零件结构设计的基本要求和内容
零件结构设计的基本要求
摘要：本文介绍零件结构设计的基本要求，限于篇幅，主要介绍零件设计的功能使用要求和为了实现这些要求而采取的一些措施。
关键词：零件结构设计要求措施
正文：
一、功能使用要求
设计机械或零件必须首先满足其功能和使用要求。机械的功能要求，如运动范围和形式要求、速度大小和载荷传递都是由具体的零件来实现的。除传动要求外，机械零件还需要有承载、固定、链接等功能；零件结构设计应满足强度、刚度、精度、耐磨性及防腐等使用要求。
1、提高强度和刚度的结构设计
为了使机械零件能正常工作，在设计的整个过程中都要保证零件的强度和刚度能满足要求。对于重要的零件要进行强度和刚度计算。静强度的计算指危险截面拉压、剪切、弯曲和扭剪应力的计算；静刚度的计算指相对载荷或应力下的变形计算。两者均与零件的材料、受力和结构尺寸密切相关。
通过合理选择机械的总体方案使零件的受力合理，特别是通过正确的结构设计使它所受的应力和产生的变形较小可以提高零件的强度和刚度，满足其工作能力的要求。合理的计算有助于选择最佳方案，但同时也要考虑零件在加工、装拆过程中保证足够的强度和刚度要求。
（1）通过结构设计提高静强度和刚度的措施
1）改变受力
a)改变受力情况，降低零件的最大应力
b)载荷分担将一个零件所受的载荷分给几个零件承受，以减少每个零件的
受力。
c)载荷均布：通过改变零件的形状，改善零件的受力；采用挠性均载元件；提高加工精度。
d)其他的载荷抵消或转化措施，采取措施使外载荷全部或部分地相互抵消，有化外力为内力、用拉伸代替弯曲等。
2）改变截面
a)采用合理的断面形状，在零件材料和受力一定的条件下，只能通过结构设计，如增大截面积，增大抗弯、抗扭截面系数来提高其强度。
b)用肋或隔板，采用加强肋或隔板科提高零件、特别是机架零件的刚度
3）利用附加结构措施改变材料内应力状态，通过加强附加结构措施使受力零件产生弹性强化或塑性强化来提高强度。塑性强化又称过载强化，采用塑性强化的结构都是受不均匀应力的零件。其塑性变形产生在零件受最大应力的区域内，并与工作应力方向相反，因而具有降低最大应力、使应力分布均匀化的效果。（2）提高疲劳强度的结构设计
机械零件多在应变力的状态下工作，因此机械零件的疲劳强度要比静强度重要的多。零件结构设计特别要注意减少零件的应力集中，同时承受变应力零件应避免表面过于粗糙或有划痕。另外，为了提高高副接触疲劳强度，在零件结构设计方面应考虑如何增大接触处的综合曲率半径，以减少接触应力的大小。
2、提高耐磨性的结构设计
合理设计机械零件的结构形状和尺寸，以减少相对运动表面之间的压力和相对运动速度；选择适当的材料和热处理；采用合适的润滑剂、添加剂及其供给方法；在污染、多尘的条件下工作时，加必要的密封或防护装置；提高加工及装配精度避免局部磨损等。
3、提高精度的结构设计
（1）提高精度的根本在于减少误差源或误差值，具体包括：
1)减少或消除原理误差，避免采用原理近似的机构代替精确的机构；
2)减少误差源，精良采用简单的机构；
3)减少变形，包括载荷、残余应力、热应力等因素引起的零件变形。（2）采用误差补偿的方法来减少或消除误差：
1)使机构中的零件的磨损量相互补偿；
2)利用零件的线膨胀系数不同补偿温度误差或热应力；
3)利用附加运动补偿误差，当精密传递系统的定位精度不能满足要求是，
可在系统中另加一套校正装置，它将主传动的运动作微调，以提高主传动的运动
精度；
4)工艺补偿，指在结构中设计出一些补偿机构，在加工或装配时，通过修
配、配作、分组选配、调整等方法来提高精度。其关键在于误差的测量。
5)利用误差均化原理。
4、考虑发热、噪音、腐蚀等问题的结构设计
（1）第一类措施是减轻损害的根源；
（2）第二类措施是隔离；
（3）第三类措施是提高康损坏能力；
（4）第十类措施是更换易损件；
二、零件结构设计工艺性要求。
零件结构设计工艺性指在机械结构设计中要综合考虑制造、装配、维修和热处理等各种工艺、技术问题，使之体现于结构设计中。结构设计工艺性问题存在于零部件生产过程的各个阶段，要结合生产批量、制造条件和新的工艺技术的发展来进行设计，目标是在保证功能使用要求的前提下，采用较经济的工艺方法，保质、保量地制造出零件。
一般地，机械零件结构的工艺性要求包括：
1、加工工艺性要求；
2、装配工艺性要求；
3、维修工艺性要求；
4、热处理工艺性要求。
三、其他要求
机械零件结构设计的其他要求还包括：运输要求、人机工程学要求、环保与经济性要求。运输要求指零件结构便于吊装和有利于普通交通工具运输。人机工程学要求指零件结构美观，符合宜人性要求，操作舒适安全。环保要求指减少对环境危害，零件可回收再利用。
经济性要去主要取决于选材和零件结构设计工艺性环节。设计时要合理选择零件材料，要考虑材料的力学性能是否适应零件的工作条件和加工工艺，合理地确定零件尺寸和满足工艺要求的结构，尽量简化结构形状，增加相同形状和元素的数量并注意减少零件的机械加工量，合理的规定制造精度等级和技术条件，尽可能采用标准件和通用件。
参考文献：
《现代机械设计手册》第一卷——秦大同谢里阳主编
玩具结构设计常见结构设计方法系列教程之三
玩具结构设计常见结构设计方法系列教程之（三） [概述]： 本系列教程详细讲解了在玩具产品结构设计过程中使用的各种常用结构的实现方法和尺寸规格。对于有至于从事玩具设计的新手还是老手们都有很高的参考和指导作用。 关键词：玩具设计,结构设计 本系列教程的内容将包括如下 1.选择材料的考虑因素 2.壁厚（料厚）设定原则 3.加强筋的处理方法 4.出模角大小确定 5.司柱尺寸设定方法 6.司柱套（司筒）尺寸设定方法 7.常见扣位设计及尺寸 8.超音波焊接技术 9.电池箱设计方法 10.滑轮设计方法 11.喇叭的基本装配方法 12.止口的使用及尺寸 13.齿轮的设计指引 14.齿轮箱的基本设计 15.离合器设计规范 11.0 喇叭的基本装配方法 (speaker) 11.1. 喇叭筒 因为声音广散问题，所以必须要有一个喇叭筒来围着喇叭的四周，以便声波在成品内发生共鸣，扩大音量。 11.2. 定位骨 在喇叭的上下，必须要有一些定位骨作装配用途。
Fig. 11.0.1 喇叭筒与定位骨 11.3. 喇叭坑 如成品的喇叭坑是外露的时候，必须做一些擦穿坑作遮丑用，以及防止喇叭被一些小而尖的物品破坏。 11.4 喇叭孔 如成品的喇叭不是外露的时候，可以在壳身上做一些喇叭孔代替喇叭坑。
Fig. 11.0.3 喇叭孔 11.5 H形坑位 此为另一种喇叭的装配方法，利用胶料本身的弹性，把喇叭压在壳身上。
12.0 止口 12.1 真止口 用途: 生产装配时作较对之用，而且可作涂胶水之用。 12.2 假止口 用途: 在外形上可作遮丑之用。
12.3 半假止口. 用途: 如平均料厚有2.0mm或以上时，因为凹槽太深的关系，所以需要在纸口的位置加多一层料，保持成品外形的美观。 12.4 双止口 用途: 多用于一些需要有防水功能的成品上。而且，会以超音波焊接法作装配，加强较对效用。
典型零件加工工艺
箱体类零件加工工艺 箱体零件是机器或部件的基础零件，轴、轴承、齿轮等有关零件按规定的技术要求装配到箱体上，连接成部件或机器，使其按规定的要求工作，因此箱体零件的加工质量不仅影响机器的装配精度和运动精度，而且影响机器的工作精度、使用性能和寿命。下面以图1所示齿轮减速箱体零件的加工为例讨论箱体类零件的工艺过程。 图1 某车床主轴箱体简图
箱体类零件的结构特点和技术要求分析 图3所示零件为某车床主轴箱体类零件，属于中批生产，零件的材料为HT200铸铁。一般来说，箱体零件的结构较复杂，内部呈腔形，其加工表面主要是平面和孔。对箱体类零件的技术要求分析，应针对平面和孔的技术要求进行分析。 1．平面的精度要求箱体零件的设计基准一般为平面，本箱体各孔系和平面的设计基准为G面、H面和P面，其中G面和H面还是箱体的装配基准，因此它有较高的平面度和较小表面粗糙度要求。 2．孔系的技术要求箱体上有孔间距和同轴度要求的一系列孔，称为孔系。为保证箱体孔与轴承外圈配合及轴的回转精度，孔的尺寸精度为IT7，孔的几何形状误差控制在尺寸公差范围之内。为保证齿轮啮合精度，孔轴线间的尺寸精度、孔轴线间的平行度、同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线的垂直度误差，均应有较高的要求。 3．孔与平面间的位置精度箱体上主要孔与箱体安装基面之间应规定平行度要求。本箱体零件主轴孔中心线对装配基面（G、H面）的平行度误差为0.04mm。 4．表面粗糙度重要孔和主要表面的粗糙度会影响连接面的配合性质或接触刚度，本箱体零件主要孔表面粗糙度为0.8μm，装配基面表面粗糙度为1.6μm。 箱体类零件的材料及毛坯 箱体零件的材料常用铸铁，这是因为铸铁容易成形，切削性能好，价格低，且吸振性和耐磨性较好。根据需要可选用HT150～350，常用HT200。在单件小批量生产情况下，为缩短生产周期，可采用钢板焊接结构。某些大负荷的箱体有时采用铸钢件。在特定条件下，可采用铝镁合金或其它铝合金材料。 铸铁毛坯在单件小批生产时，一般采用木模手工造型，毛坯精度较低，余量大；在大批量生产时，通常采用金属模机器造型，毛坯精度较高，加工余量可适当减小。单件小批生产直径大于50mm的孔，成批生产大于30mm的孔，一般都铸出预孔，以减少加工余量。铝合金箱体常用压铸制造，毛坯精度很高，余量很小，一些表面不必经切削加即可使用。 箱体类零件的加工工艺过程 箱体零件的主要加工表面是孔系和装配基准面。如何保证这些表面的加工精度和表面粗糙度，孔系之间及孔与装配基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度，是箱体零件加工的主要工艺问题。 箱体零件的典型加工路线为：平面加工－孔系加工－次要面（紧固孔等）加工。 图1车床主轴箱体零件，其生产类型为中小批生产；材料为HT200；毛坯为铸件。该箱体的加工工艺路线如表1。 表1车床主轴箱体零件的加工工艺过程
机械结构设计的方法和基本要求
机械结构设计的方法和基本要求 摘要：随着现代机械制造业的快速发展，对机械产品质量也提出更高的要求。 从现行大多机械设备设计情况看，更注重以自动化、轻量化、精密型以及高效型 等为设计方向。但也有部分设备运行中在噪声、振动问题上较为严重，不仅影响 设备综合性能的发挥，也容易对操作人员带来一定的伤害。通过实践研究发现， 将动态设计方法引入其中，对提升机械结构设计水平可起到明显作用。 关键词：机械结构设计；方法；要求 引言 机械结构设计是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出 具体的结构图，以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或 零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表 面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之 间关系等问题。 1机械零件结构工艺性分析的重要性 日常生产中，在对机器零件进行设计时，要求其结构不仅具体满足使用条件，而且要求结构的工艺性能良好，即具有很强的可行性和经济性。只有满足机械结 构设计的工艺性，才能保障生产地顺利进行，还具有零件装载完整、成本消耗少 等优点，能在市场竞争中处于优势地位。因此机器零件的结构工艺性设计是进行 机械设计的关键，其涉及面广、综合性强，值得深入研究。 此外，重视对机械零件的结构工艺性进行分析，可以促进机械加工工艺过程 合理化，减少工作量，提高工作效率。具体来讲，应该做好以下几方面工作：1）认真分析机械零件的结构对机械零件（尤其是复杂零件）的结构进行分析时，首 先要通过对图纸的详细分析，弄清各零件在产品中的装配关系和作用，再对该零 件指数（包括形状、尺寸等）和性质（如粗糙度等）进行详细分析；2）认真分 析零件加工工艺性在对机械零件的结构进行了详细、认真分析的基础上，搞清楚 各形状和尺寸的设计基准，分析个表面工艺性，检查各加工面设计基准与定位基 准是否重合，避免基准链换算而增加计算工作量。 2.机械结构设计常见问题分析 2.1机械结构在温度变化较大时，会产生较大的尺寸变化 较长零部件或者机械结构在温度变化较大时，会产生较大的尺寸变化，在设 计时应考虑温度变化产生的自由伸缩空间，如可以采用能够自由移动的支座、自 由胀缩的管道结构等。 2.2滑动轴承采用接触式密封结构 由于滑动轴承比滚动轴承的间隙大，而且滑动轴承发生一些磨损后，轴心产 生相应的移动，因此滑动轴承宜采用接触式密封结构。 2.3同一轴上布置两个键时，根据不同的键类型，选择不同的结构方式 半圆键是靠侧面传力的，由于键槽较深，若在同一个横剖面内采用对称布置 两个半圆键，将严重削弱轴的强度，最好将两个半圆键设计在同一轴向母线上， 平键两侧是工作面，上表面与轮毂键槽底面间有间隙，工作时靠轴槽、键及毂槽 的侧面受挤压来传递转矩，不能实现轴上零件的轴向固定，靠上下面压紧产生承 受载荷，连接处的偏压也承受载荷。 2.4对于带传动、链传动错误的结构设计 带传动结构设计时，由于紧边下垂较小，而松边下垂较大，应使紧边在下，
玩具结构设计常见结构设计方法系列教程之二
玩具结构设计常见结构设计方法系列教程之（二） [概述]： 本系列教程详细讲解了在玩具产品结构设计过程中使用的各种常用结构的实现方法和尺寸规格。对于有至于从事玩具设计的新手还是老手们都有很高的参考和指导作用。 本系列教程的内容将包括如下 1.选择材料的考虑因素 2.壁厚（料厚）设定原则 3.加强筋的处理方法 4.出模角大小确定 5.司柱尺寸设定方法 6.司柱套（司筒）尺寸设定方法 7.常见扣位设计及尺寸 8.超音波焊接技术 9.电池箱设计方法 10.滑轮设计方法 11.喇叭的基本装配方法 12.止口的使用及尺寸 13.齿轮的设计指引 14.齿轮箱的基本设计 15.离合器设计规范 6.0 支柱套 (Boss holder) 1. 如成品是以支柱收紧螺丝的时侯，在成品的上壳身必须要有支柱套来作定位之用。 2. 跟据一般的安全规格标准，螺丝头必须收藏于不能触摸的位置，所以高度必须有2.5mm 或以上 3. 以及，因为加上支柱套后会有Shape edge的关系，所以在每一个支柱套上壳收螺丝的地方，必须加上R1.0或以上的round fillet。
4. 为方便生产装配时的导入，所以在每一个支柱套的底部都可以不多不少的加上Chamfer 作导入之用。 5. 而且因为定位的关系，在支柱套底部必须要有至少1mm的深度来收藏支柱。 7.0 扣位 1. 扣位提供了一种不但方便快捷而且经济的产品装配方法，因为扣位的组合部份在生产成品的时候同时成型，装配时无须配合其它如螺丝、介子等紧锁配件，只要需组合的两边扣位互相配合扣上即可. 2. 扣位的设计虽可有多种几何形状，但其操作原理大致相同: 当两件零件扣上时，其中一件零件的勾形伸出部份被相接零件的凸缘部份推开，直至凸缘部份完结为止; 及后，借着塑料的弹性，勾形伸出部份实时复位，其后面的凹槽亦即被相接零件凸缘部份嵌入，此倒扣位置立时形成互相扣着的状态。 3. 如以功能来区分，扣位的设计可分为成永久型和可拆卸型两种。永久型扣位的设计方便装上但不容易拆下，可拆卸型扣位的设计则装上、拆下均十分方便。其原理是可拆卸扣位的勾形伸出部份附有适当的导入角及导出角方便扣上及分离的动作，导入角及导出角的大少直
典型零件的机械加工工艺的分析
型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下： 1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。 (2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等； (3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。 3．确定毛坯
《玩具机构设计与制作课程学习指南》
《玩具机构设计与制作课程学习指南》 一、课程学习目标 玩具机构设计与制作课程重点是培养学生设计玩具动作，并在玩具生产制造过程中解决玩具机构方面具体问题的能力。通过本课程的学习，使学生掌握常用一般动作的玩具机构和一些特殊动作机构的原理、使用特点和制作方法，能够根据动作要求设计出合理的玩具机构，也能够创新设计出新颖的玩具动作及实现该动作的机构。 通过本课程的学习，学生应达到以下能力： 1．专业能力 （1）具备常用一及特殊般玩具机构的设计、计算、选用和制作能力； （2）能够用机械方法实现简单及较复杂的玩具动作； （3）能够熟练使用计算机软件表达自己的设计意图（平面、立体、文字）。 2．方法能力 （1）具备自主学习、更新知识的能力； （2）能够通过各种媒体资源查找所需信息； （3）能够制定合理的工作计划并组织实施； 3．社会能力 （1）能够准确的理解客户的设计要求，并用图样、文字、语言等清楚的表达设计意图； （2）具有严谨认真的工作作风，吃苦耐劳的工作态度； （3）具有较强的团队合作意识及良好的心理素质。 二、课程学习内容 本课程按照文件类型共划分为6个学习情境，具体说明见下表：
三、教学资源 教学资源主要包括参考书、课程网站、专业网站、专业杂志等。 1.玩具专业网络资源：http://61.144.43.233/wjjx/ 2.玩具专业教学资源库：http://61.144.4 3.233/wjjx/zyk/index.asp 3.玩具机构http://121.33.253.215/solver/classView.do?classKey=21692 4.玩具设计论坛：https://www.360docs.net/doc/534736735.html,/ 四、学习方法指导 本课程是理论与实践相结合的课程，将采用小组教学法进行课堂教学。每个情境老师会发放相关学习单（如任务单、作业单、引导文等），同学们根据提示进行主动学习。大家除了按照课堂要求进行听课和讨论之外，还要在网络上查找资料，到市场去调研，部分内容将采用自学的方式（可参看精品课程的录像资料）进行。要按照老师提示提前预习，有问题可以在精品课程网站的“教师答疑室”留言，老师将会及时解答相关问题。在实操环节，大家要注意操作安全，规范使用相关设备。 五、考核方案 按照要求，每个情境最终提供相应的学习成果， 实操成绩以小组成绩记录，理论考试以个人成绩记录。理论考试学期末进行。
玩具设计师玩具设计师／一级理论知识复习大纲
国家职业资格鉴定 玩具设计师（玩具设计师／一级）理论知识复习大纲 （塑胶玩具类·洪恩教育） 1、玩具设计师的职业守则 （1）遵纪守法，爱岗敬业。 （2）诚信为准，法规为准。 （3）绿色理念，精心设计。 （4）科技领先，锐意进取。 2、玩具产品的涂料选择原则 （1）被涂表面的材质 对与金属玩具、塑料玩具、木制玩具，应分别考虑涂料与这些材质是否相容，是否有良好的附着力。 （2）涂装效果 包括光泽、硬度、颜色等。要色彩鲜艳、光泽好、耐磨。 （3）价格 （4）符合玩具安全标准 （5）环境保护要求
尽量选用水性涂料和粉末涂料 3、冷、暖色相包括哪些？ 冷色暖色是人们通过对色彩的视觉感受产生的冷或暖的心理和生理反应的感觉变化。 暖色相是红、橙、黄橙； 冷色相是绿蓝、蓝绿、蓝。 蓝紫、紫、红紫及黄、黄绿、绿等为中性色。 同一色相中加入白色会因提高明度而使色彩变冷。 加入黑色后会降低明度使色彩变暖。 4、来图设计的塑胶玩具包括哪几部分 （1）确定来图设计产品的功能、安全可靠性和可装饰性； 来图设计的塑胶玩具，其外观分析要从这几个方面考虑。根据产品的工作原理和功能实现的机构，来检查外观是否符合要求。 （2）来图设计产品的材料分析； 材料一般由三部分组成，塑胶件、五金件和电子件。 （3）来图设计产品的颜色分析；
颜色分析要满足使用要求，同时考虑消费者审美、爱好和心理等方面的要求。 （4）来图设计产品的表面处理方法； 表面处理都会有明确的要求。 5、热塑性塑料定义 热塑性塑料，是指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的一类塑料。这类塑料在加工时不发生化学变化，具有可溶、可熔的特点，有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺类、聚碳酸脂、聚甲醛等多种。 6、不同国家用色习惯 世界各国、各民族、各地区的生活习惯、宗教信仰不同，使人们对色彩的喜好程度和使用习惯不同。 红色：象征火，热情、喜庆、幸福，同时象征危险。中国、新加坡、日本等国家喜欢红色，表示喜庆、吉祥；英国认为红色不吉祥。 黄色：象征日光，太阳、帝王的颜色，中国等信仰佛教的国家，黄色是受人尊敬而神圣的，但在埃及，黄色则表示不幸，基督教国家认为黄色为最下等颜色。 绿色：大自然草木颜色，自然、生命、生长、和平。西方意味着嫉妒、恶魔。 蓝色为幸福色，意味希望，西方表示名门血统，身份高贵。 紫色为高贵庄重的颜色，是身份最高的等级服装色。
幼儿园玩具设计与制作
《幼儿园玩具设计与制作》 一、幼儿园玩具设计的基本要求： 幼儿园玩具是供幼儿学习和操作的主要工具，它不仅可以为幼儿提供学习的机会，而且还可以给幼儿带来快乐。幼儿园玩具的设计要遵循以下几点要求： （一）玩具的设计应具有教育性。 （二）玩具要符合安全卫生的要求，色彩鲜艳、无毒，便于洗晒。（三）玩具的设计要适宜因幼儿身心发展特点，不同年龄、不同发展水平的儿童的需要不同，教育任务也不同，应为他们提供开展各种活动和游戏的玩具。 （四）玩具应符合经济原则。玩具应结实、经久耐玩，不易损坏，色彩不易脱落。 （五）玩具的形象和色彩要符合艺术的要求。色彩鲜艳，形象逼真，能够激发幼儿的快乐和喜爱的感情，培养美感。 二、幼儿园玩具的功能、分类和配置： （一）玩具的功能： 玩具不仅是传承文化的工具，也是幼儿进行学习和游戏的工具。所以说它是幼儿学习的“课本”、操作的“工具”。它能促进幼儿身心健康的发展，是幼儿教育的有效教育工具。 玩具可以给幼儿提供动手操作、直接观察和体验的机会和条件。玩具是一种开放式的“课本”，它为学习者留下了较大的自主建构和想象的空间。因此，幼儿可以通过操作玩具和游戏材料来获得所需的经验，并促进其身心的发展。玩具是幼儿表现和表达他们情绪情感、想象和释放焦虑的适宜的工具或手段。通过幼儿如何操作玩具来分析幼儿内心的冲突与所面临的问题与困难。 （二）玩具的分类： 1、以玩具所模拟的对象和玩具的功能可分为： ⑴表征性玩具：又称形象玩具，是以社会和自然环境中的真实事物为模拟对象，其性状类似于真实的物体。这类玩具又可分为模拟实物的玩具（以人类社会生活用品和工具为模拟对象的玩
具）和拟人化玩具（以人和动物为模拟对象的玩具）。 ⑵教育性玩具：又称智力玩具。它可以帮助幼儿学习某种特殊的概念或技能，并侧重于促进幼儿智力的发展，如镶嵌板、拼板、魔方、棋类玩具、纸牌、分类、序列、推理、数字与计算等等。 ⑶建构性玩具：又称结构造型玩具。它是可以让幼儿自己进行建构活动的材料，如积木、积塑、沙水、橡皮泥等，其玩具的材料既有人造的，也有天然的。 ⑷运动性玩具：主要是指在体育活动中所使用的各种设备、器械、材料等。按形体大小可分为大型体育活动设备（如荡船、滑梯、攀爬设备、大型转椅等）、中型体育玩具（如秋千、木马、平衡木、滑板、脚登三轮车等）、小型体育玩具（如皮球、跳绳、毽子、沙包等小型器械）等。 ⑸娱乐性玩具：包括音乐玩具和模拟动物和人的滑稽造型和动作的玩具。音乐玩具是指能够发出乐音的玩具。如各种模拟乐器（小铃铛、小钢琴、铃鼓、木琴、木梆、小喇叭、锣、沙锤、小鼓等）及各种能够发出乐曲声或歌曲声的娃娃、动物等。 2、以活动目的为依据的分类： ⑴动作技能型玩具：这种玩具主要帮助幼儿学会操作和使用各种实际生活用品及工具，练习各种动作和技能，使其基本动作协调发展。 ⑵智力技能型玩具：这种玩具主要帮助幼儿形成智力活动的基本方法，如比较、排序、分类等，有助于促进幼儿智力的发展。 ⑶创造性玩具：这种玩具主要帮助幼儿展开想象，创造性地反映自己的生活经验。 3、以结构性程度为依据的分类：根据玩具或游戏材料的游戏功能的结构化程度，我们还可以把玩具分为专门化玩具和非专门化玩具，也称高结构性玩具和低结构性玩具。 ⑴专门化玩具主要指表征性玩具、教育性玩具、运动性玩具等。这些玩具的功能不仅确定，而且玩具本身也包含着一定的玩法或游戏的规则，属于结构性程度较高的玩具。
玩具设计师职业标准资料
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一、职业概况 1.1 职业名称 职业名称：玩具设计师 1.2职业定义 玩具设计师是主要从事儿童玩具和成人玩具的设计、制作等创意活动的人员。通过造型、色彩、功能、声光电和新材料的综合运用，提升玩具对少年儿童的感染力和体现一定的教育、休闲娱乐功能。 1.3 职业等级 本职业共设三个等级，分别为：玩具设计师（四级）（国家职业资格四级）、玩具设计师（三级） （国家职业资格三级）、玩具设计师（二级）（国家职业资格二级）。 1.4 职业环境条件 工作地点——室内， 温度变化——常温， 正常空气湿度。 1.5 职业能力特征 具有较好的造型能力和色彩感悟能力，能够运用相关计算机软件进行设计； 具备在玩具产品设计过程中创意、造型、材料、加工工艺等方面的技术知识和较强的设计制作能力。 1.6 基本文化程度 从事本专业应具备相当高中毕业（或同等学历），具有一定的计算机操作能力，具有较好的美术基础。 1.7 鉴定要求 1.7.1 适用对象 从事或准备从事本职业的人员 1.7.2 申报条件 试运行期间参照试运行鉴定申报条件。 1.7.3 鉴定方式 根据本职业的特点，根据级别不同采用不同的鉴定方式，较低级别采用非一体化鉴定方式，以综合知识理论和实务操作能力结合进行鉴定，较高级别采用一体化为主的鉴定方式，将理论知识考试融合在操作技能的考核中，分模块进行鉴定。实行百分制，每个模块鉴定成绩皆达60分以上者为合格。
1.7.4 鉴定场地设备 场地要求：标准电脑教室 设备要求：计算机系统硬件最低配置要求： ·具有IntelP4及以上或相当水平处理器的兼容电脑 ·扫描仪和A3幅面打印机 ·自由造型系统free form concept操作器 计算机系统软件最低配置要求： ·操作系统Windows XP专业版 ·图形处理软件Photoshop8..0或以上版本 ·三维设计软件3DSMAX7.0或以上版本 ·自由造型系统free form软件 二、工作要求 2.1“职业功能”、“工作内容”一览表 职业功能 工作内容 四级三级二级 一、创作准备（一）儿童卡通画（一）卡通造型设计（一）高级卡通画（二）布绒玩具面料准备（二）手绘快速效果图（二）高级手绘效果图（三）布绒玩具辅料准备 二、玩具创意设计（一）布绒玩具造型设计（一）玩具造型设计（一）时尚玩具设计（二）布绒玩具色彩设计（二）玩具色彩设计（二）成人玩具设计 三、创意表达（一）平面设计软件操作 （一）自由造型系统free form 建模 （一）自由造型系统free form高级创作 （二）电脑卡通绘画（二）3DS MAX设计效果图（二）电脑设计综合效果图 四、玩具的功能模块设计（一）机械功能模块设计（一）电路 （二）机械的基本结构（二）磁路和变压器（三）机械的传动（三）半导体 （四）齿轮系（四）集成运算放大器（五）机械的零部件与调整（五）逻辑电路 （六）触发器、时序逻辑电 路及其它集成器件 五、玩具模型制作与加工（一）布绒玩具裁剪（一）玩具模型设计制作概述（一）玩具成型工艺概述（二）布绒玩具制作 （二）各类玩具模型制作的设 计程序 （二）金属玩具加工工艺
机械设计的结构要素
机械设计的结构要素 一、机械结构件的结构要素与设计方法 1、1 结构件的几何要素 机械结构的功能主要就是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成,一个零件通常有多个表面,在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触,把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。 零件的功能表面就是决定机械功能的重要因素,功能表面的设计就是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计,可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 1、2 结构件之间的联接 在机器或机械中,任何零件都不就是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能与其它特征外,还必须研究零件之间的相互关系。 零件的相关分为直接相关与间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的,成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关与运动相关两类。位置相关就是指两零件在相互位置上有要求,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以保证齿轮的正常啮合。运动相关就是指一零件的运动轨迹与另一零件有关,如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线,这就是靠床身导轨与主轴轴线相平行来保证的,所以,主轴与导轨之间位置相关;而刀架与主轴之间为运动相关。 多数零件都有两个或更多的直接相关零件,故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它 零件有关。在进行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时考虑,以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件,如进行尺寸链与精度计算等。一般来说,若某零件直接相关零件愈多,其结构就愈复杂;零件的间接相关零件愈多,其精度要求愈高。 1、3 结构设计据结构件的材料 机械设计中可以选择的材料众多,不同的材料具有不同的性质,不同的材料对应不同的加工工艺, 结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料,又要根据材料的种类确定适当的加工工艺,并根据加工工艺的要求确定适当的结构,只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。 设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。
玩具汽车的传动小设计课件资料
玩具汽车的传动小设计 摘要：在20世纪开始，随着以玩具促进孩子成长的思潮的兴起，具有启蒙或是开发儿童智力的玩具开始成为玩具市场的主流产 品。与此同时，人们开始将新的动力—电，应用于玩具汽车中。因此 玩具汽车成了最精致的玩具之一，它不仅在儿童中流行，同时也深受 许多成年人的喜爱。这些玩具汽车不仅可以对汽车外形进行改造甚至 可以根据需要对玩具汽车内部结构进行少量的改造而达到预期目 的。 关键词：玩具汽车；传动设计；减速器 1、社会背景 今市面上的遥控玩具汽车的驱动形式大致可分为四轮驱动和二 轮驱动。因此四轮驱动的遥控玩具汽车结构相对于二轮驱动而言更为 复杂，并且其转向机构的设计也十分复杂，设计难度也十分大。 虽然在现实生活中许多轿车都是运用前轮驱动的结构，但是对于 玩具汽车而言，由于设计成本和设计结构及其批量生产要求，所以目 前大多数中低端档次的遥控玩具汽车都使用的是后轮驱动结构。因为 采用后轮驱动的方式可以将转向与动力驱动结构分开设计，及前轮进 行转向后轮进行驱动。因此相对前轮驱动而言汽车内部结构就相对容 易的多了，并且所需要的零件也将减少从而可以节省设计成本和生产 成本。又因为玩具汽车与实际生活中的汽车并不完全相同，在实际操 作时玩具汽车并不需要考虑汽车内部设计和空间的容纳量大小，因此 大多遥控玩具车都采用后轮驱动的设计机构。
2、设计思想 2、1驱动方式的选择 由于个人自身能力有限，所以无法自行设计出像欧美那些所谓的高端玩具汽车，因此本次设计根据自身的实际水平决定使用二轮驱动中的后轮驱动方式来驱动遥控玩具汽车，并且驱动力将通过二级齿轮减速器来传递。 2、2动力源的分析与选择 由于设计的玩具汽车体积较小，且主要适用对象是儿童，所以动力机构必须小巧轻便，且所需的动力能源也必须容易得到。因此动力机构选小型的M型电动机。 在遥控玩具汽车上所用的各种传动电动机中，直流电动机的效率比较来说相对较低，但它使用很方便，几节电池就可以搞定；考虑到设计的玩具车产品生产对象是大规模批量生产，必须结构简单，制造容易，且成本低廉，所以只能通过更换电池来达到其供电要求，因而选择使用直流电动机 随着现代科学的高速发展，电池种类繁多，各有优点。常见的有干电池、燃料电池、锂电池、太阳能电池等。在考虑到现实生活的实用性和性价比，干电池和锂电池就自然成了理想的动力源。而再考虑到电池的耐用性，持久性，可多次使用和等因素，锂电池便成为了玩具汽车最佳的动力源。 总设计思想即通过电池产生电力，进而驱动小型电动机转动，之后再经二级齿轮减速箱传递动力到后车轮上而驱动玩具汽车运动。
玩具结构设计2014
常用玩具结构设计指引 结构设计本身是机械的概念，而玩具产品中使用得最多的结构件是塑胶件，塑胶制件最常用的成型方法是注塑，所以对于玩具设计工程师来讲，要有深厚的机械基础，对各种机械运动的性能要特别熟悉，同时又要具备一定的基础知识，以及对塑料特性的了解。结合到玩具的实际情况，对多种设计只作指引性介绍。 5.1电路，电路板，电线等配件的设计 电子设计已进入IC设计阶段，已经很难找到一个玩具里面堆有很多的三极管，二极管，电阻等电子元件了，这样做最大的好处是省钱，不但省了电器的钱，而最重要的是省了很多的装配位，也就省了很多装配成本，同时装配的增加会增加出错的装配位，而IC的开发费用虽然高，但开发出的IC有利于产品的标准化，IC的用量越多，成本就会降得越底。 电子部分设计的内容很多，甚至有很多“神奇”的东西无法想象，但对一个产品工程师来讲，最重要的是如何运用，所以，我们只从这个方面进行介绍。 （1）对于产品工程师来讲，最主要的是定义出你所要的功能，比如遥控车，我们要给出的内容有：1功能表（遥控器上的两个摇柄，左边一个向前时，车要向前进，左边一个向后时，车要向后退，右边摇柄向左时，前车轮向左转，右边摇柄向右时，前车轮向右转）；2所能提供的电压（即电池的多少，有时是与电子工程师协商和后的结果）；3能够给电子部分的空间（一般电路板焊接面上至少有5MM的间隙，而装电子器件的面上要有12MM，甚至有一张电子板的尺寸图纸，上面标有固定位，固定方式，固定极限等，以便电子工程师部线）；4其他的一些特别要求。 （2）DEMO板，就是模拟演示板。IC开发部有很多种形式的万能IC，这样的IC是可以用来编辑的，比如各种语音，声响，程序等，都可以经电脑很快的做出一个模拟的效果，并可演示出来，这就使得电子部分的开发很快，而且很方便，虽然外观难看一点，但他的功能几乎根据你所需要的IC一样，在所有要开发的内容全部实现后，最终只需要简单地测试就可以了。 （3）并不是所有的IC都需要从新设计的，事实上每一个IC公司都会有很多现成的开发好的IC，并有很多类型的IC，几乎每一间大的公司都有产品的说明，所以很大一部分是选用现成的IC，这就需要你把功能详细列出来。比如：遥控车，需要四个输出分别给前进，后退，左传，右转，然后去找有四个大功率可以控制马达的输出，不过一般情况下，只需注明某个输出是用来干什么的，如：发光的，启动喇叭发声的，带动马达转动的，电子工程师会帮助你的，但最好你能够了解多一点，这样就可以在设计时尽量就IC的功能来配你的设计功能。因为这样做一方面节省时间，另一方面既省钱又可靠，要知道套用一个成功的案例会避免走很多的弯路。 （4）电路板的设计。对于一个产品工程师来说，电路板的设计也就是电路板的形状的设计，电路板有很多种，单面的，双面的，多面的（可以部线的面）；也有树脂的，纤维的（纤维的厚一点，一般 1.5~2.0MM左右，纤维的薄一点，0.8~1.2MM左右）。而面积的形状是根据产品的结构来决定的，即能够留给电路板的空间来决定的。但如果考虑到要用普通的电子器件，如：三极管，电阻，电
成型零件设计
成型零件的设计 成型零件的结构设计主要是指构成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各种成形杆和成形环。 模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的计算，塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏；也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚，尤其对于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能单纯凭经验来确定型腔壁厚和底板厚度。 注射模具的成型零件是指构成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型杆等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的内表面，成型杆用以形成制品的局部细节。成形零件作为高压容器，其内部尺寸、强度、刚度，材料和热处理以及加工工艺性，是影响模具质量和寿命的重要因素。 设计时应首先根据塑料的性能、制件的使用要求确定型腔的总体结构、进浇点、分型面、排气部位、脱模方式等，然后根据制件尺寸，计算成型零件的工作尺寸，从机加工工艺角度决定型腔各零件的结构和其他细节尺寸，以及机加工工艺要求等。此外由于塑件融体有很高的压力，因此还应该对关键成型零件进行强度和刚度的校核。 在工作状态中，成型零件承受高温高压塑件熔体的冲击和摩擦。在冷却固化中形成了塑件的形体、尺寸和表面。在开模和脱模时需要克服于塑件的粘着力。在上万次、甚至上几十万次的注射周期，成型零件的形状和尺寸精度、表面质量及其稳定性，决定了塑件制品的相对质量。成型零件在充模保压阶段承受很高的型腔压力，作为高压容器，它的强度和刚度必须在容许范围内。成型零件的结构，材料和热处理的选择及加工工艺性，是影响模具工作寿命的主要因素。 一、成型零件的选材 对于模具钢的选用，必需要符合以下几点要求： 1、机械加工性能良好。要选用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的钢种。 2、抛光性能优良。注射模成型零件工作表面，多需要抛光达到镜面，Ra≤0.05μm。要求钢材硬度在HRC35～40为宜。过硬表面会使抛光困难。钢材的显微组织应均匀致密，极少杂质，无疵斑和针点。 3、耐磨性和抗疲劳性能好。注射模型腔不仅受高压塑料熔体冲刷，而且还受冷热温度交变应力作用。一般的高碳合金钢可经热处理获得高硬度，但韧性差易形成表面裂纹，不以采用。所选钢种应使注塑模能减少抛光修模次数，能长期保持型腔的尺寸精度，达到所计划批量生产的使用寿命期限。 4、具有耐腐蚀性。对有些塑料品种，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必须考虑选用有耐腐蚀性能的钢种。
典型零件的加工工艺
第五章典型零件的加工工艺 第一节轴类零件的加工 一、概述 1. 轴类零件的功用、结构特点 ⑴功用轴类零件是机械加工中经常遇到的零件之一，在机器中，主要用来支承传动零件如齿轮、带轮，传递运动与扭矩，如机床主轴；有的用来装卡工件，如心轴。 ⑵结构特点轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，通常由外圆柱面、圆锥面、螺纹、花键、键槽、横向孔、沟槽等表面构成。按其结构特点分类有：光轴、阶梯轴、空心轴和异形轴（包括曲轴、半轴、凸轮轴、偏心轴、十字轴和花键轴等）四类。如图５-1所示。若按轴的 图5－1 轴的种类 (a) 光轴(b) 空心轴(c) 半轴(d) 阶梯轴(e) 花键轴 (f) 十字轴(g) 偏心轴(h) 曲轴(i) 凸轮轴 长度和直径的比例来分，又可分为刚性轴（L/d≤12）和挠性轴（L/d＞12）两类。
2. 轴类零件的主要技术要求 ⑴加工精度 ①尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。 ②形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。 ③相互位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。 ⑵表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。 3. 轴类零件的材料、毛坯及热处理 ⑴轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。 ⑵轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。 (3) 轴类零件的热处理 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。
玩具机械结构设计要点
玩具机械结构设计 5.1.1机械结构设计的任务 机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以，结构设计的直接产物虽是技术图纸，但结构设计工作不是简单的机械制图，图纸只是表达设计方案的语言，综合技术的具体化是结构设计的基本内容。 5.1.2机械结构设计特点 机械结构设计的主要特点有：（1）它是集思考、绘图、计算（有时进行必要的实验）于一体的设计过程，是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段，在整个机械设计过程中，平均约80%的时间用于结构设计，对机械设计的成败起着举足轻重的作用。（2）机械结构设计问题的多解性，即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。（3）机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节，常常需反复交叉的进行。为此，在进行机械结构设计时，必须了解从机器的整体出发对机械结构的基本要求 5.2机械结构件的结构要素和设计方法 5.2.1结构件的几何要素 机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。 零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计， 可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 5.2.2结构件之间的联接 在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外， 还必须研究零件之间的相互关系。 零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的，成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求，如减速器中两相邻的传动轴，其中心距必须保证一定的精度，两轴线必须平行，以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关，如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线，这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的，所以，主轴与导轨之间位置相关；而刀架与主轴之间为 运动相关。 多数零件都有两个或更多的直接相关零件，故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时，两零件直接相关部位必须同时考虑，以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件，如进行尺寸链和精度计算等。一般来说，若某零件直接相关零件愈多，其结构就愈复杂；零件的间接相关零件愈多，其精度要求愈高。例如，轴毂 联接见图5.1。 5.2.3结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题 机械设计中可以选择的材料众多，不同的材料具有不同的性质，不同的材料对应不同的加工工艺，结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料，又要根据材料的种类确定适当的加工工艺，并根据加工工艺的要求确定适当的结构，只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。
典型零件的机械加工工艺分析
第4章典型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下： 1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。 (2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等； (3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。
成型零部件结构设计
成型零部件结构设计 成型零部件的结构设计包括凹模结构设计、凸模结构设计以及螺纹型芯和螺纹型环的结构设计等。 1 .凹模结构设计 凹模用于成型塑件的外表面，又称为阴模、型腔。按其结构的不同可分为整体式、整体嵌人式、局部镶嵌式、大面积镶嵌式和因壁镶嵌式五种。总体来说，整体式强度、刚度好，但不适用于复杂的型腔。镶嵌式采用组合的模具结构，使复杂的型腔加工相对容易，可避免采用同一材料，可利用拼接间隙排气，但易在塑件表面留下镶嵌块的拼接痕迹。 对凹模的各种结构类型分别介绍如下。 ( 1 )整体式。由整块金属材料直接加工而成，如图4 一55 所示，用于形状简单的中小模具。特点是强度高、刚性好。 ( 2 )整体嵌人式。将整体式凹模作为一种凹模块直接嵌人到固定板中，或嵌人模框中，模框再嵌人到固定板中。适用于塑件尺寸不大的多腔模。特点是加工方便，易损件便于更换，凹模可用冷挤压或其他方法单独加工，型腔形状与尺寸一致性好。图4 一56 ( a ) 所示为凹模从凹模固定板下部嵌人，用支承板、螺钉将其固定;图4 一56 ( b )所示为凹模从凹模固定板上部嵌人。
( 3 )局部镶嵌式。当凹模局部形状复杂，或某一部分容易损坏需要经常更换，常采用局部镶嵌式结构。如图4 一57 所示，其中，图4 一57 ( a )所示为嵌入圆销成型塑件表面直纹;图4 一57 ( b )所示为镶件成型塑件的沟槽;图4 一57 (。)所示为镶件构成塑件圆环形筋槽;图4 一57 ( d )所示为镶件成型塑件底部复杂的构形。 ( 4 )大面积镶嵌式。对于底部或侧壁形状复杂的凹模，为了便于加工，保证精度，将凹模做成通孔式的，再镶上底，或将凹模壁做成镶嵌块。适用于深腔或底部、侧壁难于加工的组合型模具型腔，但各个结合面的研磨、抛光增加了工时.图4 一58 ( a )所示为侧壁和底部大面积镶拼的凹模结构;图4 一58 ( b )所示为底部大面积镶嵌的结构，采用圆柱面配合。