零件的结构形状除了满足使用要求外,还必须在零件的加工、测量、装配过程中提出一系列的工艺要求,使零件具有合理的工艺结构。下面简单介绍铸造和机械加工中常见的工艺结构。
7.5.1 铸造工艺结构
1.拔模斜度
用铸造方法制造零件的毛坯时,为了便于将木模从砂型中取出,一般在铸件的内外壁沿着木模拔模的方向设计出约1∶20(≈3°)的斜度,称为拔模斜度。拔模斜度在零件图上一般不画、不标,由模型直接做出,如图7-38(a)所示。
图7-38 拔模斜度和铸造圆角
2.铸造圆角
为了避免从砂型中起模时砂型尖角处落砂,防止铸件尖角处产生裂纹及缩孔等铸造缺陷,在铸件各表面相交处都做成圆角,如图7-38(b)所示。圆角半径一般为R3~5,在图上一般不标注,可统一注写在技术要求中。
3.过渡线
由于有铸造圆角,使得铸件表面的相贯线变得不是很明显,这种不明显的交线称为过渡线。
为了区别相邻表面,需要画出过渡线。国家标准规定,过渡线用细实线绘制,其画法和没有铸造圆角时相贯线的画法完全相同,只是在表达上稍有不同。下面按不同的情况加以说明。
(1)当两曲面相交时,过渡线应与圆角的轮廓线之间应留有间隙,如图7-39所示。
(2)当两曲面的轮廓线相切时,过渡线在切点附近应断开,如图7-39所示。
图7-39 曲面与曲面相交过渡线的画法
(3)当平面与平面、平面与曲面相交时,过渡线应在转角处断开,并加画过渡圆弧,其弯向与铸造圆角的弯向一致,如图7-40所示。
图7-40 肋板与圆柱结合时过渡线的画法
(a)截断面为长方形;(b)截断面为长圆形
4.铸件壁厚
为保证铸件的铸造质量,铸件壁厚应保持大致均匀,或采用渐变的方法,如图7-41(a)和图7-41(b)所示。因为壁厚不均匀,故冷却速度不同,壁薄处先冷却,凝固;壁厚处后冷却,凝固收缩时因没有足够的金属液来补充,此处极易形成缩孔或在壁厚突变处产生裂纹,如图7-41(c)所示。
图7-41 铸件壁厚结构(www.xing528.com)
(a)壁厚均匀;(b)逐渐过渡;(c)壁厚不均
7.5.2 机械加工工艺结构
1.倒角和倒圆
为了去掉切削零件时产生的毛刺、锐边,使操作安全,保护装配面,便于装配,常在轴和孔的端部加工成45°或30°、60°的倒角。为避免应力集中而产生裂纹,在轴肩处常采用圆角过渡,称为倒圆。零件上的小圆角、45°倒角,在不致引起误解时允许省略不画,但必须注明尺寸或在技术要求中加以说明。倒角和倒圆的大小应根据轴径(孔径)的大小确定,其画法如图7-42所示。图中C代表45°倒角,2、1.5代表倒角距离。
图7-42 倒圆和倒角
2.退刀槽和越程槽
切削时(主要是车制螺纹或磨削),为了便于进入或退出刀具以及砂轮的越程需要,常在轴肩处、孔的台肩处预先车出退刀槽或砂轮越程槽,如图7-43所示,具体尺寸与结构可查阅相关手册。如图7-44所示给出了退刀槽和越程槽三种常见的尺寸标注方法。
图7-43 退刀槽和越程槽
图7-44 退刀槽和越程槽的尺寸注法
3.凸台和凹坑
为了保证装配时零件间接触良好,减少零件上机械加工的面积,常在铸件的接触部位铸出凸台和凹坑,常见结构如图7-45所示。
图7-45 凸台和凹坑
4.钻孔结构
零件上有各种不同用途和不同形式的孔,常用钻头加工而成。钻孔时,钻头的轴线应与被加工表面垂直,以避免钻头因单边受力产生偏斜或折断。如孔的端面为斜面或曲面时,可设置与孔的轴线垂直的凸台或凹坑;钻头钻透时的结构要考虑到不使钻头单边受力。如图7-46所示。
图7-46 钻孔结构
由于钻头的端部是一个接近120°的锥角,所以钻不通孔,末端便产生一个顶角接近120°的锥坑,如图7-47所示。
图7-47 不通孔和阶梯孔结构
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