产品结构工艺规范

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1、产品结构工艺规范1概述结构工艺性的概念在机械设计中，不仅要保证所设计的机械设备具有良好的工作性能，而且还要考虑能否制造、便于制造和尽可能降低制造成本。这种在机械设计中综合考虑制造、装配工艺、维修及成本等方面的技术，称为机械设计工艺性。机器及其零部件的工艺性主要体现于结构设计当中，所以又称为结构设计工艺性。零件结构工艺性，是指所设计的零件在满足使用要求的条件下制造的可行性和经济性。零件结构工艺性存在于零部件生产和使用的全过程，包括：材料选择、毛坯生产、机械加工、热处理、机器装配、机器使用、维护，直至报废

2、、回收和再利用等。影响结构工艺性的因素影响结构设计工艺性的因素主要有：生产类型、制造条件和工艺技术的发展三个方面。生产类型是影响结构设计工艺性的首要因素。当单件、小批生产零件时，大都采用生产效率较低、通用性较强的设备和工艺装备，采用普通的制造方法，因此，机器和零部件的结构应与这类工艺装备和工艺方法相适应。在大批大量生产时，往往采用高效、自动化的生产设备和工艺装备，以及先进的工艺方法，产品结构必须适应高速、自动化生产的要求。常常同一种结构，在单件小批生产中工艺性良好，在大批大量生产中未必也好，反之亦然。

3、机械零部件的结构必须与制造厂的生产条件相适应。具体生产条件应包括：毛坯的生产能力及技术水平、机械加工设备和工艺装备的规格及性能、热处理设备条件与能力、技术人员和工人的技术水平以及辅助部门的制造能力和技术力量等。随着生产不断发展，新的加工设备和工艺方法的不断出现，以往认为工艺性不好的结构设计，在采用了先进的制造工艺后，可能变得简便、经济。例如电火花、电解、激光、电子束、超声波加工等特种加工技术的发展，使诸如陶瓷等难加工材料、复杂形面、精密微孔等加工变得容易；精密铸造、轧制成形、粉末冶金等先进工艺的不断采

4、用，使毛坯制造精度大大提高；真空技术、离子氮化、镀渗技术使零件表面质量有了很大的改善。零件结构工艺性的基本要求1）机器零部件是为整机工作性能服务的，零部件结构工艺性应服从整机的工艺性。2）在满足工作性能的前提下，零件造型应尽量简单，同时应尽量减少零件的加工表面数量和加工面积；尽量采用标准件、通用件和外购件；增加相同形状和相同元素（如直径、圆角半径、配合、螺纹、键、齿轮模数等）的数量。3）零件设计时在保证零件使用功能和充分考虑加工可能性、方便性、精确性的前提下应符合经济性要求，即应尽量降低零件的技术要求

5、（加工精度和表面质量），以使零件便于制造。4）尽量减少零件的机械加工余量，力求实现少或无切屑加工，以降低零件的生产成本。5）合理选择零件材料，使其机械性能适应零件的工作条件，且成本较低。6）符合环境保护要求，使零件制造和使用过程中无污染、省能源，便于报废、回收和再利用。一、铸造零件的结构设计铸件结构设计：保证其工作性能和力学性能要求、考虑铸造工艺和合金铸造性能对铸件结构的要求，铸件结构设计合理与否，对铸件的质量、生产率及其成本有很大的影响。（一）砂型铸造工艺对铸件结构设计的要求造型工艺对铸件结构设计的

6、要求，见表1-1。表1-1造型工艺对铸件结构设计的要求对铸件结构的要求不好的铸件结构较好的铸件结构1.铸件的外形必须力求简单、造型方便铸件应具有最少的分型面，从而避免多箱造型和不必要的型芯铸件加强筋的布置应有利于取模铸件侧面的凹槽、凸台的设计应有利于取模，尽量避免不必要的型芯和活块铸件设计应注意避免不必要的曲线和圆角结构，否则会使制模、造型等工序复杂化凡沿着起模方向的不加工表面，应给出结构斜度，其设计参数见表1-22.铸件的内腔必须力求简单、尽量少用型芯尽量少用或不用型芯型芯在铸型中必须支撑牢固和便于

7、排气、固定、定位和清理（图中A处需放置型芯撑）为了固定型芯，以及便于清理型芯，应增加型芯头或工艺孔表1-2铸件的结构斜度斜度(a：h)角度(β)使用范围1∶511°30′h＜25㎜铸钢和铸铁件1∶105°30′h＝25~500㎜铸钢和铸铁件1∶203°h＝25~500㎜铸钢和铸铁件1∶501°h＞500㎜铸钢和铸铁件1∶10030′非铁合金铸件（二）合金铸造性能对铸件结构设计的要求缩孔、变形、裂纹、气孔和浇不足等铸件缺陷的产生，有时是由于铸件结构设计不够合理，未能充分考虑合金铸造性能的要求所致。合金铸

8、造性能与铸件结构之间的关系见表1-3。表1-3合金铸造性能与铸件结构之间的关系对铸件结构的要求不好的铸件结构较好的铸件结构铸件的壁厚应尽可能均匀，否则易在厚壁处产生缩孔、缩松、内应力和裂纹铸件内表面及外表面转角的连接处应为圆角，以免产生裂纹、缩孔、粘砂和掉砂缺陷。铸件内圆角半径R的尺寸见表1-4铸件上部大的水平面（按浇注位置）最好设计成倾斜面，以免产生气孔、夹砂和积聚非金属夹杂物为了防止裂纹，应尽可能采用能够自由收缩或减缓收缩受阻的结构，如轮辐设计成弯曲