靠机床本身的精度来达到所要求的位置精度。

如图4-6(a)所示的结构,不能保证φ80㎜与内孔φ60㎜的同轴度。

如改成图(b)所示的结构,就能在一次安装中加工出外圆与内孔,保证二者的同轴度。

(2) 有利于减少加工劳动量①尽量减少不必要的加工面积(a) (b)减少加工面积不仅可减少机械加工的劳动量,图4-6 有利于保证位置精度的工艺结构而且还可以减少刀具的损耗,提高装配质量。

图(a) 错误(b) 正确4-7(b)中的轴承座减少了底面的加工面积,降低了修配的工作量,保证配合面的接触。

图4-8(b)中减少了精加工的面积,又避免了深孔加工。

(a) (b) (a) (b)图4-7 减少轴承座底面加工面积图4-8 避免深孔加工的方法(a) 错误(b) 正确(a) 错误(b) 正确②尽量避免或简化内表面的加工因为外表面的加工要比内表面加工方便经济,又便于测量。

因此,在零件设计时应力求避免在零件内腔进行加工。

如图4-9所示箱体,将图(a)的结构改成图(b)所示的结构,这样不仅加工方便而且还有利于装配。

再如图4-10所示,将图(a)中件2上的内沟槽a加工,改成图(b)中件1的外沟槽加工,这样加工与测量就都很方便。

(3) 有利于提高劳动生产率①零件的有关尺寸应力求一致,并能用标准刀具加工。

如图4-11(b)中改为退刀槽尺寸一致,则减少了刀具的种类,节省了换刀时间。

结构工艺性

结构工艺性
定、排气和简化铸件清理。
避免使用型芯
减少分型面和型芯的数量
便于铸件的清理
利于砂芯的固定
大型整体
分体铸后连接
正确采用大 型整体、分体铸 后连接、分体铸 后焊接或小件连 体铸造结构。
分体铸后焊接
二、合金铸造性能对铸件结构的要求 1. 铸件壁厚大小要合适
铸件壁厚大小主要与合金种类及铸件轮廓尺寸有关。 对于重载壁,切忌盲目增大壁厚,可用加强筋结构。
结构工艺性极差的箱体
改进后的箱体
将外部侧凹改成斜直表面
分型面设计成平面,可避免挖砂造型,方便模板制零件的非加工面上设置的,直接标注在零件 图上;起模斜度是在零件的加工面上放出的,在绘制铸造工艺 图或模样图时使用。
2. 铸件的内腔设计 应尽量避免或减少型芯的数量,并有利于型芯的固
§1-5 铸件结构设计
铸件结构主要指铸件的外形、内腔、壁厚及壁间的 连接形式等。
铸件结构工艺性指铸件结构须满足铸造工艺及合金 铸造性能的要求。
一. 铸造工艺对铸件结构的要求 1. 铸件的外形设计
简化外形,做到平直,有利于造型。
例如:变速箱体的设计。 防碍起模的结构及改进办法
(1)外圆角;(2) 凸台; (3) 肋板;(4) 吊耳;(5) 侧凹坑 (6)底凹坑;(7)结构斜度;
总结
收缩时,极易产生热应力。采用曲面或奇数轮辐,利用
铸件微量变形可减小内应力。
5. 避免大的水平面 大平面受高温金属液烘烤时间长,易形成夹砂缺陷;
金属液中气体、熔渣上浮滞留在上表面,使之产生气孔、 渣孔缺陷;而且大平面不利于金属液充填,易产生浇不 足和冷隔缺陷。
三.不同的铸造方法对铸件结构的要求 1.熔模铸件 (1)便于从压型中取出腊模; (2)孔、槽不应过小、过深; (3)尽量避免大平面。

浅谈零件的结构工艺性

浅谈零件的结构工艺性


作者简介 : 张军( 1 9 8 0 一 ) , 2 0 0 3年 7月毕业于佳木斯大学机械设计制造及 自动化专业。工作经历: 2 0 0 3年 7月一 2 0 1 1 年 1 1月, 哈 尔滨第 机 器制造 集团有限公司工艺处, 工艺 员; 2 0 1 1 年1 1月至今, 哈 尔滨博 实 自动化 股份 有限公司工艺技 术部, 工 艺员。技术职称 为中级 工程
本( 图1 ) 。
1 - 2减少不必要的加工长度和面积。配合的两表面应精确加工 , 减 少两面的配合长度可以减少加工量。 如果配合面较长, 为了保证配合面 的稳定可靠性 , 可以将中间部分的孑 L 径加大 , 加大部分的孔不必精确加 工, 加工方便, 配合效果好( 图2 a ) 。 在一个大平面上 , 如果有一小部分需 要加工 , 那么这部分要突出在不加工 的表面之上 , 如果有多个小部分需 要加工, 那么这些小的部分要尽可能集中并等高( 图2 b ) 。 1 _ 3避免不必要的精度要求 。在不影响使用性能的前提下 , 应尽可 能减少精度要求的数量和精度值。如图 3中套筒只起齿轮与轴承间的 定位作用 ,如果套和轴采用紧配合 ,则必须要求套端面与轴线的垂直 度, 同时还要求两端面的平行度。如果采用较大间隙的配合 , 则只要求 套筒两端面的平行度即可。 1 4变复杂结构为简单件 的装配结构 。 如图 4 a 所示 , 在一个主回转 件的边缘上, 带有若干个小轴 , 加工非常困难。可以通过将零件改成组 合 的部件形式, 改善其加工工艺性。如图 4 b , 在—个较大的本体上有一 个薄壁的管形结构 ,加工很不方便,可以改造成装配的结构来解决问
既不要开在搭接处 , 也不要穿通两个零件 , 防止 出现泄漏 、 降低连接强 2 . 1避 免 同时 装入两个 配 合表 面 , 同时还要 考虑装 配 的顺 序要 利于 度( 图7 — 8 ) 。 观察和装配过程的进行。图 5中所示 , 图a 要 同时装入两个轴径 , 不容 2 . 5一根轴上分别用平键确定多个零件时 ,键槽应在同一条母线 易同时对准 , 因此装配困难。如图 b 先装入外侧 的大端 , 再继续装入小 上 。为了方便键槽的铣削加工 , 键槽应布置在同一条母线上 , 即使两个

轴结构的工艺性.

轴结构的工艺性.

轴结构的工艺性所谓轴的结构的工艺性,是指轴的结构应尽量简单,有良好的加工和装配工艺性,以利减少劳动量,提高劳动生产率及减少应力集中,提高轴的疲劳强度。

1.设计合理的结构,利于加工和装配(1)为减少加工时换刀时间及装夹工件时间,同根轴上所有圆角半径、倒角尺寸、退刀槽宽度应尽可能统一;当轴上有两个以上键槽时,应置于轴的同一条母线上,以便一次装夹后就能加工。

(2)轴上的某轴段需磨削时,应留有砂轮的越程槽;需切制螺纹时,应留有退刀槽。

(3)为去掉毛刺,利于装配,轴端应倒角。

(4)当采用过盈配合联结时,配合轴段的零件装入端,常加工成导向锥面。

若还附加键联结,则键槽的长度应延长到锥面处,便于轮毂上键槽与键对中。

(5)如果需从轴的一端装入两个过盈配合的零件,则轴上两配合轴段的直径不应相等,否则第一个零件压入后,会把第二个零件配合的表面拉毛,影响配合。

2.改进轴的结构,减少应力集中(1)轴上相邻轴段的直径不应相差过大,在直径变化处,尽量用圆角过渡,圆角半径尽可能大。

当圆角半径增大受到结构限制时,可将圆弧延伸到轴肩中,称为内切圆角。

也可加装过渡肩环使零件轴向定位。

(2)轴上与零件毂孔配合的轴段,会产生应力集中。

配合越紧,零件材料越硬,应力集中越大。

其原因是,零件轮毂的刚度比轴大,在横向力作用下,两者变形不协调,相互挤压,导致应力集中。

尤其在配合边缘,应力集中更为严重。

改善措施有:在轴、轮毂上开卸载槽。

(3)选用应力集中小的定位方法。

采用紧定螺钉、圆锥销钉、弹性挡圈、圆螺母等定位时,需在轴上加工出凹坑、横孔、环槽、螺纹,引起较大的应力集中,应尽量不用;用套筒定位无应力集中。

在条件允许时,用渐开线花键代替矩形花键,用盘铣刀加工的键槽代替端铣刀加工的键槽,均可减小应力集中。

弯曲工艺及弯曲件的结构工艺性

弯曲工艺及弯曲件的结构工艺性

四. 弯曲件的结构工艺性
弯曲件尺寸标注
应有利于减少冲压工序
弯曲件精度
一般不高于IT13级,角度公差大于±15′。
一. 弯曲工艺
弯曲概念
将板料、型材、管材或棒料等按设计要求弯成一定 的角度和一定的曲率,形成所需形状零件的冲压工序。
一. 弯曲工艺
弯曲分类
➢压弯 ➢折弯 ➢滚弯 ➢拉弯
二. 弯曲变形过程
弯曲变形过程:以简单V形件为例
二. 弯曲变形过程
弯曲工序分类
➢自由弯曲
弯曲结束时,凸模、凹模、毛坯三 者相吻合,凸模不再下压。
四. 弯曲件的结构工艺性
当直边高度H<2t时: ①加工艺余料
②在弯曲内R处压凹坑
四. 弯曲件的结构工艺性
弯曲件的孔边距
➢使孔处于弯曲变形区之外: 先冲孔后弯曲
要求:当t<2mm时,s≥t; 当t≥2mm时,s≥2t。
➢不满足上述要求时:必须先弯曲,再冲孔。
四. 弯曲件的结构工艺性
弯曲线位置
弯曲线不应位于弯曲件宽度的突变处,以免发 生撕裂现象。
四. 弯曲件的结构工艺性
纠正措施
①将弯曲线移动一定距离,避开宽度突变处 。
四. 弯曲件的结构工艺性
②事先冲出止裂孔或止裂槽
并满足b≥t,h=t+r+b/2的条件
四. 弯曲件的结构工艺性
定位工艺孔
采用孔定位能有效防止毛坯在弯曲中产生偏移,有利 于保证制件质量。如果毛坯上没有适合于定位的孔,最 好能增添定位用的工艺孔。
最适宜弯曲的r18Ni9Ti不锈钢等。
较硬材料弯曲时,需增加工序改变性能: ①先退火处理后弯曲,最后淬火。 ②加热后弯曲。
四. 弯曲件的结构工艺性
形状尺寸

零件的结构工艺性分析(格式)

零件的结构工艺性分析(格式)

毕业设计(论文)零件的结构工艺性分析学 院 工业制造与管理学院年 级专 业学 号 2学生姓名 指导老师 刘俊蓉2013 年 3 月毕业论文(设计)诚信承诺书四川科技职业学院毕业设计(论文)评审表(指导教师用)说明:在“A、B、C、D、E”对应的栏目下划“√”四川科技职业学院毕业设计(论文)任务书摘要数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,它是继传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通讯技术和光电技术一体的现代制造业的基础技术,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。

数控装备则是以数控技术为代表的新技术对传统制造业和新兴制造业的渗透而形成的机电一体化的产品。

数控技术制造自动化的基础,是现在制造装备的灵魂核心,是国家工业和国防工业现代化的重要手段,关系到国家的战略地位,体现国家的综合水平,其水平高低和数控装备的多少是衡量一个国家工业现代化的标志。

零件的结构工艺性是指在满足使用性能的前提下,是否能以较高的生产率和最低的成本方便地加工出来的特性。

为了多快好省地把所设计的零件加工出来,就必须对零件的结构工艺性进行详细的分析。

机械零部件的工艺性不足是现代工业生产中提高效益、确保产品质量的关键。

零部件的结构应满足在制造、维修全过程中符合科学性、可行性和经济性的要求。

工艺性具有整体性、相对性和灵活性的特点。

本论文就数控加工对典型的轴类零件进行的零件结构工艺性分析,主要是对零件图的分析、毛胚的选择、零件的热处理、工艺路线的制定、数控加工工艺文件的填写、数控加工过程的编写。

设计合理的加工工艺过程,充分发挥数控加工的优质、高效、低成本的特点,以及对零件的加工工艺进行分析。

关键词:零件;结构;工艺性;数控加工目录第一章零件的结构工艺性 (1)1.1、零件结构工艺性的一般原则 (1)1.1.1、便于安装 (1)1.1.2、便于加工和测量 (1)1.1.3、利于保证加工质量和提高生产效率 (2)1.2、零件的结构工艺性 (2)1.2.1、合理确定零件加工精度与表面质量 (2)1.2.2、保证位置精度的可能性 (2)1.2.3、尽量避开或简化内表面的加工 (2)1.2.4、合理的规定表面粗糙等级和粗糙度的数值 (2)1.2.5、零件结构工艺分析——图纸的审查 (3)第二章零件加工工艺分析 (9)2.1、分析零件图纸中的尺寸标注 (10)2.2、零件的结构工艺性分析 (11)第三章工艺方案 (12)3.1、零件的材料选择、毛胚及热处理 (12)3.1.1、轴类零件的材料 (12)3.1.2、轴类零件的热处理 (12)3.2、轴类零件的安装方式 (12)3.2.1、采用两中心孔定位装夹 (13)3.2.2、用外圆表面定位装夹 (13)3.2.3、用各种堵头或拉杆心轴定位装夹 (13)第四章零件加工工艺设计 (14)4.1、确定加工路线 (14)4.2、数控加工工艺过程卡片 (15)4.3、编写程序数控加工程序 (16)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)第一章零件的结构工艺性1.1、零件结构工艺性的一般原则为了获得良好的工艺性,设计人员首先要了解和熟悉常见的加工策略毕业论文的工艺特点。

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结构工艺性概念
任何零件、部件或整个产品的结构设计都是根据其用途和使用要求来设计的,但是结构
方面是否完善合理,很大程度上还是看这种结构能否满足工艺方面的要求。如果所设计的产
品结构没有考虑到工艺方面的要求,就会在生产过程中降低生产率、延长生产周期、提高产
品成本,使产品在市场上失去竞争能力。因此,产品的结构工艺性的问题在结构设计中是一
个十分重要的问题。
结构工艺性的意义:在满足产品使用要求的前提下,所拟定的结构以及所规定的技术要
求必须能适应现代制造工艺水平,使生产过程便于实现并能保证其经济性。
所谓产品结构工艺性就是指设计的产品结构在具体生产条件下便于制造,能够采用最有
效的工艺方法。也就是说,如果所设计产品结构的工艺性好,则便于应用先进的、生产率高
的工艺过程和工艺方法,使产品的制造也是最经济的。此外,产品结构工艺性也可以认为零
件(或部件)在加工或装配时的方便程度和经济程度。因此,结构工艺性可分为零件结构的
工艺性和装配的工艺性。
产品的结构工艺性与生产批量有关,满足大量生产的结构工艺性,不一定能满足单件和
小批量生产。另外,随着科学技术的发展和制造工艺的不断进步,结构工艺性的具体内容也
是不断变化的。因此,企图定量地来评定结构工艺性,通过一些技术经济指标的计算来进行
判断,虽然可能(比如:使用计算机),但还不是完善的。下面主要是定性地说明评定结构
工艺性的一些基本原则,也是工艺人员对结构工艺性进行分析的依据。
对整个来说,结构工艺性需从以下几方面来考虑:
1)零件总数,虽然零件的复杂程度可能差别很大,但一般来说,组成产品的零件总数
愈少,特别是不同名称的零件数目愈少则结构的工艺性愈好。另外,在一定零件总数中利用
生产上已经掌握的零件和组合件的数目愈多(即设计的产品结构具有继承性),或是标准的、
通用的零件数目愈多,则结构工艺性就愈好。
2)材料的需要量,制造整个产品所需各种材料的数量,特别是贵重材料或稀有材料的
数量也是影响结构工艺性的一个重要因素,这点对产品非常重要,因为它影响产品的价格,
另外当材料困难时就会影响产品的生产。此外,加工性能差的材料应减少使用。
3)零件各种制造方法的比例,尽量多的采用无切削或少切削的加工工艺,如冷挤压、
冷冲压、精密铸造等,这样可以提高劳动效率和降低成本。显然,产品中采用这些工艺的零
件比例数字愈大,则结构工艺就愈好,如果需要采用切削加工工艺,最好能采用加工费用低
的方法制造的零件数愈多,则产品的工艺性也愈好。
4)零件的平均精度,产品中所有零件要加工的尺寸平均精度愈低,则工艺性愈好,另
外,也可将不同尺寸按精度等级分类,然后进行比较。
5)技术经济指标,要求产品生产的劳动总量要少,生产成本要低,金属材料或各种特
种材料消耗量要少,则结构工艺性就愈好。
从以上情况看,结构工艺性是一个相对的概念,是有条件的。因为,每一种新设计的产
品结构的工艺性优劣,是对新产品的几种结构设计进行比较或与已生产的产品结构进行比较
的结果,同时,应当注意到,个别零件的工艺性得到改善,不能认为整个产品的工艺性就是
好的,同样也不能认为产品加工工艺性好,就说明产品的结构工艺性就好,还应考虑到装配
的工艺性。

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