Que savez-vous de la conception mécanique ?
Il s’agit de concevoir, d’analyser et d’optimiser divers éléments mécaniques pour répondre aux spécifications et exigences souhaitées. Cela implique la conception, l'analyse et l'optimisation de divers éléments mécaniques pour répondre aux spécifications et exigences souhaitées. La conception mécanique peut englober un large éventail de domaines, notamment la conception de produits, la conception de machines, la conception d'équipements et la conception structurelle. Comprendre et appliquer les principes de base de l'ingénierie tels que la thermodynamique et la science des matériaux est nécessaire.
La conception mécanique fait partie des processus de conception, de fabrication, d’utilisation et de maintenance. La négligence dans la conception se reflétera toujours sur ces aspects. Il n’est pas difficile de déterminer si un projet réussira ou échouera. La fabrication a une grande influence sur le processus de conception, c’est pourquoi une bonne conception n’est pas distincte de la fabrication. Comprendre la fabrication vous aidera à améliorer vos compétences en conception.
La conception mécanique vise principalement à créer des solutions fiables, rentables et efficaces. Les concepteurs utilisent souvent des logiciels et des outils de conception assistée par ordinateur (CAO) pour développer des modèles détaillés, effectuer des simulations et évaluer les performances avant la fabrication. Tout au long du processus de conception, les concepteurs mécaniques prennent en compte des facteurs tels que la sécurité, la fiabilité, la fabricabilité, l'ergonomie, l'esthétique et l'environnement. impact. Pour garantir une intégration et une fonctionnalité transparentes, ils travaillent avec d'autres disciplines d'ingénierie telles que les ingénieurs civils, industriels et électriciens.
J'ai vu peu de gens capables d'assembler et de traiter immédiatement les dessins une fois qu'ils ont été mis en production. Au cours du processus de révision des dessins et du processus ultérieur, il n’est pas rare de rencontrer de nombreux problèmes. Cela inclut les dessins créés par ce que l'on appelle des ingénieurs seniors ou des ingénieurs en chef. C'est le résultat d'échanges répétés et de nombreuses réunions. Cela est dû à un certain nombre de facteurs. D'une part, il y a la standardisation du dessin et du niveau du spectateur. Mais le manque de compréhension du concepteur du processus de fabrication en est en revanche la principale cause.
Comment déterminez-vous vos connaissances en matière de fabrication ?
Prenez un croquis de ce que vous avez conçu. Quel est l’ensemble du processus de fabrication ? Il est impossible de faire du moulage, du forgeage et du tournage. Le fraisage, le rabotage et le meulage ne sont pas non plus possibles. Quiconque a travaillé plusieurs années dans un atelier d'usinage le sait. Pour bien comprendre le processus, il faut le diviser en étapes plus petites. La structure de la pièce peut provoquer un accident lors du traitement thermique. Il est important de savoir comment l’optimiser et comment découper la matière. La virtualisation est utilisée pour simuler le processus, qui inclut le nombre de couteaux, la vitesse de rotation, la quantité d'avance de l'outil, même la direction dans laquelle les copeaux de fer sont projetés, l'ordre d'utilisation des couteaux et le fonctionnement du tour. Nous pouvons dire que nous disposons désormais de bases plus solides.
Les principes de sélection des matériaux pour les pièces mécaniques
devrait considérer trois aspects des exigences
1. Exigences d’utilisation (considération principale) :
1) Les conditions de travail des pièces (vibrations, chocs, hautes températures, basses températures, hautes vitesses et charges élevées doivent toutes être traitées avec prudence) ; 2) Limitations sur la taille et la qualité des pièces ; 3) L'importance des pièces. (Importance relative pour la fiabilité de l'ensemble de la machine)
2. Exigences du processus :
1) Fabrication d'ébauches (coulée, forgeage, découpe de plaques, découpe de tiges) ;
2) Traitement mécanique ;
3) Traitement thermique ;
4) Traitement de surface
3. Exigences économiques :
1) Prix du matériau (comparaison entre le coût du flan et le coût de traitement de l'acier rond ordinaire et des profilés étirés à froid, du moulage de précision et du forgeage de précision) ;
2) Taille des lots de traitement et coûts de traitement ;
3) Taux d'utilisation des matériaux ; (telles que les spécifications des plaques, des barres et des profilés, utilisez-les de manière raisonnable)
4) Substitution (essayez d'utiliser des matériaux bon marché pour remplacer des matériaux rares et coûteux tels que l'encre ductile pour remplacer les manchons en cuivre dans certaines pièces résistantes à l'usure ou des roulements contenant de l'huile à la place de certains manchons tournants et du nylon dans le cas de charges à faible vitesse) Remplacer l'acier engrenages avec engrenages à vis sans fin en cuivre, etc.
Tenez également compte de la disponibilité des matériaux locaux
1. Exigences de base pour la conception mécanique
a) Faites attention à la coordination et à l'équilibre en ce qui concerne les exigences fonctionnelles de la machine ! Empêcher l’effet baril de se produire
b) Exigences en matière d'économie de machine : économie de conception, mise en production rapide, récupération de la consommation pendant le développement, et même conception-fabrication en même temps pour des raisons d'économie. Cela vous offrira le meilleur rapport qualité/prix (les produits démarrent en petits lots).
2. Exigences de base pour la conception de pièces mécaniques
a) Travailler normalement et de manière fiable pendant la période de travail prévue pour assurer les différentes fonctions de la machine ;
b) Minimiser les coûts de production et de fabrication des pièces ;
c) Utiliser autant de pièces standard communes que possible sur le marché ;
d) Lors de la conception de produits pouvant être sérialisés, tenez compte de la polyvalence des pièces. La structure de ceux qui ne sont pas universels doit être similaire dans la mesure du possible afin de réduire la complexité du processus de fabrication et le temps requis pour la conception des fixations et des outils.
Voir la sélection de pièces typiques dans le dessin mécanique
La forme structurelle d'une pièce est le principal facteur permettant de déterminer le schéma d'expression de la vue de la pièce. Les pièces de formes similaires partagent des caractéristiques communes.
Généralement, les pièces de machines peuvent être divisées en catégories en fonction de leur forme, comme les bagues et les disques de roue. Voici leurs caractéristiques exprimées de différentes manières :
(1) Sélectionnez les composants de l'arbre et du manchon
L'axe des arbres ou de la partie manchon est positionné horizontalement en fonction de sa position de traitement. En général, des vues de base et en coupe, ainsi qu'une version partiellement agrandie, suffisent.
(2) Parcourez notre sélection de pièces de roues et disques
Dans la vue principale, l'axe est également positionné horizontalement en fonction de la position du traitement. Cela nécessite deux points de vue fondamentaux.
(3) Pièces de fourche et de tige
Les fourches et les tiges, par exemple, sont fréquemment courbées et inclinées. La vue qui représente le mieux leurs caractéristiques de forme sera utilisée comme image principale. Deux ou plusieurs images de base peuvent également être nécessaires.
(4) Sélection des pièces de la boîte
Les composants de type boîte sont plus complexes. L'emplacement de la vue principale doit correspondre à la position de travail de la pièce sur la machine. En général, au moins trois vues de base sont nécessaires.
Il existe souvent plusieurs schémas d’expression différents pour une même pièce. Chacun a ses propres avantages et inconvénients et doit être comparé et analysé en détail.
Lors de la sélection des vues, il est important que chaque vue ait un objectif distinct. La vue sélectionnée doit être complète, claire et facilement lisible.
Pièces d'arbre et de manchon
L'objectif principal des composants d'arbre et de manchon est de transmettre la puissance ou de supporter d'autres pièces telles que les arbres.
(1) Les caractéristiques structurelles et les méthodes de traitement des composants d'arbre et de manchon
Les principaux composants de ces corps rotatifs sont des cylindres, des cônes et autres corps rotatifs de différentes tailles. La majorité des composants d'arbre et de manchon sont traités à l'aide de tours ou de meuleuses. Cespièces de rechange automobilessont souvent conçus, traités ou assemblés avec des structures telles que des chanfreins et des filetages. Ils peuvent également présenter des contre-dépouilles, des trous d'épingle, des rainures de clavette ou des surfaces planes.
(2) Voir la sélection
La partie arbre et manchon est représentée avec une vue frontale, l'axe placé horizontalement. Ceci est suivi d'un nombre approprié de vues partielles en coupe et agrandies. Le positionnement horizontal de la vue principale est cohérent non seulement avec le principe de sélection de la vue de pièce, mais également avec sa position de traitement et sa position de travail.
Des sections partielles peuvent être utilisées pour représenter des structures telles que des trous et des fosses dans le puits. Comme le montre la figure 3-7, les rainures de clavette, les trous et les plans structurels, entre autres structures, doivent être représentés sous forme de vue en coupe distincte.
Les arbres pleins n'ont pas besoin d'être coupés, mais les composants des manchons doivent l'être pour montrer leur structure interne. Les vues en coupe complète peuvent être utilisées si la forme externe est simple ; des vues en demi-coupe peuvent être utilisées si elles sont complexes.
Figure 3-7 Méthode d'expression des axes
Pièces de casserole et de couvercle
Les pièces de disque et de couvercle comprennent des couvercles d'extrémité, des brides (volants), des poulies et d'autres composants plats en forme de disque. Les roues sont utilisées pour transmettre la puissance et les couvercles servent principalement de support, de position axiale et d'étanchéité.
1. Caractéristiques structurelles
Le corps principal du disque ou du couvercle est généralement un corps rotatif coaxial. Certains ont des corps principaux carrés, rectangulaires ou d'une autre forme, avec des mesures radiales plus grandes et des mesures axiales plus petites. Comme le montrent les figures 3 à 8, les pièces présentent souvent des structures telles que des trous d'arbre, des trous le long de la circonférence de la pièce, des nervures ou des rainures et des dents.
Figure 3-8 Méthode d'expression des pièces de plaque/couvercle
(2) Voir la sélection
Habituellement, les parties disque et couvercle peuvent être exprimées selon deux perspectives fondamentales. La vue principale est la coupe transversale complète passant par l'axe. L'axe doit être positionné horizontalement pour correspondre à sa position de traitement. L'aspect principal de certaines pièces qui ne sont pas traitées principalement par des tours peut être déterminé en fonction de leur forme et de leur position.
Une vue de base du disque et du couvercle est un moyen d'exprimer la répartition des trous, rainures et autres structures autour du disque ou du couvercle. Lorsque la vue est symétrique, une vue en demi-coupe peut être utilisée.
Fourches et pièces de cadre
Les pièces du cadre et de la fourche comprennent les bielles, les supports, etc. À des fins diverses. Les fourchettes de changement de vitesse et les tirants jouent un rôle important dans les systèmes de commande des machines. Les supports ont un objectif similaire. Ces ébauches sont généralement coulées ou forgées.
(1) Caractéristiques structurelles
La majorité des fourches et des cadres sont constitués de trois parties : la partie de travail, la partie d'installation et la partie de liaison. La partie active fait référence à la partie de la fourche ou du cadre qui a un effet sur d'autres pièces. Les trous de montage sur la plaque inférieure rectangulaire du support sont utilisés pour positionner et connecter le support. La plaque de support du support relie les pièces de travail et d'installation. Lors de la conception de pièces de support, il est courant de construire d'abord les pièces de travail et d'installation de la pièce, puis d'ajouter la pièce de connexion.
(2) Voir la sélection
Les fourches et les cadres ont souvent des formes complexes, avec des structures incurvées ou inclinées. Les pièces sont soumises à de nombreuses étapes de traitement différentes et les positions de travail de ces pièces ne sont pas fixes. En général, la vue qui reflète le mieux les caractéristiques de forme de l'objet est choisie comme image principale. D'autres vues, vues partielles, coupes transversales et autres méthodes d'expression, en plus des vues principales, sont sélectionnées en fonction de leurs caractéristiques structurelles. Comme le montre la figure 3-9.
Figure 3-9 Méthode d'expression des pièces de support
Pièces de boîte
Les pièces de boîte comprennent les corps de pompe, les corps de vannes, les bases de machines, les boîtes de réduction, etc. Les pièces moulées sont utilisées pour fabriquer des pièces de boîte, qui sont les principaux composants des machines et des composants. Des supports, des joints et des positions sont généralement utilisés.
1. Caractéristiques structurelles
La structure du caisson varie en fonction des exigences fonctionnelles. Cependant, la plupart sont des coquilles creuses dotées de grandes cavités intérieures. La forme de la cavité interne est déterminée par la trajectoire de mouvement et la forme ducomposants usinéscontenu dans la boîte. Le trou de roulement est la pièce qui supporte les pièces mobiles de la caisse. La face d'extrémité du trou présente des structures fonctionnelles locales, telles qu'un plan pour installer le couvercle d'extrémité ou des trous de vis.
(2) Voir la sélection
Les positions de traitement pour chacun des processus sont différentes. Les pièces de boîte présentent des caractéristiques structurelles complexes et des procédures de traitement compliquées. La vue principale est généralement sélectionnée en fonction de la position de travail de la boîte et de ses caractéristiques de forme. Pour exprimer les formes internes et externes complexes, il est nécessaire de disposer d’un nombre suffisant de dessins en coupe et de dessins d’encombrement. Des vues particulières et des agrandissements partiels peuvent être utilisés pour compléter les structures détaillées.
Figure 3-10 Méthode d'expression des parties du corps de vanne
La figure 3-10 montre le corps de la vanne. Il se compose de quatre parties : un tube sphérique, une plaque carrée et un raccord de tuyau. Les trous intérieurs des parties sphériques et cylindriques sont reliés par l'intersection entre les deux. La vue avant de la vanne est organisée en fonction de son état de fonctionnement actuel. La vue de face est entièrement coupée pour montrer la forme interne de la vanne, sa position relative, etc.
Choisissez la vue en demi-coupe à gauche pour montrer l'apparence du corps principal de la vanne, la forme et la taille de la plaque carrée sur le côté gauche de la vanne et la structure du trou intérieur. Sélectionnez une vue de dessus pour afficher la forme générale et la structure supérieure en forme d'éventail de la vanne.
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Heure de publication : 12 septembre 2023