如何成為一名優秀的機械結構設計師

發布時間:2022/12/21 瀏覽次數:71 分類:企業新聞

2.3?改進工藝方案

(l)?避免沒有必要的切削加工，特別是沒必要的裝夾基準面的切削加工。

焊接件準備用自動化程度較高的焊接機器人進行焊接時，應考慮組成零件的焊前加工，保證焊接件各組成零件之間的相互位置尺寸，否則誤差太大，機器人將無法自動跟蹤焊接。

(2)?在保證零部件可靠、合理使用的前提下，降低尺寸公差、表面粗糙度、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雜程度，降低廢品率和生產制造成本。

(4) 型鋼在進行長度下料時，盡量把火焰切割改為型鋼剪切下料;一般板料的火焰切割改為用剪板機剪切下料;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。

2.4?采用節省資源、減少污染的工藝技術

(l) 鑄鋼件改為焊接件。

鑄造行業很難徹底地解決環境污染問題，并且容易產生鑄造缺陷，而采用焊接技術和焊接件就可以比較容易地解決這些問題。

(2) 在保證零件強度，優化板厚尺寸的前提下，盡量減輕零件重量。結構焊接件的設計，一定要使筋板受力，避免焊縫受力。在結構焊接件的構成中使用厚板往往并不是強度的需要，而是剛度的需要，即焊接時厚板的變形小，或焊接件承載時變形小。一些單獨的厚板往往是可以用薄一些的板加上適當的筋板來代替，這樣不僅減輕了總重，承載能力也會增加。

(3)?選擇合理的焊縫長度和焊角大小等參數。有相當一部分設計人員常常將”強度焊縫”與”聯接焊縫”相互混淆，設計時往往出現要求焊接件中的焊縫一律焊透、焊角越大越好的傾向。其實選擇焊透還是不必焊透，是設計人員應慎重考慮決定的。應仔細研究焊接件的受力狀態，再決定所要采用的焊角尺寸和焊縫長度。能用斷續焊縫的決不要求在全長方向上滿焊，這樣一則可以節省焊接加工成本，二則也可減少焊接變形;能用角焊縫的，盡量不在零件上開坡口后再焊接，以減少一道開坡口的工序。

(4)?采用少切削或無切削加工的工藝方法，以提高工件強度，降低制造成本。對于齒輪加工，汽車行業中早已大量采用整體滾鍛、精鍛成齒的方法來減少甚至取消齒形的加工量。工程機械的驅動橋差速器齒輪現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，不象一般齒輪切削齒形時把金屬纖維切斷，精鍛齒輪大大提高了齒輪的承載強度，減少了切削量，甚至可以不必再進行齒形加工，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。

(6)?統一零件的熱處理技術要求和工藝規范，以便可以在同一爐中對不同零件同時進行熱處理，提高電爐利用率;節約電力消耗。

(7)?充分利用鍛件余熱，在鍛后繼續加熱，直接進行鍛后正火等熱處理。

(8)?根據零件的具體情況，制定合理的熱處理技術要求。

中碳鋼或合金中碳鋼零件采用調質處理，可有效提高和充分發揮材料的機械強度等性能。但是對于軸徑比較粗大的軸類零件，調質時淬火的有效層只有幾毫米，經調質、機械加工后所剩無幾，而心部狀態實際上并沒有得到很好的改善。所以根據筆者的經驗，φ70以上的實心軸類零件，可以考慮采用正火十機械加工或正火十淬火十磨削外圓的工藝流程。因為軸類零件往往采用高頻或中頻淬火，加熱只發生在外圓表層，心部織實際不可能被淬透。若用鹽浴爐加熱，心部可以被加熱，但材料的淬透性有限，調質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，細化心部金相組織，這對有些零件來說已經足夠了。

(9)?液壓系統設計時，應充分考慮機器的整體布局，液壓油箱的容積以足夠用為原則，使液壓油用量為最少;管路走向簡單緊湊，長度盡可能最短。同理，在設計電器系統和制動管路系統時，都應使電纜或制動管路走向合理，長度為最短。

三、結論

結構設計是個綜合信息處理的復雜過程，它最終的結果是把線條、符號、數字繪制成合理的設計圖樣，機械設計聯盟小編認為設計人員應從以下幾個方面綜合考慮;

(l)?簡化每個零件的形狀，使機器結構簡單;

(2) 合并零件的功能，減少零件的種類或數量;

(3) 應用新結構、新工藝、新材料、新原理來簡化產品結構，提高產品的可靠性;

(4) 分解部件，研究其裝配、組裝的最簡單的結構;

(5) 對相似零件進行分組;

(6) 對相似產品按標準數序列進行產品系列化分析;

(7) 實現產品零件的通用化和標準化。

產品設計人員提高設計質量的關鍵在于自覺、主動地學習與生產加工過程和加工工藝方面有關的知識，熟練掌握設計技巧。

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