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機(jī)器零件的設(shè)計(jì)，不僅要滿(mǎn)足使用性能的要求，而且要考慮到它們的結(jié)構(gòu)工藝性，要注意到在制造過(guò)程中可能產(chǎn)生的問(wèn)題。 零件的結(jié)構(gòu)工藝性就是指所設(shè)計(jì)的零件，在保證使用性能的前提下，能否用生產(chǎn)率高、勞動(dòng)量小、材料消耗少、成本低的方法制造出來(lái)。結(jié)構(gòu)工藝性好的零件，制造是方便而經(jīng)濟(jì)的。因此，研究和改善零件的結(jié)構(gòu)工藝性，對(duì)機(jī)器制造生產(chǎn)有著很大的意義。 零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則是： （ 1 ） 零件的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，盡量采用平面、圓柱面，以節(jié)省材料和工時(shí)，簡(jiǎn)化加工工藝。 （ 2 ） 零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)與其加工方法的工藝特點(diǎn)相適應(yīng)。 （ 3 ） 零件的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)有利于提高質(zhì)量，防止廢品。 （ 4 ） 零件尺寸應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化，同一零件上相同性質(zhì)的尺寸最好一致，以簡(jiǎn)化制造過(guò)程。 機(jī)器制造中，由于各種加工方法的工藝特點(diǎn)不同，它們對(duì)零件的結(jié)構(gòu)要求也不一樣。下面舉例說(shuō)明各種工藝方法所應(yīng)考慮的零件的結(jié)構(gòu)工藝性（表 8-4 、 8-5 、 8-6 、 8-7 ）。 表 8-4 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性舉例 序 號(hào) | 說(shuō)明 | 不良結(jié)構(gòu) | 良好結(jié)構(gòu) | 1 | 取消端蓋上部的法蘭凸緣，以減少分型面，由三箱造型改為兩箱造型，并省去了環(huán)狀外型芯，簡(jiǎn)化了造型工藝 | | | 2 | 改進(jìn)凸臺(tái)設(shè)計(jì)，采用a ）或 b ）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均可。避免用型芯或活塊模造型 | | | 3 | 把支座結(jié)構(gòu)由框形截面改為工字形截面，避免采用型芯 | | | 4 | 改進(jìn)內(nèi)腔設(shè)計(jì)，采用整體型芯，避免使用型芯撐 | | | 5 | 減少金屬局部積聚，使壁厚力求均勻 | | | 6 | 采用直的輪幅，冷卻收縮時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，可能使輪幅拉裂，采用彎曲輪幅就可借輪幅的變形，使內(nèi)應(yīng)力降低 | | | 7 | 鑄件壁由直角連接改為圓角連接，避免應(yīng)力集中和引起裂紋 | | | 8 | 交叉結(jié)構(gòu)的鑄件設(shè)計(jì)，切忌尖角交叉，而應(yīng)采用帶有合理圓角的交錯(cuò)或環(huán)連接設(shè)計(jì) | | |
表 8-5 鍛壓件結(jié)構(gòu)工藝性舉例 序號(hào) | 說(shuō) 明 | 不良結(jié)構(gòu) | 良好結(jié)構(gòu) | 1 | 自由鍛鍛件 | 鍛件上的錐形、楔形、曲線形等表面的鍛造，需專(zhuān)用工具，應(yīng)盡量避免 | | | 2 | 鍛件上不允許有加強(qiáng)筋，為了增加強(qiáng)度，可適當(dāng)增加外徑或壁厚 | | | 3 | 為便于切削加工和裝配而設(shè)計(jì)的小凸臺(tái)，應(yīng)改為沉頭孔 | | | 4 | 兩圓柱體相貫的結(jié)構(gòu)難鍛造，應(yīng)改為平面交接結(jié)構(gòu) | | | 5 | 沖壓件 | 適當(dāng)改變沖壓件外形結(jié)構(gòu)，如由 a ）形結(jié)構(gòu)改為 b ）形結(jié)構(gòu)，可使材料利用率得到提高 | | 6 | 彎曲件和拉深件的轉(zhuǎn)角處，都應(yīng)具有一定的圓角，以免拉裂 | | |
表 8-6 焊接件結(jié)構(gòu)工藝性舉例 序 號(hào) | 說(shuō) 明 | 不良結(jié)構(gòu) | 良好結(jié)構(gòu) | 1 | 盡量采用型材焊接，使焊縫數(shù)量少，簡(jiǎn)化焊接工藝 | | | 2 | 為了施焊方便，應(yīng)使焊縫處于平焊位置，要留有足夠的操作空間 | | | 3 | 焊縫應(yīng)遠(yuǎn)離加工表面 | | | 4 | 焊縫應(yīng)盡量對(duì)稱(chēng)分布，以減少焊接應(yīng)力與變形 | | | 5 | 焊縫應(yīng)盡可能分散，避免集中和交叉 | | | 6 | 在厚壁與薄壁焊接時(shí)，應(yīng)有緩和的過(guò)渡連接 | | | 7 | 焊縫應(yīng)盡量避開(kāi)最大應(yīng)力和應(yīng)力集中部位 | | |
表 8-7 切削加工件結(jié)構(gòu)工藝性舉例 序 號(hào) | 說(shuō) 明 | 不良結(jié)構(gòu) | 良好結(jié)構(gòu) | 1 | 將中間部位尺寸加大進(jìn)行粗鏜，從而減少精鏜長(zhǎng)度 | | | 2 | 為了加工時(shí)安裝方便，在零件上增加夾緊邊緣或夾緊孔 | | | 3 | 原設(shè)計(jì)須從兩端進(jìn)行加工，改進(jìn)后可省去一次安裝 | | | 4 | 孔的位置應(yīng)使鉆頭能夠加工，盡量避免用加長(zhǎng)鉆頭 | | | 5 | 避免在曲面和斜面上鉆孔，以免鉆頭單邊切削 | | | 6 | 鉆削不通孔或階梯形孔的孔底應(yīng)與鉆頭的尺寸形狀相符 | | | 7 | 零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要注意留有退刀余地 | | | 8 | 同一零件上性質(zhì)相同的尺寸應(yīng)一致，以便用同一把刀具就能加工 | | | 9 | 改進(jìn)零件形狀，增強(qiáng)剛性，便于切削加工，以提高生產(chǎn)率 | | |
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