工程设计丶制造与材料选择课件.pptVIP

*******************工程设计、制造和材料选择对于任何成功的工程项目来说,设计、制造和材料选择是至关重要的三个关键环节。通过深入了解每个环节的特点和要求,可以确保项目顺利实施,产品满足客户需求。as课程概述与学习目标课程概述本课程将全面介绍工程设计、制造和材料选择的基本原理与实践。涵盖从设计概念到加工制造的完整流程。学习目标掌握工程设计的基础知识和设计流程理解常见制造工艺及材料特性学会选择合适的制造工艺和材料培养解决实际工程问题的能力课程大纲从设计概念、制造工艺到材料选择,全面系统地介绍工程设计的关键知识点。工程设计的基本要素1功能性设计必须满足预期的使用目的和性能要求。2安全性设计应考虑使用过程中的各种危险因素，确保产品安全可靠。3经济性在满足功能和安全要求的前提下,设计应尽量降低制造成本。4美学特征设计应体现良好的外观和式样,满足用户的审美需求。产品生命周期与设计过程1构想与规划产品创意的萌芽和产品路线图的制定，确定产品的定位与目标。2设计开发根据客户需求和技术可行性进行概念设计、详细设计和工程验证。3生产制造选择合适的制造工艺和材料进行工艺规划、工艺改进和生产制造。4市场推广组织营销活动，与客户建立关系，收集反馈并不断优化产品。5废弃处理考虑产品生命周期末端的环保处理，实现可持续发展。设计规范和标准全球性标准工程设计需遵循国际标准组织(ISO)、美国国家标准协会(ANSI)等世界范围内的标准法规。行业规范针对不同行业和领域,制定了相应的专业设计准则和操作指南。公司内部标准企业还需根据自身情况制定内部的设计流程规范,以提高设计效率和质量。工程制图基础知识制图标准工程制图遵循统一的国际标准和国家标准,规定了绘图元素、尺寸标注、公差表达等规范,确保制图信息的准确性和可读性。几何作图工程制图要求熟练掌握线条、图形、投影等几何作图知识,用以表达物体的三维空间形状。视图表达通过正交投影法,可以将三维物体的各个面展开成二维视图,如主视图、俯视图和右视图等,全面表达物体形状。尺寸标注尺寸标注是制图的重要内容,要求准确、清晰、完整地标注各种尺寸和公差,为后续制造提供依据。三视图和正交投影三视图是将三维物体在三个相互垂直的平面上投影而得到的三个二维图形,分别称为主视图、侧视图和俯视图。正交投影则是将三维物体平行投射到二维平面上得到的图形,可直观表达物体的尺寸和形状信息。这两种方法可用于工程制图,帮助设计师准确表达三维物体的几何形状,为后续的制造和装配提供重要依据。尺寸标注与公差精确尺寸标注清晰准确的尺寸标注能够确保零件制造符合设计要求，有利于生产和装配。合理公差设定合理设置公差范围可以兼顾产品性能需求和生产成本，体现设计优化。公差链分析针对装配体零件，分析各项尺寸公差的传递和叠加，确保整体符合要求。制图规范应用熟练掌握GB/T0721、ASMEY14.5等国家标准规范，规范和完整表达尺寸信息。机械零件常见形状机械零件有多种不同的形状和结构,每种形状都有其特点和应用场景。常见的形状包括圆柱形、方柱形、T形、L形、环形等,这些形状通常用于传动、支撑、连接等功能。零件形状的选择需要考虑承受的载荷、材料性能以及制造工艺等因素。形状设计是工程设计的重要组成部分,零件的外形设计直接影响其强度、刚度、重量以及美观性等性能。掌握各种常见形状的特点是进行有效设计的基础。加工工艺选择切削加工利用刀具切削材料,适用于金属、陶瓷和塑料的成形加工。可实现高精度和复杂形状的产品。成型加工通过塑性变形,如压锻、挤压和冲压,获得所需的零件几何形状。高效经济,适用于批量生产。焊接加工将材料熔融或热塑性焊接,可连接不同材料,用于制造管道、构架和容器等结构件。增材制造利用3D打印等技术,逐层累积材料来制造复杂形状的零件。适用于个性化定制和小批量生产。铸造工艺与金属材料铸造工艺概览铸造是一种成型工艺,通过将金属熔融并浇注进模具中成型。它广泛应用于工业制造,可生产出复杂形状的金属零件。铸铁材料特性铸铁是最常用的铸造材料之一,具有良好的机械强度、耐磨性和铸造性。其碳含量较高,具有灰色脆硬的组织结构。铝合金铸造铝合金是另一种常用的铸造材料,具有轻质、耐腐蚀等特点。铸造工艺包括重力铸造、压铸等,可生产出精度高的零件。焊接工艺及焊接材料焊接工艺包括电弧焊、电阻焊、铆焊等多种不同焊接工艺。每种工艺都有其适用场景和工艺特点。焊接材料焊条、焊丝等焊材的成分、尺寸和力学性能都会影响焊接质量。合理选择焊材非常重要。焊接接头不同类型的焊接接头有不同的力学性能