零件設(shè)計的工藝性

1、零件設(shè)計的工藝性試制車間工藝科.一、工藝的根本概念 設(shè)計好的零件，只需消費出來，裝配在機器上，才干表達其價值。消費過程： 將原資料轉(zhuǎn)變?yōu)閺U品的有關(guān)勞動的全過程。包括工藝過程和輔助過程。工藝過程： 改動消費對象的外形、尺寸、相對位置、性質(zhì)，使其成為廢品或半廢品的過程稱工藝過程。 工藝過程是消費過程中的主要部分。 .1。零件設(shè)計應(yīng)思索的問題：1運用性能： 滿足強度、硬度、耐磨性、運用功能等目的。2加工性能： 能否能制造？ 能否便于制造？ 零件是組成機器的根本單元，不僅要滿足設(shè)備的任務(wù)性能，而且要思索能否制造和便于制造。 . 2。零件設(shè)計的工藝性在機械設(shè)計中，不僅要保證所設(shè)計的機械設(shè)備具有良好的任務(wù)

2、性能，而且還要思索能否制造和便于制造。 這種在機械設(shè)計中綜合思索制造、裝配工藝及維修等方各種技術(shù)問題，稱為機械設(shè)計工藝性。 機器及其零部件的工藝性表達于構(gòu)造設(shè)計當中，所以又稱為構(gòu)造設(shè)計工藝性。 .3。影響零件構(gòu)造設(shè)計工藝性的要素1) 消費類型： 消費類型是影響構(gòu)造設(shè)計工藝性的首要要素 當產(chǎn)品由單件小批量消費擴展到大批量生 時，必需對其構(gòu)造工藝性進展審查和修正。2) 制造條件： 零部件的構(gòu)造必需與制造廠的消費條件相順應(yīng)。機械加工設(shè)備和工藝配備，人員的技術(shù)程度。3)工藝技術(shù)的開展.4。零件構(gòu)造設(shè)計工藝性的根本要求1) 從整個機器的工藝性出發(fā)，分析零部件的構(gòu)造工藝性。2在滿足任務(wù)性能的前提下，零件外

3、型盡量簡單。盡量采用規(guī)范件、通用件和外購件。3) 零件設(shè)計時應(yīng)思索加工的能夠性、方便性、和經(jīng)濟性。 在滿足零件任務(wù)性能的前提下應(yīng)盡量降低零件的技術(shù)要求(即盡量低的加工精度和外表質(zhì)量)4盡量減少零件的機械加工量，力務(wù)虛現(xiàn)少或無切屑加工，充分利用原資料，5合理選擇零件資料.二、與工藝有關(guān)的流程1、零件簽審流程2、圖紙打印流程.1。零件簽審流程零件圖設(shè)計零件信息進入PDM系統(tǒng) 提交校審流程： 設(shè)計校正產(chǎn)品構(gòu)造工藝性審查 規(guī)范化審查指點審批生效PDM系統(tǒng)SAP系統(tǒng) .PLM圖檔打印流程普通有兩種方式：1無需工藝且不涉及清單維護懇求打印終了 (設(shè)計確認均為外協(xié)件或為暫時技術(shù)文件等，無需工藝維護，只是純粹

4、圖檔打印) 2涉及工藝及清單更改：懇求工藝打印終了需附加工藝的圖檔 2、圖紙打印流程.3.打印流程提交后的相關(guān)任務(wù)：打印流程提交：工藝卡編制資料定額，工藝流程，設(shè)備，任務(wù)中心等根底數(shù)據(jù) 工藝簽審流程生效。開啟打印流程：圖紙附加工藝 打圖 啟動ERP維護流程ERP維護道路，任務(wù)中心，資料等信息進入SAP工時維護 采購件價錢核算裝配構(gòu)造樹維護規(guī)范本錢維護 打圖 訂單方案員 消費制造.三、產(chǎn)品構(gòu)造工藝性審查1。產(chǎn)品構(gòu)造工藝性審查義務(wù)2。產(chǎn)品構(gòu)造工藝性審查的根據(jù)3。工藝性審查的方式和程序4。產(chǎn)品圖的工藝性審查.1。產(chǎn)品構(gòu)造工藝性審查義務(wù) 產(chǎn)品構(gòu)造工藝性審查義務(wù)是： 使新設(shè)計的產(chǎn)品在滿足運用功能的前提下

5、應(yīng)符合一定的工藝性目的要求，以便在現(xiàn)有消費條件下能以比較經(jīng)濟、合理的方法進展制造，并便于運用和維修。評定產(chǎn)品構(gòu)造工藝性應(yīng)思索的主要要素產(chǎn)品的種類及復雜程度： 產(chǎn)品的產(chǎn)量或消費類型；現(xiàn)有消費條件。工藝性的評價方式 定性評價：根據(jù)閱歷概括地對產(chǎn)品構(gòu)造工藝性給以評價。 定量評價：根據(jù)工藝性主要目的數(shù)值進展評價。 根據(jù)資料與毛坯、熱處置、構(gòu)造和規(guī)范化等方面進展評價。 .2。產(chǎn)品構(gòu)造工藝性審查的根據(jù)JB/T 9169.31998 工藝管理導那么 產(chǎn)品構(gòu)造工藝性審查Q/SY1013-2002 工藝管理導那么 產(chǎn)品構(gòu)造工藝性審查 .3。工藝性審查的方式和程序1。對產(chǎn)品任務(wù)圖樣的工藝性審查應(yīng)由產(chǎn)品主管工藝師和

6、各專業(yè)工藝師分頭進展 。2。審查者在審查時對發(fā)現(xiàn)的工藝性問題應(yīng)填寫。 3。設(shè)計者根據(jù)工藝性審查記錄上的意見和建議進展修正設(shè)計 。4。假設(shè)設(shè)計人員與工藝人員意見不一致，由雙方協(xié)商處理。假設(shè)協(xié)商中仍有較大分歧意見，提交研討院主管技術(shù)指點進展協(xié)調(diào)或判決。.4、產(chǎn)品構(gòu)造工藝性審查內(nèi)容 方案設(shè)計階段的審查 技術(shù)設(shè)計階段的審查 施工圖設(shè)計階段的審查 .零件構(gòu)造工藝性根本要求：零件構(gòu)造的鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處置、切削加工和裝配工藝性 見Q/SY1013-2002 附錄C.5。產(chǎn)品圖的工藝性審查一 零部件屬性 ：符合：PDM系統(tǒng)中零部件屬性規(guī)范Q/SY 1144-20061編碼,稱號,圖號 編碼：自動生

7、成稱號：物料稱號應(yīng)簡約、準確、科學，闡明物料的主要特性。圖號：符合層次關(guān)系。幾點建議:1。建議不要在圖號末尾運用A、B等標志區(qū)分不同的零件。2。用PROE設(shè)計的零件，稱號要有：編碼+稱號+圖號 例1：零件工藝簽審.2零件來源零件來源：自制，購買，外協(xié)數(shù)據(jù)類型：枚舉類型，必選項 輸入方法 ：手工選擇 假設(shè)選錯，有能夠呵斥ERP信息錯誤需外協(xié)的零件類型：橡膠件，塑料件, 玻璃鋼制品, 標牌類特殊規(guī)格的規(guī)范件；多道工序需外協(xié)的零件；超出公司加工才干的零件。尺寸，精度，設(shè)備.3零部件類型零部件類型： 原資料、規(guī)范件、外購件，設(shè)計零件、設(shè)計部件 數(shù)據(jù)類型：枚舉類型，必選項 輸入方法 ：手工選擇留意選對零

8、件、部件； 因CAPP實現(xiàn)集成，區(qū)分零件與部件，且對應(yīng)不同的表格，假設(shè)類型選錯， CAPP讀取信息時提示出錯，而退出CAPP，不能編制工藝。2. 部件的明細表行號要正確. 行號不正確時，CAPP讀取信息時提示糾正行號，而退出CAPP，不能編制工藝。.關(guān)于行號糾正PDM系統(tǒng)的糾正行號功能 。 工藝工程師在編制工藝獲取PDM系統(tǒng)BOM清單時，開目CAPP以10為間隔生成行號。1。圖紙原來行號為1，2，3，4.， 在 PDM系統(tǒng)選擇糾正行號功能，點擊“確定后，行號變?yōu)椋?0，20，30，40. 2。假設(shè)行號全部為空或者其中有一個為空， 那么不進展糾正，設(shè)計工程師需將為空的行號補齊； 手工調(diào)整行號，系

9、統(tǒng)不提供行號糾正功能。 .二合理選擇零件資料 零件資料的合理選擇關(guān)系到產(chǎn)品的消費本錢和產(chǎn)質(zhì)量量。選材原那么：1、思索運用性能： 2、兼顧資料工藝性能3、關(guān)注資料的經(jīng)濟性 .1。資料的運用性能：運用時主要思索的機械性能包括強度、塑性、硬度、沖擊抗力及疲勞強度等。幾種常用的鋼鐵資料：碳素構(gòu)造鋼優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼：低合金高強度構(gòu)造鋼：合金構(gòu)造鋼.A,碳素構(gòu)造鋼普通碳素鋼 碳素構(gòu)造鋼產(chǎn)量大，本錢低，雜質(zhì)較多。具有一定的力學性能，普通在熱軋形狀下供應(yīng)。Q195 有良好的韌性，較高的伸長率。焊接性良好， 公司采購薄板、用于受力不大的焊接件，沖壓件。Q235A 強度和塑性都較好，焊接性能也很好，用于不重要的零件

10、及焊接件。Q235B 相當于15-20號鋼，可制造比較重要的機械構(gòu)件。.B，優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼 優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼所含有害雜質(zhì)磷、硫)及非金屬夾雜物較少，塑性及韌性較高，并可經(jīng)過熱處置強化。多用于較為重要的零件。20鋼 強度較低，焊接性能及冷加工性都很好，切削性能不好。35鋼 強度、硬度較高，有較好的塑性，焊接性中等。切削性能好。普通在正火或調(diào)質(zhì)形狀下運用，用于截面較小，受力較大的機械零件。普通不做焊接件。.45鋼 強度、硬度較高，塑性及韌性尚好，切削性能優(yōu)良。 焊接性能不好。 淬透性較低，水淬易產(chǎn)生裂紋，調(diào)質(zhì)處置可得到較好的綜合機械性能。直徑較大60-80時，調(diào)質(zhì)形狀與正火形狀力學性能相近。大截面零

11、件常以正火為最終熱處置。主要用途：普通正火或調(diào)質(zhì)，或高頻外表淬火形狀下運用。普通用于軸、銷類零件。普通不做焊接件。如需焊接，那么焊前需預(yù)熱，焊后要進展除應(yīng)力退火。.C、低合金高強度構(gòu)造鋼 普通低合金鋼是含少量合金元素的普通合金鋼，它強度較高，加工和焊接工藝性較好，并具有較好的耐磨、耐蝕、耐低溫性能，消費本錢和碳素鋼相近。 普通在熱軋退火或正火形狀下運用。且不需熱處置。Q345A 強度級別：343MPa, 與Q235相比，強度提高50%。在熱軋或正火形狀下運用。綜合力學性能、焊接性能、低溫韌性、切削性能均好。用于接受動載荷的各種焊接構(gòu)造。.D、合金構(gòu)造鋼合金構(gòu)造鋼是在碳素構(gòu)造鋼的根底上加人適量的

12、一種或幾種合金元素，它比碳素構(gòu)造鋼的綜合性能要好。40Cr 是一種常用的合金調(diào)質(zhì)構(gòu)造鋼，用于制造接受中等負荷和中等速度任務(wù)條件下的零件。其油淬臨界直徑小于30一40mm。也可調(diào)質(zhì)并高頻外表淬火制造具有高的外表硬度及耐磨性而無很大沖擊的零件。又適用制造進展碳氮共滲處置的各種傳動零件。 42 CrMo 是一種綜合機械性能好，強度高，淬火性能好的中碳合金鋼，在機械制造行業(yè)常用于制造齒輪、連桿、高強度螺栓等重要零部件。.2。資料工藝性能1機械加工性能: 機械加工性能普通是用切削抗力的大小，加工外表所到達的粗糙度和加工時切屑排除的難易程度以及刀具刃部磨損大小來衡量的。資料的硬度值在160HBW230HB

13、W范圍內(nèi)時,切削性能較好。2焊接性能: 焊接性能的優(yōu)劣用焊縫構(gòu)成冷裂的傾向、脆性、氣孔或其它缺陷的傾向來衡量; 普通低碳鋼及低合金鋼有較好的焊接性,中碳以上鋼的焊性較差;3熱處置工藝性能: 包括淬硬性、淬透性、變形開裂傾向、過熱敏感性、回火脆性傾向、氧化脫碳傾向及冷脆性等。.3。資料的經(jīng)濟性 1) 資料的價值。 2) 資料的加工費用。 3) 盡量減少資料的種類和規(guī)格。路機已對資料種類和規(guī)格進展了整合，構(gòu)成了路機鋼鐵資料選用規(guī)范.資料選用建議：1。外表盡能夠不加工或少加工。 例如：墊、套類零件選用鋼管2。資料選用與加工方法相順應(yīng)。 例如：直徑50以下的墊片宜選用圓鋼加工。 直徑80以上的墊片類零

14、件宜選用鋼板。 3。選用的資料與熱處置要求要相順應(yīng)。 需熱處置的零件：按資料成分選相應(yīng)的熱處置用鋼。 不需熱處置的零件：按強度選用； Q345A，屈服點S 345MPa抗拉強度b 470-630MPa 45 正火 350 600.三關(guān)于下料1。下料車間組織構(gòu)造200101鋸床班200103剪壓班200102氣割班200104等割班200105激光割班200106數(shù)割班2。公司現(xiàn)有下料方法 A。鋸：機床：帶鋸，用于型材下料。 B。剪：機床：剪板機，用于20mm以下鋼板。 C。熱切割。 .熱切割的分類:1.按照物理景象分類1.1 熄滅切割 熄滅切割是把資料在切口處加熱至熄滅形狀時，把切口處產(chǎn)生的氧

15、化物用切割氧流吹出而構(gòu)成切口的熱切割方法。1.2 熔化切割 熔化切割是把資料在切口處加熱熔化，使熔化產(chǎn)物被高速及高溫氣體射流吹出而構(gòu)成切口的熱切割方法。 1.3 升華切割 升華切割是把資料切口處加熱氣化，使氣化產(chǎn)物經(jīng)過膨脹或被一種氣體射流吹出而構(gòu)成切口的熱切割方法。.熱切割的分類:2.按照加工方法分類2.1 手工切割 全部切割過程均用手工操作完成。2.2 半機械化切割 整個切割操作過程中部分采用機械化方式實施。2.3 機械化切割 整個切割操作過程都采用機械化方式進展機械化切割2.4 自動化切割 整個切割操作過程，包括一切輔助作業(yè)如改換工件，都能自動地完成。.熱切割的分類:3.按照能源分類3.1

16、 氣割 采用氣體火焰的熱能將工件切口處預(yù)熱到熄滅溫度后，噴出高速切割氧流，使其熄滅并放出熱量實施切割的方法。用高速切割氧流的動量將熔渣排除。構(gòu)成割縫。用于切割低碳鋼、低合金鋼。.熱切割：等離子弧切割2.等離子弧切割。 用等離子弧的高溫使金屬部分熔化，借用高速等離子流將熔化的金屬從割口吹走，構(gòu)成延續(xù)割縫。適宜切割低碳鋼、低合金鋼、不銹鋼。鋁及鋁合金。.熱切割：激光切割利用激光束照射切割區(qū)，使被切割資料迅速升華和熔化。高度蒸發(fā)的資料或熔化的資料受氣體射流及膨脹作用被驅(qū)出，在割炬挪動或工件進給時產(chǎn)生切口。切割質(zhì)量好:切口寬度窄(普通為0. 1 mm0. 5 mm)、精度高(普通孔中心距誤差0. 1

17、mm0. 4 mm,輪廓尺寸誤差0. 1mm0. 5mm)、切口外表粗糙度好(普通Ra為12. 5m25m),激光切割的對象非常廣泛,包括各種金屬、非金屬.碳鋼的切割方法比較碳鋼的切割方法有氣割、等離子切割、激光切割等。選擇切割方法的出發(fā)點是切割板厚、切割速度、切割質(zhì)量要求和切割本錢。氣割等離子切割激光切割切割低碳鋼厚度范圍mm336000.15025割6mm低碳鋼時割縫寬度mm1.540.3尺寸精度mm120.510.1切割面垂直度良差良切割面割紋深度一般小小切割熱影響區(qū)大中小割6mm低碳鋼速度mm/min6003700(230A)1000(1KW).下料件對圖紙的要求：1。下料件尺寸偏向應(yīng)

18、符合公司規(guī)范規(guī)定。 例12。合理標注粗糙度。 切割件質(zhì)量目的根據(jù)切割面平面度、割紋深度 、缺口的最小間距，切口角四項進展分級。 切割件質(zhì)量目的：熱切割質(zhì)量和尺寸偏向.切割本錢：切割薄板用激光切割或等離子切割。等離子切割本錢總是低于激光切割本錢。切割厚板用氣割。交點1，15-20 2。30-50 切割費用包括改換部費用、氣體費、電費、人工費。切割本錢即單位件長度切割費用。.四關(guān)于圖紙尺寸標注的工藝性要求 零件設(shè)計尺寸，作為標注在零件設(shè)計圖上的根本要素，不但要保證設(shè)計上的要求，而且還應(yīng)滿足工藝上的要求。零件設(shè)計尺寸的工藝性的好壞，將直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和本錢是衡量設(shè)計人員設(shè)計程度和工藝程度的重要標

19、志。.一、尺寸標注要符合制圖規(guī)范GB/T 4458.4-2003 1。圖樣上所標往的尺寸，為該圖樣所示機件的最后完工尺寸，否那么應(yīng)另加闡明。零件圖上的尺寸是該零件交付裝配時的尺寸。2。合理配置。方便看圖2.1 對機件的任務(wù)性能、裝配精度及互換性起重要作用的功能尺寸應(yīng)直接標出。2.2 尺寸應(yīng)盡量標注在表示形體特征最明顯的視圖上。2.3 同一構(gòu)造要素的尺寸應(yīng)盡能夠集中標注，如孔的直徑和深度;槽的寬度和深度等.2.4 尺寸應(yīng)盡量標注在視圖的外部，以堅持圖形的明晰;2.5 尺寸線與尺寸界限，尺寸線、尺寸界限與輪廓線應(yīng)盡量防止相交.二、標注的尺寸要思索方便加工、檢驗。防止加工時進展復雜計算。1。盡量直接

20、標出零件的總體尺寸。圖12。盡量直接標出零件實長。圖23。少采用角度標注，盡量按坐標標出尺寸。圖34。零件圖的尺寸，公差、外表粗糙度、技術(shù)要求等，盡能夠特征按集中標注。.1 設(shè)計尺寸應(yīng)規(guī)范化、系列化。1.180mm以下的孔采用規(guī)范直徑。按相應(yīng)的規(guī)范規(guī)定標注尺寸及其偏向。在加工時可用規(guī)范鉆頭、鉸刀。1.2 腰形槽寬度用規(guī)范尺寸，以便選用規(guī)范銑刀。1.3 沉孔直徑尺寸按規(guī)范選取。減少刀具種類。下面為普通直柄立銑刀的尺寸，右邊為莫氏錐柄立銑刀尺寸 三、尺寸標注要思索加工工藝性.2。要正確選擇基準零件尺寸設(shè)計基準是尺寸標注的起點。要正確選擇。2.1 盡能夠選擇不加工面上作粗基準。2.2 基準選擇應(yīng)思索

21、加工順序。防止從待加工面標注工序尺寸圖1。圖22.3 基準應(yīng)量選擇在實體上，應(yīng)便于丈量。 (圖3 2孔為改良后的標注.3。標注尺寸應(yīng)便于加工與丈量3.1 不同工種加工的尺寸應(yīng)盡量分開。如焊接圖的組裝尺寸與加工尺寸 本圖鍵槽與車加工尺寸分開.3。標注尺寸應(yīng)便于加工與丈量3.2 按加工順序標注尺寸。折彎件的孔距標注思索加工和運用性能，圖23.3 標注尺寸應(yīng)便于加工與丈量 圖3.五壓彎件構(gòu)造工藝性 (JB/T 5109) 壓彎件的圓角半徑應(yīng)大于最小彎曲半徑，以防彎裂。通常情況下，普通彎曲半徑應(yīng)rt(板厚)，但也不宜過大，過大時資料回彈也大。特殊情況下，需求較小的彎曲半徑時就得思索資料所允許的最小彎曲

22、半徑。壓彎件的直邊長度，板件壓彎直段要大于板料厚度的2倍，孔的位置不應(yīng)在彎曲變形區(qū)內(nèi)以免孔發(fā)生變形，防止不了時，就得思索先彎曲后鉆孔.資料的邊緣部分彎曲時，為防止轉(zhuǎn)角處撕裂，應(yīng)在轉(zhuǎn)角處鉆孔或切槽。.1.壓彎半徑1.1 壓彎半徑的標注: 壓彎件尺寸標注時，應(yīng)給出內(nèi)圓角半徑。1.2 最小壓彎半徑1.3 壓彎半徑系列.2。彎出條件2.1 最小彎邊高度2.2 最小孔邊距.3.部分壓彎邊緣在部分壓彎時，為了防止在交接處產(chǎn)生撕裂，可預(yù)先切槽4. 壓彎件展開長度計算展開長度按中性層計算。中性層位移系數(shù)，見下表.六零件機加工構(gòu)造工藝性1 零件構(gòu)造設(shè)計要思索公司現(xiàn)有設(shè)備條件。 思索設(shè)備規(guī)格，精度等，盡能夠防止大

23、件的端面加工2 零件構(gòu)造設(shè)計要思索外表可加工性。3 應(yīng)思索刀具進退條件.六零件機加工構(gòu)造工藝性4 零件構(gòu)造設(shè)計要思索方便可加工。5 減少大面積的加工面。 大平面，高精度長孔，軸等 盡能夠防止在斜面上鉆孔和鉆不完好孔，以防止刀具損壞盡量不采用接長鉆頭等非規(guī)范刀具.(七)熱處置零件構(gòu)造設(shè)計工藝性1。零件熱處置方法的選擇：根據(jù)零件的運用性能、技術(shù)要求、資料的成分、外形和尺寸等要素合理地選擇熱處置方法熱處置工藝方法歸納為如下六類:1退火及正火;2) 淬火;3) 回火及時效;4) 外表淬火;5化學熱處置; 6形變熱處置。. 2.熱處置工序的安排A 預(yù)備熱處置：預(yù)備熱處置安排在粗加工前后，目的是：消除應(yīng)力

24、，細化晶粒，均勻組織。預(yù)備熱處置方法有正火、退火、調(diào)質(zhì)B 消除應(yīng)力熱處置：毛坯在制造和加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力會使工件產(chǎn)生變形和開裂。為了穩(wěn)定尺寸，要安排去應(yīng)力處置。消除應(yīng)力安排在毛坯制造或粗加工之后。普通有時效和深冷處置。C 最終熱處置最終熱處置目的：提高零件的強度、硬度和耐磨性。最終熱處置法有：淬火，外表淬火，滲碳，滲氮，碳氮共滲等。最終熱處置安排在精加工之前。.3. 設(shè)計熱處置零件的本卷須知1。選擇零件資料時留意資料的熱處置性能，保證零件較容易到達預(yù)定的熱處置要求。 淬硬性：與鋼的含碳量有關(guān) 淬透性：鋼的合金成分，冷卻速度、冷卻劑以及工件尺寸2。零件的幾何外形和剛度 要思索在熱處置過程中零件外形便于運輸、吊掛和裝夾3。防止熱處置零件開裂