產(chǎn)品設(shè)計的原則和技巧(二)
2.3改進(jìn)工藝方案
(1)避免沒有必要的切削加工拗辜,特別是沒必要的裝夾基準(zhǔn)面的切削加工笋夸。
焊接件準(zhǔn)備用自動化程度較高的焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接時,應(yīng)考慮組成零件的焊前加工俄脂,保證焊接件各組成零件之間的相互位置尺寸枫技,否則誤差太大,機(jī)器人將無法自動跟蹤焊接锁荚。
(2)在保證零部件可靠蔫狰、合理使用的前提下,降低尺寸公差滴练、表面粗糙度芋妻、形位公差等加工精度等級要求。
(3)減少零件的彎曲形狀和復(fù)雜程度摊桅,降低廢品率和生產(chǎn)制造成本昭礁。
(4)型鋼在進(jìn)行長度下料時,盡量把火焰切割改為型鋼剪切下料藻丢;一般板料的火焰切割改為用剪板機(jī)剪切下料剪撬;長方形條狀工件從四邊剪切改為用條鋼,僅僅是長度上的剪切下料悠反。
2.4采用節(jié)省資源残黑、減少污染的工藝技術(shù)
(1)鑄鋼件改為焊接件。
鑄造行業(yè)很難徹底地解決環(huán)境污染問題斋否,并且容易產(chǎn)生鑄造缺陷梨水,而采用焊接技術(shù)和焊接件就可以比較容易地解決這些問題。
(2)在保證零件強(qiáng)度茵臭,優(yōu)化板厚尺寸的前提下疫诽,盡量減輕零件重量。結(jié)構(gòu)焊接件的設(shè)計旦委,一定要使筋板受力奇徒,避免焊縫受力。在結(jié)構(gòu)焊接件的構(gòu)成中使用厚板往往并不是強(qiáng)度的需要缨硝,而是剛度的需要摩钙,即焊接時厚板的變形小,或焊接件承載時變形小车匪。一些單獨的厚板往往是可以用薄一些的板加上適當(dāng)?shù)慕畎鍋泶媲卮@樣不僅減輕了總重,承載能力也會增加臼裂。
(3)選擇合理的焊縫長度和焊角大小等參數(shù)蚯景。有相當(dāng)一部分設(shè)計人員常常將“強(qiáng)度焊縫”與“聯(lián)接焊縫”相互混淆慨锅,設(shè)計時往往出現(xiàn)要求焊接件中的焊縫一律焊透、焊角越大越好的傾向楣索。其實選擇焊透還是不必焊透庐钱,是設(shè)計人員應(yīng)慎重考慮決定的。應(yīng)仔細(xì)研究焊接件的受力狀態(tài)媳惦,再決定所要采用的焊角尺寸和焊縫長度滴图。能用斷續(xù)焊縫的決不要求在全長方向上滿焊,這樣一則可以節(jié)省焊接加工成本碎员,二則也可減少焊接變形灸室;能用角焊縫的,盡量不在零件上開坡口后再焊接倾圣,以減少一道開坡口的工序鹿鳖。
(4)采用少切削或無切削加工的工藝方法,以提高工件強(qiáng)度壮莹,降低制造成本翅帜。對于齒輪加工,汽車行業(yè)中早已大量采用整體滾鍛命满、精鍛成齒的方法來減少甚至取消齒形的加工量涝滴。工程機(jī)械的驅(qū)動橋差速器齒輪現(xiàn)也已開始采用精鍛齒輪。精鍛使得金屬纖維沿齒形成形方向包絡(luò)胶台,不象一般齒輪切削齒形時把金屬纖維切斷歼疮,精鍛齒輪大大提高了齒輪的承載強(qiáng)度,減少了切削量诈唬,甚至可以不必再進(jìn)行齒形加工腋妙,降低了制造成本。
(5)盡可能用焊接件代替一些自由鍛的鍛件讯榕。
(6)統(tǒng)一零件的熱處理技術(shù)要求和工藝規(guī)范,以便可以在同一爐中對不同零件同時進(jìn)行熱處理匙睹,提高電爐利用率愚屁;節(jié)約電力消耗。
(7)充分利用鍛件余熱顺盆,在鍛后繼續(xù)加熱蛹活,直接進(jìn)行鍛后正火等熱處理。
(8)根據(jù)零件的具體情況莹遍,制定合理的熱處理技術(shù)要求匕磅。
中碳鋼或合金中碳鋼零件采用調(diào)質(zhì)處理,可有效提高和充分發(fā)揮材料的機(jī)械強(qiáng)度等性能陶啥。但是對于軸徑比較粗大的軸類零件晃逞,調(diào)質(zhì)時淬火的有效層只有幾毫米箍颗,經(jīng)調(diào)質(zhì)、機(jī)械加工后所剩無幾虽才,而心部狀態(tài)實際上并沒有得到很好的改善纲愁。所以根據(jù)筆者的經(jīng)驗,φ70以上的實心軸類零件寨都,可以考慮采用正火十機(jī)械加工或正火十淬火十磨削外圓的工藝流程诫汇。因為軸類零件往往采用高頻或中頻淬火,加熱只發(fā)生在外圓表層昼接,心部織實際不可能被淬透爽篷。若用鹽浴爐加熱,心部可以被加熱慢睡,但材料的淬透性有限逐工,調(diào)質(zhì)時的淬火實際在心部還是淬不透的。而正火可以有效改善零件的整體組織狀態(tài)一睁,細(xì)化心部金相組織钻弄,這對有些零件來說已經(jīng)足夠了。
(9)液壓系統(tǒng)設(shè)計時者吁,應(yīng)充分考慮機(jī)器的整體布局窘俺,液壓油箱的容積以足夠用為原則,使液壓油用量為最少复凳;管路走向簡單緊湊瘤泪,長度盡可能最短。同理育八,在設(shè)計電器系統(tǒng)和制動管路系統(tǒng)時对途,都應(yīng)使電纜或制動管路走向合理,長度為最短髓棋。
3結(jié)論
產(chǎn)品設(shè)計是個綜合信息處理的復(fù)雜過程锉寿,它最終的結(jié)果是把線條、符號趴国、數(shù)字繪制成合理的設(shè)計圖樣泣虚,設(shè)計人員應(yīng)從以下幾個方面綜合考慮;
(1)簡化每個零件的形狀债苍,使機(jī)器結(jié)構(gòu)簡單坠痒;
(2)合并零件的功能,減少零件的種類或數(shù)量咳铅;
(3)應(yīng)用新結(jié)構(gòu)选阔、新工藝、新材料具椒、新原理來簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)坎扰,提高產(chǎn)品的可靠性曹均;
(4)分解部件,研究其裝配沥涕、組裝的最簡單的結(jié)構(gòu)臣环;
(5)對相似零件進(jìn)行分組;
(6)對相似產(chǎn)品按標(biāo)準(zhǔn)數(shù)序列進(jìn)行產(chǎn)品系列化分析求泰;
(7)實現(xiàn)產(chǎn)品零件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化央渣。
產(chǎn)品設(shè)計人員提高設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵在于自覺、主動地學(xué)習(xí)與生產(chǎn)加工過程和加工工藝方面有關(guān)的知識渴频,熟練掌握設(shè)計技巧芽丹。
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