机械设计中,零件设计的常见问题

乐活   2024-11-08 11:01   河南  


这里总结了当前工作中发现零件设计常见问题,越往后看越重要,例子可能比较局限,希望大伙能举一反三,欢迎各位工程师大佬们补充!


1.圆角设计不合理

像图一(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

图一 圆角设计不合理

图二


2.焊接端部去除锐角。


3.减少大面积精加工面。


4.加工的工艺性。


5.如果直径设计为100则要用直径为105或110的圆钢加工,如果设计为98,则可用直径100的钢料加工。


6.沉头孔深度不够,导致无法找到合适长度的螺钉,对于M3以下的螺丝孔尤其要注意。


7.钣金上的直孔、螺纹孔离弯折的地方太近,先打孔后弯板的话,会使孔损坏。


8.钣金弯折长度太短,不利于钣金的制作。


9.尽可能采用标准刀具。


10.定位销的孔应尽可能打通,方便销钉取出。


11.暗销改为靠销,使结构可以进行微调。


12.在盲孔中装入过盈配合轴时,需要开排气孔或是开槽,避免形成封闭空间,在装配与拆卸时困难。公众号《机械工程文萃》,工程师的加油站!


13.更利于夹紧的结构。


14.轴上有牙,要设置扳手位,利于安装和拆卸。


15.两斜面加工完成后,配在一起再加工一次上下两平面,能够更好的保证上下平面的平行度。


16.用硬铬棒加工的零件,加工的地方以及端部容易生锈,需要再次进行表面处理。


17.钣金件多使用长条孔,防止因钣金变形而装不上(钣金件下料多使用激光切割,使用长条孔并不会增加多少成本)。


18.孔位设计不合理

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。公众号《机械工程文萃》,工程师的加油站!

孔位靠近焊接区域


19.左图看似同步轮调整距离很长,实则对同步带的调整并不大,尽量将调整方向与同步带平行。


20.螺丝孔要考虑焊鏠的影响,另外在装配体中设计要考虑焊鏠的干涉问题。


21.轴类零件设计不合理

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


22.受力大时,尽量使板受力,而不是螺丝受力。


23.一体零件设计问题

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。

大零件设计成分体更合理


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。

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