¿Cuánto sabes sobre diseño mecánico?
Implica diseñar, analizar y optimizar diversos elementos mecánicos para cumplir con las especificaciones y requisitos deseados. Implica diseñar, analizar y optimizar varios elementos mecánicos para cumplir con las especificaciones y requisitos deseados. El diseño mecánico puede abarcar una amplia gama de áreas, incluido el diseño de productos, diseño de máquinas, diseño de equipos y diseño estructural. Se requiere comprender y aplicar principios básicos de ingeniería, como la termodinámica y la ciencia de materiales.
El diseño mecánico forma parte de los procesos de diseño, fabricación, uso y mantenimiento. La negligencia en el diseño siempre se reflejará en estos aspectos. No es difícil determinar si un proyecto tendrá éxito o fracasará. La fabricación tiene una gran influencia en el proceso de diseño, por lo que el buen diseño no está separado de la fabricación. Comprender la fabricación le ayudará a mejorar sus habilidades de diseño.
El diseño mecánico se ocupa principalmente de crear soluciones confiables, rentables y eficientes. Los diseñadores suelen utilizar software y herramientas de diseño asistido por computadora (CAD) para desarrollar modelos detallados, realizar simulaciones y evaluar el rendimiento antes de la fabricación. A lo largo del proceso de diseño, los diseñadores mecánicos consideran factores como la seguridad, la confiabilidad, la capacidad de fabricación, la ergonomía, la estética y el medio ambiente. impacto. Para garantizar una integración y funcionalidad perfectas, trabajan con otras disciplinas de ingeniería, como ingenieros civiles, industriales y eléctricos.
No he visto mucha gente que pueda ensamblar y procesar los dibujos inmediatamente después de haberlos puesto en producción. Durante el proceso de revisión del dibujo y el proceso posterior, no es raro encontrar muchos problemas. Esto incluye dibujos creados por los llamados ingenieros superiores o ingenieros jefes. Este es el resultado después de repetidas discusiones y muchas reuniones. Esto se debe a una serie de factores. Por un lado está la estandarización en el dibujo, y el nivel del espectador. Pero, por otro lado, la causa principal es la falta de comprensión por parte del diseñador del proceso de fabricación.
¿Cómo se determina cuánto sabes sobre fabricación?
Toma un boceto de lo que has diseñado. ¿Cuál es todo el proceso de fabricación? Es imposible realizar fundición, forja y torneado. Tampoco es posible fresar, cepillar ni rectificar. Cualquiera que haya trabajado durante varios años en un taller mecánico lo sabe. Para comprender completamente el proceso, es necesario dividirlo en pasos más pequeños. La estructura de la pieza puede provocar un accidente durante el tratamiento térmico. Es importante saber optimizarlo y cómo cortar el material. La virtualización se utiliza para simular el proceso, que incluye la cantidad de cuchillas, la velocidad de rotación, la cantidad de avance de la herramienta, incluso la dirección en la que se lanzan las virutas de hierro, el orden de uso de las cuchillas y el funcionamiento del torno. Podemos decir que ahora tenemos una base más sólida.
Los principios para seleccionar materiales para piezas mecánicas.
debe considerar tres aspectos de los requisitos
1. Requisitos de uso (consideración principal):
1) Las condiciones de trabajo de las piezas (vibración, impacto, alta temperatura, baja temperatura, alta velocidad y alta carga deben tratarse con precaución); 2) Limitaciones en el tamaño y calidad de las piezas; 3) La importancia de las partes. (Importancia relativa para la confiabilidad de toda la máquina)
2. Requisitos del proceso:
1) Fabricación de piezas en bruto (fundición, forja, corte de placas, corte de varillas);
2) Procesamiento mecánico;
3) Tratamiento térmico;
4) Tratamiento superficial
3. Requisitos económicos:
1) Precio del material (comparación entre el costo de la pieza en bruto y el costo de procesamiento del acero redondo ordinario y los perfiles estirados en frío, la fundición de precisión y la forja de precisión);
2) Tamaño del lote de procesamiento y costos de procesamiento;
3) Tasa de utilización de materiales; (como las especificaciones de placas, barras y perfiles, utilícelos razonablemente)
4) Sustitución (intente usar materiales baratos para reemplazar materiales raros y costosos, como tinta dúctil para reemplazar manguitos de cobre en ciertas piezas resistentes al desgaste o cojinetes que contienen aceite en lugar de algunos manguitos giratorios y nailon en el caso de cargas de baja velocidad) Reemplace el acero engranajes con engranajes helicoidales de cobre, etc.
Además, considere la disponibilidad de materiales locales.
1. Requisitos básicos para el diseño mecánico.
a) ¡Preste atención a la coordinación y el equilibrio con respecto a los requisitos funcionales de la máquina! Evitar que se produzca el efecto barril
b) Requisitos de economía de la máquina: diseñar economía, ponerla en producción rápidamente, recuperar el consumo durante el desarrollo e incluso diseñar y fabricar al mismo tiempo para ahorrar. Esto le dará la mejor relación precio/rendimiento (los productos comienzan en lotes pequeños).
2. Requisitos básicos para el diseño de piezas mecánicas.
a) Trabajar con normalidad y confiabilidad dentro del período de trabajo programado para garantizar las diversas funciones de la máquina;
b) Minimizar los costos de producción y fabricación de piezas;
c) Utilizar el mayor número posible de piezas estándar comunes en el mercado;
d) Al diseñar productos que puedan serializarse, considere la versatilidad de las piezas. La estructura de aquellos que no son universales debe ser similar en la mayor medida posible para reducir la complejidad del proceso de fabricación y el tiempo necesario para el diseño de accesorios y utillajes.
Ver selección de piezas típicas en dibujo mecánico.
La forma estructural de una pieza es el factor principal a la hora de determinar el esquema de expresión de la vista de pieza. Las piezas con formas similares comparten características comunes.
Generalmente, las piezas de máquinas se pueden dividir en categorías según su forma, como casquillos y discos de rueda. Aquí están sus características expresadas de diferentes maneras:
(1) Seleccionar componentes de eje y manguito
El eje de los ejes o parte del manguito se coloca horizontalmente según su posición de procesamiento. En general, todo lo que se necesita es una vista básica y una sección transversal, así como una versión parcialmente ampliada.
(2) Explore nuestra selección de piezas de ruedas y discos
En la vista principal, el eje también está colocado horizontalmente según la posición del procesamiento. Esto requiere dos puntos de vista básicos.
(3) Piezas de horquilla y varilla
Las horquillas y las varillas, por ejemplo, suelen estar curvadas e inclinadas. La vista que mejor represente sus características de forma se utilizará como imagen principal. También es posible que se requieran dos o más imágenes básicas.
(4) Selección de piezas de caja
Los componentes tipo caja son más complejos. La ubicación de la vista principal debe corresponder a la posición de trabajo de la pieza en la máquina. En general, se necesitan al menos tres puntos de vista básicos.
A menudo existen varios esquemas de expresión diferentes para la misma parte. Cada uno tiene sus propios beneficios e inconvenientes y debe compararse y analizarse en detalle.
Al seleccionar vistas, es importante que cada vista tenga un enfoque distinto. La vista seleccionada debe ser completa, clara y de fácil lectura.
Piezas de eje y manguito
El objetivo principal de los componentes del eje y del manguito es transmitir potencia o soportar otras piezas como los ejes.
(1) Las características estructurales y los métodos de procesamiento de los componentes del eje y el manguito.
Los componentes principales de estos cuerpos giratorios son cilindros, conos y otros cuerpos giratorios de diversos tamaños. La mayoría de los componentes de ejes y casquillos se procesan mediante tornos o rectificadoras. Estosrepuestos de automóvilesA menudo se diseñan, procesan o ensamblan con estructuras como chaflanes y roscas. También pueden tener socavaduras, poros, chaveteros o superficies planas.
(2) Ver selección
La parte del eje y del manguito se representa en una vista frontal, con el eje colocado horizontalmente. A esto le sigue un número apropiado de vistas transversales y parciales ampliadas. El posicionamiento horizontal de la vista principal es consistente no sólo con el principio de característica para la selección de la vista parcial sino también con su posición de procesamiento y posición de trabajo.
Se pueden utilizar secciones parciales para representar estructuras como agujeros y hoyos en el eje. Como se muestra en la Figura 3-7, los chaveteros, orificios y planos estructurales, entre otras estructuras, deben representarse como vistas en sección transversal separadas.
No es necesario cortar los ejes macizos, pero sí los componentes de las camisas para mostrar su estructura interna. Se pueden utilizar vistas en sección completa si la forma externa es simple; Se pueden utilizar vistas de media sección si es complejo.
Figura 3-7 Método de expresión del eje
Piezas de bandeja y tapa
En las partes del disco y la cubierta se incluyen cubiertas de extremo, bridas (volantes), poleas y otros componentes planos en forma de disco. Las ruedas se utilizan para transmitir potencia y las cubiertas sirven principalmente como soporte, posición axial y sellado.
1. Características estructurales
El cuerpo principal del disco o pieza de cubierta suele ser un cuerpo giratorio coaxial. Algunos tienen cuerpos principales que son cuadrados, rectangulares u otra forma, con medidas radiales más grandes y axiales más pequeñas. Como se muestra en las Figuras 3 a 8, las piezas suelen presentar estructuras como orificios para ejes, orificios a lo largo de la circunferencia de la pieza, nervaduras o ranuras y dientes.
Figura 3-8 Método de expresión de piezas de placa/cubierta
(2) Ver selección
Normalmente, las piezas de disco y tapa se pueden expresar en dos perspectivas básicas. La vista principal es la sección transversal completa a través del eje. El eje debe colocarse horizontalmente para que coincida con su posición de procesamiento. La vista principal de algunas piezas que no se procesan principalmente en tornos se puede determinar en función de su forma y posición.
Una vista básica del disco y la tapa es una forma de expresar la distribución de agujeros, ranuras y otras estructuras alrededor del disco o tapa. Cuando la vista es simétrica, se puede utilizar una vista de media sección.
Horquillas y piezas del cuadro.
Las piezas del cuadro y la horquilla incluyen bielas, soportes, etc. Para diversos fines. Las horquillas de cambio y los tirantes desempeñan un papel importante en los sistemas de control de las máquinas. Los corchetes tienen un propósito similar. Estos espacios en blanco suelen estar fundidos o forjados.
(1) Características estructurales
La mayoría de las horquillas y cuadros se componen de tres partes: la parte de trabajo, la parte de instalación y la parte de conexión. La parte de trabajo se refiere a la parte de la horquilla o del cuadro que tiene efecto sobre otras partes. Los orificios de montaje en la placa inferior rectangular del soporte se utilizan para colocar y conectar el soporte. La placa de soporte del soporte conecta las partes de trabajo y de instalación. Al diseñar piezas de soporte, es común construir primero las piezas de trabajo e instalación de la pieza y luego agregar la pieza de conexión.
(2) Ver selección
Las horquillas y los marcos suelen tener formas complejas, con estructuras curvas o inclinadas. Las piezas están sujetas a muchos pasos de procesamiento diferentes y las posiciones de trabajo de estas piezas no son fijas. En general, se elige como imagen principal la vista que mejor refleja las características de forma del objeto. Otras vistas, vistas parciales, cortes y otros métodos de expresión, además de las vistas principales, se seleccionan en función de sus características estructurales. Como se muestra en la Figura 3-9.
Figura 3-9 Método de expresión de piezas de soporte.
Piezas de la caja
Las piezas de caja incluyen cuerpos de bombas, cuerpos de válvulas, bases de máquinas, cajas reductoras, etc. Las piezas fundidas se utilizan para fabricar piezas de cajas, que son los componentes principales de máquinas y componentes. Se suelen utilizar soportes, sellos y posiciones.
1. Características estructurales
La estructura de la caja varía según los requisitos funcionales. Sin embargo, la mayoría son caparazones huecos que tienen grandes cavidades internas. La forma de la cavidad interior está determinada por la trayectoria del movimiento y la forma delcomponentes mecanizadoscontenida dentro de la caja. El orificio del rodamiento es la pieza que soporta las partes móviles de la caja. La cara del extremo del orificio tiene estructuras funcionales locales, como un plano para instalar la cubierta del extremo o orificios para tornillos.
(2) Ver selección
Las posiciones de procesamiento para cada uno de los procesos son diferentes. Las piezas de la caja tienen características estructurales complejas y procedimientos de procesamiento complicados. La vista principal generalmente se selecciona en función de la posición de trabajo de la caja y sus características de forma. Para expresar las complicadas formas internas y externas, es necesario tener una cantidad suficiente de dibujos de secciones transversales y dibujos de contorno. Se pueden utilizar vistas particulares y ampliaciones parciales para complementar estructuras detalladas.
Figura 3-10 Método de expresión de las partes del cuerpo de la válvula.
La Figura 3-10 muestra el cuerpo de la válvula. Consta de cuatro partes: un tubo esférico, una placa cuadrada y una conexión de tubería. Los orificios interiores de las partes esférica y cilíndrica están conectados por la intersección entre las dos. La vista frontal de la válvula está dispuesta según su estado de funcionamiento actual. La vista frontal está completamente seccionada para mostrar la forma interna de la válvula, su posición relativa, etc.
Elija la vista de media sección izquierda para mostrar la apariencia del cuerpo principal de la válvula, la forma y el tamaño de la placa cuadrada en el lado izquierdo de la válvula y la estructura del orificio interior. Seleccione una vista superior para mostrar la forma general y la estructura superior en forma de abanico de la válvula.
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Hora de publicación: 12 de septiembre de 2023