第1章 铸件结构工艺性设计 1
例1 外形应尽量简单 1
例2 外形应有结构斜度 2
例3 外形上应使分型面力求简单 2
例4 分形面数量应尽量减少 2
例5 形状设计应便于直接起模 2
例6 外形凸台应不使砂层厚度太小 3
例7 外壁上加强筋应合理布置 3
例8 外形设计应尽量避免曲面 3
例9 外形尺寸应尽可能紧凑 4
例10 应尽可能简化内腔形状，少用型芯 4
例11 应使型芯便于固定，容易出气及下芯方便 5
例12 内腔设计应考虑出砂方便 5
例13 内腔设计应避免狭长、窄小 6
例14 应注意内腔最小尺寸的合理设计 6
例15 应尽量避免厚薄不均匀处用小圆角 6
例16 在平行方向两壁问过渡应平滑 6
例17 两壁交叉应避免尖角和热节 7
例18 凸台应有圆角，孔尽可能铸出 7
例19 消除侧凹便于直接抽芯 7
例20 壁厚应尽可能均匀以避免产生缩孔等缺陷 8
例21 消除深腔及细长深孔 8
例22 应避免型芯交叉 8
例23 消除厚壁结构，采用薄壁凸台结构 9
例24 压铸件结构设计应避免尖角 9
例25 消除不易压出的侧凹 10
例26 改进结构便于抽芯脱型 10
例27 铸件壁的连接应有过渡和圆角 10
例28 V形连接角度不能过小 11
例29 尽量将连接处金属集聚点分散 11
例30 改进结构将热节分散或减少 11
例31 改进结构，避免急骤转折 12
例32 避免用一个盖板与两个以上零件相连 12
例33 避免嵌入式的盖与罩 12
例34 避免容易产生错箱的结构 12
例35 考虑凝固顺序设计铸件壁厚 13
例36 应注意铸件本体与镶嵌体壁厚的比例 13
例37 镶嵌体不应有尖角，并尽量远离高温处 13
例38 相距很近的凸台可将其连接起来 14
例39 内壁厚应小于外壁厚 14
例40 利用加筋结构防止变形 14
例41 尽量避免设计铸件大平面 14
例42 应避免厚大截面的设计 15
例43 应避免产生过大的铸造应力 15
例44 应注意铸造变形 15
例45 铸件结构设计应考虑热处理工艺性 15
例46 结构设计应注意便于涂装 16
例47 采用凸边以减少零件结合处的修整量 16
例48 铸焊结构应注意分割面 16
例49 铸焊结构中断面有变化或形状复杂部分一般采用铸件 16
例50 改铸件为冲焊结构 17
例51 改锻件为铸锻焊结构 17
例52 尽可能减少壁厚，节约材料 17
例53 考虑电镀工艺性的结构形状设计 18
第2章 压力加工结构工艺性设计 20
例54 自由锻件结构应力求简单、对称 20
例55 自由锻件结构应合理设计余块 22
例56 自由锻件凸台的设计 22
例57 带孔的自由锻件设计原则 22
例58 模锻件的截面形状和尺寸不宜急剧变化 23
例59 模锻件分模面的选择应尽量锻出非加工面 23
例60 模锻件分模面的选择应尽量能镦粗成形 23
例61 模锻件分模面的选择应尽量采用平直面 24
例62 圆盘类模锻件应采用径向分模 24
例63 较复杂的模锻件分模面的选择 24
例64 模锻件分模面的选择应注意侧向力的平衡 25
例65 多向分模分模面的合理选择 25
例66 外形近似的模锻件应尽量设计成对称结构 26
例67 对成形困难的模锻件应降低工艺难度 26
例68 锻件上的圆角半径应适当 26
例69 高筋锻件可采用先模锻后弯曲成形 27
例70 形状复杂的锻件可采用锻焊组合结构 27
例71 有些零件可设计成两件合锻 27
例72 杆件的中部和尾部应避免凹档或锥体 27
例73 模锻件结构设计应注意体积差 28
例74 应避免带孔平锻件纵面上的横截面逐步缩小 28
例75 有孔平锻件壁厚不可过薄 28
例76 应合理设计模锻斜度 28
例77 应合理设计模锻件的凸台 29
例78 应合理设计模锻件的筋 29
例79 根据零件结构合理选择成形工艺方法 30
例80 合理选择压料面与成形方向的相对位置 30
例81 冷挤压件的断面形状尽可能对称 31
例82 冷挤压零件断面积之差不宜过大 31
例83 应注意冷挤压件不同断面间的过渡 31
例84 冷挤压件底部不应有凹下的浅孔或不大的凸起 32
例85 空心冷挤压件的内、外壁应避免锥形 32
例86 冷挤压件的壁部内外应避免出现阶梯形 32
例87 冷挤压件应避免细小深孔、沟槽、侧孔和螺纹 32
例88 弯曲件的圆角半径应大于材料的最小弯曲半径 33
例89 弯曲件的直边高度应大于两倍的材料厚度 33
例90 弯曲件上的孔应避开弯曲变形区 33
例91 弯曲宽窄不同部分的零件时应注意弯曲线的位置 33
例92 拉深件的圆角应尽量放大些 34
例93 拉深件的凸缘不宜太宽，并尽可能一致 34
例94 对于半敞开零件及非对称零件可考虑成对设计 34
例95 零件上冲出凸部的高度不能太大 35
例96 应尽量避免模锻时工件表面为自由弯曲 35
第3章 焊接结构工艺性设计 36
例97 尽可能减少焊缝数量 36
例98 合理安排焊缝位置 37
例99 焊缝应避免过密或交叉 37
例100 焊缝应尽量避开最大应力或应力集中处 38
例101 焊缝应尽量避开加工面 38
例102 不同厚度工件焊接应注意平滑过渡 38
例103 应正确选用接头形式 38
例104 应避免三轴交叉的焊缝 39
例105 采用刚性较小的接头形式 39
例106 避免应力集中 39
例107 应尽量使焊接端部角度平缓 40
例108 受弯曲的焊缝未焊的一侧不要放在拉应力区 40
例109 手工电弧焊时要考虑焊条操作空间 40
例110 埋弧自动焊时应考虑接头处便于存放焊剂 40
例111 点焊或缝焊应考虑电极伸入方便 40
例112 机械结构受拉焊缝的设计 41
例113 采用合适的焊接工艺，避免焊接裂纹 41
例114 改变接头形式降低接头应力 41
例115 改变结构形式避免焊缝过分集中 42
例116 采用合理的焊接接头，尽量避免应力集中 42
第4章 粉末冶金零件结构工艺性设计 43
例117 应避免倒锥度、内外螺纹的结构设计 43
例118 应尽量避免径向槽、孔、油槽的结构设计 44
例119 直角或锐角交叉的孔不可同时压制 44
例120 尽量避免壁厚＜1.5mm的局部薄壁 45
例121 尽量避免模具出现脆弱的尖角 45
例122 截面过渡处应设计成圆角 46
例123 结构设计应考虑易于压制 46
例124 避免设计过深的凸起、沉孔和凹槽 46
例125 避免与压制方向平行的内孔无锥度 47
例126 结构设计应考虑简化模具加工 47
例127 结构设计应考虑延长模具寿命 47
例128 阶梯形台阶不宜过薄 47
例129 结构设计应改善压坯的压制质量 48
第5章 零件热处理结构工艺性设计 49
例130 避免孔距离边缘太近 49
例131 避免不通孔、死角 50
例132 避免结构尺寸厚薄相差悬殊 50
例133 避免尖角、棱角 50
例134 避免断面突变，增大过渡圆角 51
例135 零件形状应力求对称 51
例136 零件应有足够的刚度 51
例137 避免开口形零件淬火 52
例138 在可能的条件下将零件设计成组合件 52
例139 对容易变形开裂的零什改选合适的材料 52
例140 适当调整零件热处理前的加工余量 53
例141 合理调整加工工序，改善热处理工艺性 53
例142 从实际工作条件出发适当修正技术要求 54
例143 采用合适的热处理工艺 54
例144 采用合理的热处理工艺操作 55
例145 改善零件最终热处理前的质量 55
例146 积极采用新工艺、新设备、新材料 56
例147 热处理工艺性对齿轮结构设计的一般要求 56
例148 一般情况下不宜设计齿宽比齿轮直径大的柱形齿轮 56
例149 二联或三联齿轮高频感应加热淬火时应合理设计齿部两端面的间距 57
例150 合理设计需高频感应加热淬火的带拨叉齿轮的尺寸 57
例151 合理安排有深槽的淬火齿轮的加工工序 57
例152 平齿条应避免高频感应加热淬火 57
例153 齿轮结构设计有时需要有附加余量 57
例154 齿轮有关尺寸设计应考虑热处理工艺性 58
例155 齿圈和轮辐尺寸设计要合理 59
例156 渗碳齿轮应加开工艺孔 59
例157 全部齿一次加热高频感应加热淬火时，尺寸要合理 59
例158 齿部和端面均要求高频感应加热淬火时，其间距要合适 59
例159 内外齿均需高频感应加热淬火时要正确设计两齿根圆间的距离 60
例160 不同直径轴类高频感应加热淬火件允许有合理的淬火过渡区 60
例161 高频感应加热淬火件的结构应考虑热处理工艺性 61
例162 高频感应加热淬火件应有合理的热处理技术要求 61
例163 感应加热淬火件应尽可能避免产生尖角效应 62
第6章 零件切削加工结构工艺性设计 63
例164 钻削过程中禁忌一侧切削，一侧空载 63
例165 减少结构要素的种类和规格 64
例166 定位可靠，夹紧简便 65
例167 应考虑减少装夹次数 66
例168 减少机床调整次数 67
例169 减少刀具调整、刃磨和交换次数 67
例170 减少走刀次数和行程 68
例171 刀具或砂轮应能顺利地进入和退出加工表面 68
例172 减少并便于去除毛刺 69
例173 大件、长件设计应便于吊运 70
例174 结构设计应便于检测 70
例175 减少材料的切除量 71
例176 合理布置加强筋，提高工件刚度 72
例177 合理应用弹性挡圈，简化结构 72
例178 合理应用组合结构以减少加工量 73
例179 合理应用组合结构以减小内表面加工难度 73
例180 应合理设计加工平面 74
例181 结构设计应尽量减小加工难度 74
例182 结构设计应避免不通孔、凹窝和不穿透的槽 75
例183 应尽量避免内沟槽的设计 76
例184 合理设计结构，降低技术要求 77
例185 设计基准应与工艺基准相互重合 77
例186 避免切削振动和冲击 77
例187 要求较高位置精度的零件应尽可能一次装夹加工表面 78
例188 对两个质量要求高的表面不宜同时加工 78
例189 避免难加工的结构 78
例190 标注尺寸要考虑加工和测量方便 79
例191 零件形状设计应考虑加工方法及刀具的限制 79
例192 相配零件设计时要注意各种加工所产生的圆角形状 80
例193 应注意排屑的结构工艺性 81
例194 应注意防屑的结构工艺性 82
第7章 零部件装配和维修结构工艺性设计 83
例195 尽可能组成单独的部件或装配单元 83
例196 同一轴上的零件尽可能考虑从箱体一端成套装卸 84
例197 具有装配位置精度要求的零件应有定位基面 84
例198 互有定位要求的零件应尽量采用同一定位基准 84
例199 同时有几个表面相配合应避免同时入孔装配 85
例200 应考虑装配时能方便地找正定位 85
例201 轴与套相配部分较长时应在轴或套上作空刀槽 86
例202 紧固件应尽量布置在易于拆装的部位 86
例203 装配时形成密封腔处应有排气通道 86
例204 应避免其他表面与配合表面相接触 86
例205 配合件的进入端应倒棱或倒角 87
例206 应有必要的装配空间 87
例207 装有轴承的轴应避免装拆轴承时擦伤轴的表面 87
例208 在零件端面上作必要的工艺孔 87
例209 应使轴承拆卸方便 88
例210 采用锥度配合时，锥形轴头应有伸出部分 88
例211 配合件要有足够面积的轴肩轴向定位 88
例212 铸件的加工面与不加工面处应留有充分大的间隙 89
例213 定位销孔应尽可能钻通 89
例214 螺孔孔口和螺钉头部均应倒角 89
例215 使需要配研的部位便于进行配研 89
例216 有些配合面上不应加销或键 89
例217 应使轴肩部位承受较大的推力 90
例218 螺栓长度要适当 90
例219 螺纹旋合长度要适当 90
例220 有些双头螺栓应注意联接工艺性 90
例221 应使螺母在全厚上有螺纹配合 91
例222 不要使螺钉相交 91
例223 止动要确实可靠 91
例224 承受推拉往复载荷的螺母必须锁紧 91
例225 高速旋转体的紧固螺栓的头部不要伸出 92
例226 要考虑联接螺栓的安装位置 92
例227 要注意沉头螺钉的止动效果不好 93
例228 防止用螺母紧固长轴中间的安装件时轴发生弯曲 93
例229 避免螺母不易拧紧的情况 93
例230 尽量避免或减少轴肩处的应力集中 94
例231 避免热装时的应力集中和变形 94
例232 采用毛毡密封容易漏油 94
例233 增加环形槽和回油孔防漏 95
例234 密封盖上有轴向力作用时应注意密封的可靠性 95
例235 零件上的装饰性筋条应避免直接对缝联接 95
例236 应避免装配时的切削加工 95
例237 采用可动补偿环，改善装配工艺性 96
例238 调整补偿环应考虑测量方便 96
例239 调整补偿环应考虑调整方便 97
例240 合理设置调整补偿 97
例241 自动装配的零件设计应有利于自动给料 97
例242 自动装配的零件设计应有利于自动传送 98
例243 自动装配的零件设计应有利于装配 99
例244 自动装配的零件设计应使定位简便可靠 99
例245 自动装配的零件尽可能设计成从上面进行组装 100
例246 从总体成本考虑自动装配零件的设计，应减少零件数量 100
例247 自动装配的轴类零件设计应加工出倒角 100
例248 相邻部件的固定应互不妨碍 100
例249 相配零部件间应使定位迅速 101
例250 尽量保留修复加工的定位基准 101
例251 管道设计中应考虑安装方便，减少维修工作量 101
例252 安全联轴器设计的维修工艺性 102
例253 零件结构设计需预先设置拆卸工具的着力点 102
例254 结构设计应便于零部件正确安装 103
例255 装配时要注意零件的导向 104
例256 有时需要用夹具使零件定位 104
例257 应合理安装O形环 104
例258 便于工件装卸的结构工艺性 104
例259 夹具零件设计也应注意装配工艺性 105
例260 夹具结构设计应考虑维修工艺性 106
第8章 零部件结构工艺性设计的其他问题 107
例261 要注意轴上键槽处引起的应力集中 107
例262 要减小轴在过盈配合处的应力集中 108
例263 空心轴的键槽下部壁厚不要太薄 108
例264 不通孔中装入过盈配合轴应考虑排出空气 108
例265 合理布置轴上零件和改进结构以减小轴的受力 108
例266 轴上零件的定位要采用轴肩或轴环 109
例267 陶瓷零件结构设计要点 109
例268 采用先进复合技术，保证陶瓷活塞的使用性能 109
例269 陶瓷与金属的镶嵌应注意紧密可靠 110
例270 陶瓷与金属的结合应注意热膨胀系数相近 110
例271 陶瓷与金属的结合可采用特种工艺 110
例272 高温下工作的零件可采用陶瓷涂层 110
例273 导向支撑板用作定位表面，应在其下方开出沟槽 111
例274 互成直角的夹具定位表面，应留有适当空位 111
例275 定位销不要用螺纹与夹具体联接 111
例276 工件以孔定位时，定位销应有导向锥 111
例277 防止工件或夹具元件错装 112
例278 夹具元件设计要考虑加工工艺性 113
例279 夹具设计要考虑夹具的使用寿命 114
例280 夹具设计要考虑元件的强度 115
例281 模具结构设计要考虑冲压技术的安全性 115
例282 弯曲件的连接桥与定位工艺孔的设置 117
例283 当凸模与凹模均用镶拼结构时，其接缝位置不应重合 117
例284 应合理设计板料碾纹与弯曲线的夹角 117
例285 注意零部件设计应为安全形状 118
例286 零件结构设计应注意其系统的可靠性 118
例287 应考虑螺纹加工的工艺性 119
例288 应注意零部件的固定方法 119
例289 尽可能采用不损伤联结件母材的联接螺栓 119
例290 避免易腐蚀的螺钉结构 120
例291 销在设计和应用中应注意的问题 120
例292 滑动轴承的油沟尺寸、位置和形状应合理 121
例293 滑动轴承设计应防止切断油膜 121
例294 滑动轴承设计应考虑磨损的间隙能调整 121
例295 滑动轴承设计应避免发生阶梯磨损 122
例296 合理选择联轴器类型 122
例297 用平键分别固定两零件时，键槽应在同一母线上 122
例298 利用切口工艺，简化冲压件设计 123
例299 对于形状复杂的零件，可用组合设计成形 123
例300 应合理设计箱体的孔系 123
例301 合理设计塑料件的结构 124
例302 不宜在大轴的轴端直接联接小轴 126
例303 组合螺旋弹簧旋向应相反 126
例304 环形弹簧应考虑其复位问题 126
例305 应注意板弹簧的磨损和润滑 127
例306 为吸收振动，零件应有较强的阻尼性 127
例307 单螺旋齿轮的轴受推力的一边应设计成阶梯配合 127
例308 箱体剖分应避免刚性不足 127
例309 改进零部件结构，节约材料，减轻机器重量 128
例310 采用组合模具结构设计，避免应力集中 129
例311 考虑应力状态，优化模具结构设计 130
例312 改进模具水冷内腔结构，提高模具寿命 131
参考文献 132