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非标机械设计一些常见设计问题

1年前浏览3251
做非标机械设计的朋友,基本每天都在画图,或多或少难免都会出现一些设计问题。今天给大家分享一些常见的设计问题,也供大家在设计时参考,避免出现类似的问题。    

   
圆角设计不合理        

01.

         

如图一(左)所示零件,圆角设计就不合理。

有一些一些刚工作不久的工程师经常会犯这种错误,可能为了美观等原因将台阶过渡位置画成圆角,这样加工时就需要按照图一(右)所示进行铣削加工,但零件圆角太长,加工时刀具切削刃长度不够,会容易出现让刀。所以合理的设计应该如图二所示,直接设计成直角即可,这样就不会出现上述加工问题。

     
图一 圆角设计不合理      

     
     
图二        
     

     
编者点评:我们判断结构的合理性,其实质是考虑加工的便利性及加工成本。如果采用普通的铣床加工,直角比圆弧角加工更方便。如果是快走丝或CNC加工就不存在这样的问题。随着加工技术的发展,加工工艺也随之有了较大的变化,采用激光切割或快走丝初加工是很常用的工艺。      

   
孔位设计不合理        

02.

         
下图中,打孔位置挨着钣金折弯位置,这样的话钻孔位置不好保证,如果是螺纹孔的话,牙会容易变形。因此设计时,孔位需远离折弯位置。      

     
     
     
孔位靠近钣金折弯位置      

再比如下图中,该零件是一焊接方通焊接而成的架子,而打孔位置靠近焊接附近,焊接位置附近硬度高,加工困难容易断钻头、丝锥。因此设计时,打孔位置远离焊接区域附近才合理。

     
     
孔位靠近焊接区域      

     
编者点评:对于钣金结构在3D设计完成后,对一下折弯或焊接边缘的孔根据具体结构要做适当调整。      

   
轴类零件设计不合理        

03.

         
如下图所示,该图为了表达画了一个简单的示意结构,中间是一轴类零件,连接在2零件的中间。图中的轴类零件设计成两小中间大的形状,这样零件加工时需要二次装夹,加工复杂、尺寸不好保证。可以在不影响功能的情况下设计成一端大一端小的形状,这样的形状加工更简单。      

     
     
     
轴类零件设计不合理      
     
编者点评:并不是所有设计成两端小中间大的轴都不合理,实际上大部分有两个轴承位的结构都有这样的特征。      

     
减速机用轴      

   
一体零件设计问题        

04.

         
如下图结构,左边是2个零件拼接而成。其实这个拼接结构体积并不大,还不如一个零件直接加工而成。分成2个零件,反而会导致加工复杂、尺寸难管控、而且浪费安装时间。而右边是一体零件,加工更简单,没有那么多的孔位需要加工,尺寸也更好保证。      

     
     
     
小体积零件设计成一体更合理      

     

再如下图所示,该零件体积偏大,如果设计成一体零件,就会导致加工切削量大,加工复杂,增加成本等问题。

     
     
大零件分体设计更好      

总之,我们在设计结构时,是应该设计成分体零件还是一体零件,应该综合考虑加工、成本和安装调试等方面。一般情况,在结构长宽高小于80*80*80mm时,我们一般会设计成一体零件,而结构长宽高大于80*80*80mm时,我们设计成分体零件。

编者点评:是否设计为整体或分体除除考虑尺寸外,重点是加工工艺是否最简单、最容易保证零件精度要求及综合成本是否最低等因素。      


机械设计的内容讲解到此结束,欢迎各位进行补充。


-End-


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来源:非标机械专栏

焊接钣金
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首次发布时间:2023-10-25
最近编辑:1年前
非标机械专栏
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