公路施工实习培训讲义584P6

结构件设计的工艺性要求中交西安筑路机械有限公司工艺研究所李国柱什么是工艺性？国家标准GB/T24737.3-2009“工艺管理导则第3部分：产品结构工艺性审查”中对结构工艺性定义如下：结构工艺性是指其制造的可行性、难易程度与经济性，其使用工艺性指产品的易操作性及其在使用过程中维修和保养的可行性、验证易程度与经济性。

工艺性要求：设计上的先进性和必要性，工艺上的经济性和可能性。使产品在满足质量和用户要求的前提下符合工艺性要求，在现有生产条件下能用比较经济、合理的方法城关镇其制造出来，并降低制造过程中对环境的负面影响，提高资源利用率，改善劳动条件，减少对操作者的危害，且便于使用和维护。结构方案的工艺性1.产品制造劳动量产品制造劳动量指标=报告期合格品产量╳单位产品定额工时制造劳动量是一个统计数值，或者是一个平均值，它与劳动者的个人技能水平、生产效率、劳动环境、原材料特性、生产设备等有直接关系，制造劳动量大，则表示工件制作困难或者工序复杂，制造成本高。劳动量指标与合格品量及单位产品定额工时有关，所以，有效降低劳动量指标的方法就是提高产品合格率，降低单位产品定额工时。结构方案的工艺性2.单位产品材料用量

单位产品材料用量是指该产品中所使用材料的总量，包括金属材料、非金属材料等，它是购成产品成本的主要因素，也是产品最直接的成本，所占比例最大，所以，设计中应以降低材料用量、减少必要的重量，合理选材、配置合理成本。

减重、采用合适的工艺布置节省原材料用量。

结构方案的工艺性3.材料利用系数

材料利用系数，希望尽量接近1，材料的利用率则较好，那材料的实际用量则很少，产生工艺消耗的主要有：机加工件切削用量、异形板件、环形零件、因卷圆或卷弧所需工艺长度等，在设计过程中，应注意进行优化。结构方案的工艺性4.产品结构装配性系数

各独立部件中的零件数之和，就是指各小部件中的零件之和，实际装配中，希望产品由多个部件组成，而部件由更小的部件组成，而小部件则由零件组成，这样形成一个系统的结构，所以，关西系统希望接近1，设计时，应尽可能的将各零件归属于某个部件，而不是在总装配图中显示出所有的零件，这样造成装配表达不清，零件偏多、甚至装配困难等；结构方案的工艺性5.产品工艺成本

就是将原材料或者半成品按照工艺的要求加工成产品所发生的成本，工艺是方法，产品制造过程需要那些费用，全部由工艺确定，那为工艺成本。

设计中充分考虑工艺过程，工艺过程是个多变的过程，受到人、机、料、法、环等多方面因素影响，利用现在的加工设备及手段更快捷更节省成本的完成加工过程是最佳的目标。结构方案的工艺性6.产品的维修劳动量

产品的维修劳动量，主要是指产品在使用后需要维修时所产生的劳动量或者费用，设计中如果没有充分考虑维修，则后期在维修时会带来很多的问题，比如维修时会拆掉大部分部件才能找到损坏部件，甚至只有破坏性拆除后才能找到损坏部件，而其它部件则需要重新加工装配的。结构方案的工艺性7.加工精度系数

以满足产品的功能需求为目的，尽可能的降低加工精度系数，减少或取消不必要的加工表面、带公差尺寸，加工精度系数的降低也是加工成本的直接降低，或者所需加工设备精度的降低。结构方案的工艺性8.产品表面粗糙度系数

不是所有的加工表面都需要高精度，以满足设备使用需求即可，能用车床粗加工则不必安排精加工，能精加工的则不必使用磨床加工等，能直接下料成型满足公差及粗糙度要求的，则不必提高加工粗糙度而使用设备二次加工。结构方案的工工艺性9.结构继承性系系数产品中借用件件是指某个部部件中的零件件或者小部件件借用了其它它部件的零件件或者部件，，通用件是指指某种部件可可以在多个产产品是使用的的，比如。。。。。。。。。。借用件及通用用件的增多，，则表示该件件的继承性很很好，在生产产制造过程中中可以借用已已经完成的借借用件或者通通用件，这样样即可减少投投产储存量，，降低生产库库存成本。结构方案的工工艺性10.结构标准化系系数结构中所使用用的标准件数数量越多，则则表示该件的的加工量越少少，加工成本本越少，所需需设备的加工工周期越短，，从多个方面面可以降低成成本，如果一一个产品的所所有部件均是是自行生产加加工的，那制制造成本会很很高，周期将将会很长。零件设计工艺艺性1.零件结构的铸铸造工艺性铸件的壁厚应应合适、均匀匀，在满足零零件要求情况况下，尽量避避免大的壁厚厚差，以降低低制造难度；；不合理合理零件设计工艺艺性1.零件结构的铸铸造工艺性铸件内部的肋肋、壁等散热热条件差，冷冷却速度慢，，故内壁厚度度应比外壁薄薄，以使整个个铸件均匀冷冷却，从而减减少内应力和和防止裂纹产产生。a）不合理结构构b）合理结构零件设计工艺艺性1.零件结构的铸铸造工艺性铸造圆角要合合理，并不得得有尖角；零件设计工艺艺性1.零件结构的铸铸造工艺性加强筯的厚度度和分布要合合理，以避免免冷却时铸件件变形或产生生裂纹；零件设计工艺艺性1.零件结构的铸铸造工艺性铸造的结构尽尽量简化，并并要有合理的的拔模斜度，，便于起模；；铸件选材要合合理；零件设计工艺艺性2.零件结构的锻锻造工艺性尽量避免锥体体或者斜面结结构；零件设计工艺艺性2.零件结构的锻锻造工艺性尽量避免圆柱柱面与圆柱面面相交；零件设计工艺艺性2.零件结构的锻锻造工艺性自由锻应尽量量避免筋及凸凸台；零件设计工艺艺性2.零件结构的锻锻造工艺性其它要求：结构应力要求求简单对称；；模锻件应有合合理的锻造斜斜度和圆角半半径；材料和结构应应有可锻性；；零件设计工艺艺性3.零件结构的焊焊接工艺性焊接件材料应应具有可焊性性；可焊性是指金金属在采用一一定的焊接方方法、焊接材材料、工艺参参数及结构型型式条件下，，实现优质焊焊接接头的难难易程度。金属材料的可可焊性不是一一成不变的，，同一种金属属材料，采用用不同的焊接接方法和焊接接材料，其可可焊性可能有有很大差别。。如铸铁用普普通焊条不容容易保证质量量，但用镍基基焊条则质量量较好。随着着焊接技术的的发展，过去去某些很难焊焊接的金属材材料，现在可可以用一定的的方法进行焊焊接。例如钛钛的化学活泼泼性极强，要要焊接极其困困难，认为钛钛的可焊性很很不好，但氩氩弧焊的出现现，使钛及其其合金的焊接接结构已在工工业中广泛采采用。由于开开发新能源，，等离子焊、、电子束焊、、激光焊等新新的焊接方法法相继出现，，使高熔点的的金属(钨、钼、钽、、铌和锆等)及其合金的焊焊接成为可能能零件设计工艺艺性3.零件结构的焊焊接工艺性焊接件材料应应具有可焊性性；通常以碳当量量CE及冷裂缝敏感系系数来评价可焊性性可焊性好：钢材塑性良好好，淬硬倾向向不明显，可可焊性好。一一般不会产生生裂缝；可焊性一般：：钢材塑性下降降，强度增加加，淬硬倾向向明显，可焊焊性较差。工工件应采取焊前前预热，焊后后缓冷等工艺艺防止裂缝；可焊性差：钢材塑性较低低，强度较高高，淬硬倾向向很强，可焊焊性不好。工工件焊前经预预热到较高高温度，焊接接时采取减少少焊接应力和和防止开裂的的工艺措施，，焊后还应进进行热处理，，确保焊接接接头质量零件设计工艺艺性3.零件结构的焊焊接工艺性焊缝的布置应应有利于减小小焊接应力和和变形，并使使能量和焊材材消耗较少；；减少焊缝数量量，采用型材材、管材、冲冲压件、锻件件、铸件等，，以期减少变变形;零件设计工艺艺性3.零件结构的焊焊接工艺性焊缝的布置应应有利于减小小焊接应力和和变形，并使使能量和焊材材消耗较少；；合理分布焊缝缝，减小变形形零件设计工艺艺性3.零件结构的焊焊接工艺性焊缝的布置应应有利于减小小焊接应力和和变形，并使使能量和焊材材消耗较少；；对称分布焊缝缝，使各焊接接变形相互抵抵销，可减小小焊接变形；；零件设计工艺艺性3.零件结构的焊焊接工艺性焊缝应尽量避避开机械加工工面，一般情情况下，焊接接工序应在机机械加工工序序这前完成，，以防止焊接接损坏机械加加工表面，或或者焊接变形形及残余应力力影响加工精精度；如果确确需机加工完完成后进行焊焊接的，应将将焊缝布置远远离加工面。。零件设计工艺艺性3.零件结构的焊焊接工艺性焊接接头的形形式、位置和和尺寸应满足足焊接质量的的要求；焊接坡口形式式需参考国家家标准：GB/T985.1-2008气焊、焊条电电弧焊、气体体保护焊和高高能束焊的推推荐坡口GB/T985.2-2008埋弧焊的推荐荐坡口零件设计工艺艺性3.零件结构的焊焊接工艺性焊接件的技术术要求合理；；通用用要要求求：：焊焊缝缝的的外外观观，，光光滑滑，，无无夹夹杂杂等等；；焊缝缝类类型型，，连连续续或或者者分分段段焊焊；；焊缝缝形形式式及及大大小小，，角角焊焊缝缝、、5mm，等等；；（焊焊缝缝大大小小通通常常不不大大于于其其焊焊接接母母材材较较薄薄件件的的厚厚度度0.8）特殊殊要要求求：：焊焊缝缝的的密密封封性性检检测测；；（（如如水水压压试试、、气气压压试试、、渗渗油油试试））无损损探探伤伤及及方方法法；；（（X射线线、、超超声声波波））焊丝丝材材料料、、焊焊接接预预热热、、焊焊接接参参数数等等；；焊后后校校正正规规则则或或方方法法；；零件件设设计计工工艺艺性性3.零件件结结构构的的焊焊接接工工艺艺性性零件件结结构构应应有有利利于于焊焊接接操操作作；；焊缝缝应应尽尽量量布布置置为为平平焊焊缝缝，，焊焊位位好好，，这这样样焊焊缝缝的的焊焊接接成成型型及及焊焊接接质质量量均均容容易易保保证证平焊焊缝缝横横焊焊缝缝竖竖焊焊缝缝仰仰焊焊缝缝零件件设设计计工工艺艺性性3.零件件结结构构的的焊焊接接工工艺艺性性零件件结结构构应应有有利利于于焊焊接接操操作作；；焊接接空空间间是是否否够够用用，，足足够够的的焊焊接接空空间间才才能能实实现现好好的的焊焊接接质质量量零件件设设计计工工艺艺性性3.零件件结结构构的的焊焊接接工工艺艺性性零件件结结构构应应有有利利于于焊焊接接操操作作；；零件件设设计计工工艺艺性性4.零件件结结构构的的热热处处理理技技术术要要求求要要合合理理对硬度的的标注，，调质类类零件为为布氏硬硬度HB，淬火类类、渗碳碳淬火类类、感应应淬火类类零件标标注为洛洛氏硬度度HRC，氮化类类零件标标注为维维氏硬度度HV；热处理硬硬度不般般标注为为某一范范围；局部热处处理的零零件，技技术要求求中应注注明“局局部热处处理”，，图中指指明具体体部位；；如图形复复杂或与与其它工工艺相混混，可单单独附页页作为热热处理技技术要求求；……………….零件设计计工艺性性5.零件结构构的机加加工工艺艺性尺寸公差差、几何何公差和和表面结结构的要要求应经经济、合合理；选择标准准化的尺尺寸参数数零件设计计工艺性性5.零件结构构的机加加工工艺艺性尺寸、公公差、表表面结构构的要求求应经济济、合理理；选择标准准化的螺螺纹参数数零件设计计工艺性性5.零件结构构的机加加工工艺艺性尺寸、公公差、表表面结构构的要求求应经济济、合理理；结构的经经济合理理性不仅仅使加工工面减小小，成本本降低，，还提高高了接触触刚度及及稳定性性。（常常见电机机底座、、减速机机底座均均如此））零件设计计工艺性性5.零件结构构的机加加工工艺艺性尺寸、公公差、表表面结构构的要求求应经济济、合理理；结构的经经济合理理性不仅仅使加工工面减小小，成本本降低，，还提高高了安装装的稳定定性。（（常见电电机底座座、减速速机底座座均如此此）零件设计工工艺性5.零件结构的的机加工工工艺性尺寸、公差差、表面结结构的要求求应经济、、合理；有配合精度度的孔，不不必在整个个孔径上全全部进行精精加工，后后者的结构构更易保证证装配精度度；零件设计工工艺性5.零件结构的的机加工工工艺性尺寸、公差差、表面结结构的要求求应经济、、合理；轴承承座座迷迷宫宫密密封封槽槽的的尺尺寸寸公公差差并并未未按按公公差差带带进进行行选选用用，，而而是是根根据据实实际际需需求求结结合合加加工工难难易易程程度度确确定定，，公公差差标标准准经经济济。。零件件设设计计工工艺艺性性5.零件件结结构构的的机机加加工工工工艺艺性性表面面加加工工时时，，通通过过两两侧侧耳耳板板实实现现夹夹紧紧；；零件件设设计计工工艺艺性性5.零件件结结构构的的机机加加工工工工艺艺性性零件件的的尺尺寸寸标标注注要要便便于于加加工工和和度度量量；；左侧侧所所示示的的标标注注尺尺寸寸100±±0.1不便便加加工工和和测测量量，，改改成成右右图图后后，，由由140±±0.05和40±±0.05来保证100±0.1，便于加工和和测量零件设计工艺艺性5.零件结构的机机加工工艺性性尽量避免在非非垂表面方向向钻孔加工，，钻头进出表表面应合理；；零件设计工艺艺性5.零件结构的机机加工工艺性性难以加工的孔孔是否留有合合理的工艺孔孔位置；零件设计工艺艺性5.零件结构的机机加工工艺性性加工表面应尽尽量在一次装装夹中加工；；零件上的两处处螺纹的螺距距值不一致，，在车床上加加工时，需要要调整两次机机床。应尽量量使同一零件件上的螺距值值一致零件设计工艺艺性5.零件结构的机机加工工艺性性加工表面面应应尽量在一次次装夹中加工工；零件设计工艺艺性5.零件结构的机机加工工艺性性提高薄壁件的的加工工艺性性；增加装夹部位位的壁厚，以以提高其加工工装夹工艺性性零件设计工艺艺性5.零件结构的机机加工工艺性性尺寸公差、几几何公差和表表面结构的要要求应经济、、合理；各加工表面几几何开关应尽尽量在一次装装夹中加工；；零件应有合理理的工艺基准准并尽量与设设计基准一致致；零件的结构要要素宜统一，，并使其能尽尽量使用普通通设备和标准准刀具进行加加工；零件的结构应应便于多件同同时加工；零件的结构应应便于装夹、、加工和检查查；……………零件设计工艺艺性6.零件结构的装装配工艺性轴、孔设计倒倒角以便实现现装配，提高高装配工艺性性；零件设计工艺艺性6.零件结构的装装配工艺性避免圆柱销与与盲孔配合，，增加排气孔孔，提高工艺艺性；零件设计工艺艺性6.零件结构的装装配工艺性轴承安装轴不不宜太长，否否则造成安装装困难；零件设计工艺艺性7.零件结构的装装配工艺性轴承安装轴不不宜太长，否否则造成安装装困难；零件设计工艺艺性6.零件结构的装装配工艺性互相配合的零零件在同一方方向上的接触触面只能有一一对零件设计工艺艺性6.零件结构的装装配工艺性合理的选择螺螺栓联接、螺螺柱联接或者者螺钉连接结结构零件设计工艺艺性6.零件结构的装装配工艺性合理的选择螺螺栓联接、螺螺柱联接或者者螺钉连接结结构机械结构装配配工艺性1.机械结构装配配的可行性装配空间是否否足够？机械结构装配配工艺性1.机械结构装配配的可行性装配空间是否否足够？机械结构装配配工艺性1.机械结构装配配的可行性装配空间是否否足够？机械结构装配配工艺性1.机械结构装配配的可行性装配空间是否否足够？机械结构装配配工艺性1.机械结构装配配的可行性装配空间是否否足够？扳手操作空间间是否够用？？结构内部的螺螺纹连接采用用螺纹孔连接接?部件安装空间间是否够用？？（因长度原原因无法安装装）需安装装部件件是否否能放放入安安装空空间，，有无无吊装装空间间等？？……..机械结结构装装配工工艺性性1.机械结结构装装配的的可行行性有无吊吊装点点，是是否合合理？？机械结结构装装配工工艺性性1.机械结结构装装配的的可行行性有无吊吊装点点，是是否合合理？？机械结结构装装配工工艺性性1.机械结结构装装配的的可行行性有无吊吊装点点，是是否合合理？？机械结结构装装配工工艺性性1.机械结结构装装配的的可行行性有无吊吊装点点，是是否合合理？？机械结结构装装配工工艺性性1.机械结结构装装配的的可行行性有无吊吊装点点，是是否合合理？？吊装点点能否否吊装装水平平或接接近安安装状状态？？吊装点点吊装装时是是否会会挤压压设备备变形形？吊装点点是否否影响响运输输或运运输状状态？？是否否可拆拆卸？？吊装点点同时时考虑虑运输输和安安装两两种状状态？？吊环起起吊时时是否否吊装装灵活活不卡卡死？？…………….机械结结构装装配工工艺性性1.机械结结构装装配的的可行行性箱体类类部件件装配配可行行性轮与轴轴装配配好后后再装装入剖剖分式式箱体体内机械结结构装装配工工艺性性1.机械结结构装装配的的可行行性箱体类类部件件装配配可行行性轴装入入箱体体后再再安装装翻板板机械结结构装装配工工艺性性1.机械结结构装装配的的可行行性箱体类类部件件装配配可行行性箱体内内部件件安装装可能能性或或使得得性？？轴是否否可以以通过过箱体体侧壁壁孔？？剖分式结构构是否影响响结构稳定定性？轴承的安装装顺序？机械结构装装配工艺性性2.机械结构拆拆卸的可行行性拆卸空间是是否足够？？搅拌器单件件安装完齿齿轮护罩后后，再安装装在框架内内，如没有有考虑拆卸卸工艺性，，则齿轮箱箱无法拆卸卸，齿轮无无法更换机械结构装装配工艺性性2.机械结构拆拆卸的可行行性拆卸空间是是否足够？？拆装空间未未考虑部件件本身尺寸寸？部件组装好好后装入设设备中，其其内部小部部件无法拆拆卸？在装配时应应避免有关关组成部分分的中间拆拆卸和再装装配？其它……..机械结构装装配工艺性性2.机械结构拆拆卸的可行行性拆卸动作是是否可行？？机械结构装装配工艺性性2.机械结构构拆卸的的可行性性拆卸动作作是否可可行？机械结构构装配工工艺性3.机械结构装配配精度的合理理性对于小批量生生产过程而言言，装配的方方法包括分组组装配法、修修配装配法、、调整装配法法等。分组装配法或或称为选配法法，就是将公公差合格内的的零