产品结构设计-第一章题库.ppt

产品结构设计;;1.1、概述 ;壳体、箱体的主要功能，以图1-1为例： ;二、壳体、箱体的结构特点与设计要求;定位零部件： 以图1-2为 例，固定的零部件与运动的零部件在结构上有所不同。;便于拆、装： 以图1-3、4为例，考虑产品的组装、拆卸和维修、维护，箱体多设计成分体结构，各部分通过螺丝、锁扣等进行组合连接。;考虑拆卸的设计： 以图1-5为例，不考虑拆卸的设计。;三、壳体、箱体的设计准则与程序;1.2、铸造壳体、箱体;造型适应性强： 可制作比较复杂和变化不规则外形;;;; 铸造成型的主要缺点： 铸造组织的晶粒比较粗大，且内部常有缩孔、缩松、气孔、砂眼等缺陷，力学性能一般不然锻件。 铸造生产工序繁多，工艺过程较难控制，废品率较高。 工作条件较差，劳动强度比较大。 ; 二、铸造壳体、箱体常用材料 铸铁：铸铁流动性好，体收缩和线收缩小，容易获得形状复杂的铸件，在铸造时加入少量合金元素可提高耐磨性能。铸铁分类：灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁。 铸造碳钢：铸钢熔点高、流动性差、收缩率大，吸震性低于铸铁，弹性规模较大。 铝合金：纯铝强度低、硬度小，因此，制造产品壳体常采用铝合金材料。常用铝合金有：铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金。;三、铸造工艺流程 砂型铸造：砂型铸造时应用最广泛的铸造方法，其生产过程如图1-10所示。;砂型的结构组成如图1-11所示。 砂型铸造有适应性强、生产简单等优点，但砂型铸造生产的铸件尺寸精度较低、表面粗糙、内在质量较差，且生产过程较复杂。 ;与砂型铸造比较，有以下几个特点： 铸件精度及表面质量高。能够铸造各种合金铸件。 生产批量不受限制。熔模铸件的形状可以比较复杂 。 熔模铸件的重量不宜太大。;与砂型铸造比较，金属铸造有以下的特点： 实现了“一型多铸”。铸件的力学性能提高。精度及表面质量高。金属型的制造成本高、周期长；铸型透气性差、无退让性，易产生冷隔、浇不足、裂纹等铸造缺陷。;与砂型铸造比较，有如下优点： 铸件尺寸精度、表面质量高。铸件的强度和表面硬度高。可铸造???状复杂的薄壁铸件。生产效率高。 压力铸造的缺点： 设备投资大，压型成本高。压铸高熔点合金时，压型的寿命低。 ;离心铸造：如图1-15所示，将液态合金浇入高速旋转的铸型 中，使金属在离心力的作用下填充铸型并凝固成型。;四、铸造壳体、箱体结构设计 ;;;考虑出模工艺，应在结构 上设计拔模斜度，包括内 腔结构，如图1-18所示。;;凸台距离分型面较近时，为避免使用活块，可将凸台延长至分型面或取消凸 台，如图1-20所示。;;如图1-22~图1-24所示，修改不合理凸台，达到保护砂型进而保证铸件质量 的目的 .;;;如图1-25、图1-26所示，修改结构避免使用型心或减少型心数量。; 铸造零件一般存在一定内应力，经过一段时间，内应力消除，零件会 产生一定变形，影响几何精度与使用性能，尺寸越大的铸件，影响越大。 一般铸件在机加工前，要经过一定处理。 铸铁铸件消除内应力的方法：时效处理，热处理，机械振动法。铸钢 件一般都需要热处理。 壳体、箱体铸件的关键部位一般需要精加工。主要部位包括： 壳体、箱体分离部分之间的连接部位。 壳体、箱体与内部零部件的定位与连接部位。 壳体、箱体与外部其他零部件的连接部位及地脚部位。;1.3、焊接壳体、箱体;电弧焊：利用电弧作为热源的熔焊方法，称为电弧焊。 手工电弧焊：设备简单，使用灵活、方便、通用，但对操 作人员的技能要求较高。不适宜焊接活泼金属及难熔合低熔点 金属。 埋弧自动焊：利用连续送进的焊丝在焊剂层下产生电弧而 自动进行焊接的方法，如图1-27、1-28所示。埋弧自动焊的主 要特点：生产效率高，焊缝质量好，焊接规范自动控制。适用 于大批量生产，可焊接中、厚钢板（6~60mm）。 气体保护焊：用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接 区的电弧焊。保护气体主要有两种：惰性气体（氩气和氮气） 和活性气体（二氧化碳），其中氩弧焊，应用比较广泛。 ;;; ;缝焊： 焊接厚度3mm以下的薄板搭接，主要应用于生产密封容器和管道等，如图1-30所示。;三、焊接壳体、箱体的设计;;除搭接接头外，其余接头在焊件较厚时需开坡口。坡口的基本 形式如图1-32所示 。;焊缝布置应遵循以下原则： 便于施焊：焊缝设置必 须具有足够的操作空间以满 足焊接工艺需要。如图1-33、 1-34所示。 有利于减少焊接应力与 变形：尽量选用尺寸规格较 大的板材、型材。 避开最大应力区和应力 集中部位。 避开或远离机械加工面。 ;;1.4、冲压壳体;二、冲压工艺与模具;;冲压模具按冲床的每一次冲程所完成工序的多少划分为简单冲