加工零件结构工艺性-优秀的产品源于设计

零件的设计不仅要满足使用性能的要求，还要考虑其结构和工艺特点，并注意制造过程中可能出现的问题。一个好的设计不仅可以提高产品的性能，而且可以大大降低产品的成本，减少质量风险的发生。

零件的结构工艺性是指所设计的零件能否在保证性能的前提下，以较高的生产率、较小的劳动力、较低的材料消耗和较低的成本制造出来。结构工艺好的零件既制造方便又经济。因此，研究和改善机械零件的结构工艺性，具有重要意义。

零件结构设计的基本原则如下：

1. 零件的结构形状应尽量简单，尽量采用平面和柱面，以节省材料和工时，简化加工工艺。

2. 零件的结构应与其加工方法的工艺特点相适应。

3. 零件的结构形状应有利于提高质量和防止废品的产生。

4. 零件尺寸应尽可能标准化，同一零件上相同性能的尺寸应一致，以简化制造工艺。

在机械制造中，由于各种加工方法的工艺特点不同，对零件的结构要求也不同。以下面举例说明各种工艺方法所应考虑的零件的结构工艺性。

铸件结构工艺性设计参考

1. 取消端盖上部的法兰凸缘，以减少分型面，由三箱造型改为两箱造型，并省去了环状外型芯，简化了造型工艺。

2. 改进凸台设计，采用 a ）或 b ）的结构设计均可。避免用型芯或活块模造型。

3.把支座结构由框形截面改为工字形截面，避免采用型芯。

4. 改进内腔设计，采用整体型芯，避免使用型芯撑。

5. 减少金属局部积聚，使壁厚力求均匀。

6. 采用直的轮幅，冷却收缩时产生内应力，可能使轮幅拉裂，采用弯曲轮幅就可借轮幅的变形，使内应力降低。

7. 铸件壁由直角连接改为圆角连接，避免应力集中和引起裂纹。

8. 交叉结构的铸件设计，切忌尖角交叉，而应采用带有合理圆角的交错或环连接设计。

锻压件结构工艺性设计参考

• 自由锻锻件

1. 锻件上的锥形、楔形、曲线形等表面的锻造，需专用工具，应尽量避免。

2. 锻件上不允许有加强筋，为了增加强度，可适当增加外径或壁厚。

3. 为便于切削加工和装配而设计的小凸台，应改为沉头孔。

4. 两圆柱体相贯的结构难锻造，应改为平面交接结构

• 冲压件

1. 适当改变冲压件外形结构，如由 a ）形结构改为 b ）形结构，可使材料利用率得到提高。

2. 弯曲件和拉深件的转角处，都应具有一定的圆角，以免拉裂。

焊接件结构工艺性设计参考

1. 尽量采用型材焊接，使焊缝数量少，简化焊接工艺。

2. 为了施焊方便，应使焊缝处于平焊位置，要留有足够的操作空间。

3. 焊缝应远离加工表面。

4. 焊缝应尽量对称分布，以减少焊接应力与变形。

5. 焊缝应尽可能分散，避免集中和交叉。

6. 在厚壁与薄壁焊接时，应有缓和的过渡连接。

7. 焊缝应尽量避开最大应力和应力集中部位。

切削加工件结构工艺性设计参考

1. 将中间部位尺寸加大进行粗镗，从而减少精镗长度 。

2. 为了加工时安装方便，在零件上增加夹紧边缘或夹紧孔。

3. 原设计须从两端进行加工，改进后可省去一次安装。

4. 孔的位置应使钻头能够加工，尽量避免用加长钻头。

5. 避免在曲面和斜面上钻孔，以免钻头单边切削。

6. 钻削不通孔或阶梯形孔的孔底应与钻头的尺寸形状相符。

7. 零件结构设计要注意留有退刀余地。

8. 同一零件上性质相同的尺寸应一致，以便用同一把刀具就能加工。

9. 改进零件形状，增强刚性，便于切削加工，以提高生产率。