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混合机
薄板件结构设计准则
2018-12-21 大野机械技术部

      大野机械南通工厂专业生产混合机,乳化机,搅拌机,混合器,分散机,阻火器,给料阀,容器等非标混合设备.

      薄板件结构设计准则:

      薄板指板厚和其长宽相比小得多的钢板。它的横向抗弯能力差,不宜用于受横向弯曲载荷作用的场合。

      和薄板构件有关的加工工艺有三大类:

      (1)下料。包括剪切和冲裁;

      (2)成形。包括弯曲、折叠、卷边和深拉;

      (3)连接。包括焊接、粘接等。

      薄板构件的结构设计主要应考虑加工工艺的要求和特点。此外,还要考虑构件的批量大小。

      薄板构件的优点:

      (1)易变形,可用简单的加工工艺制造多种形状的构件;

      (2)薄板构件质量轻;

      (3)加工量小,由于薄板质量表面质量高,厚度方向尺寸公差小,板面不需加工;

      (4)易于裁剪、焊接、可制造大而复杂的构件;

      (5)形状规范,便于自动加工。

      充分考虑了加工工艺要求和特点的薄板结构设计准则:

      1)简单形状准则: 切割面几何形状越简单,切割下料越方便、简单,切割的路径越短,切割量也越小。如直线比曲线简单,圆比椭圆及其他高阶曲线简单,规则图形比不规则图形简单。

      2)节省材料准则: 节省原材料意味着减少制造成本。零碎的下脚料常做废料处理,因此在薄板构件的设计中,要尽量减少下脚料。特别是在批量大的构件下料时效果显著。

      减少下脚料的途径有:

      (1)(排样时)减少相邻两构件之间的距离;

      (2)巧妙排列(结构设计时考虑下料排样时零件共边(切割时公共边));

      (3)将大平面的材料取出用于更小的构件。

      3)足够强度刚度准则: 薄板由于很小的壁厚,所以刚度是很低的。尖角刚度不足,应以钝角取代之。两孔之间的距离若太小,则在切割时有产生裂纹的可能。细长的板条刚度低,也易在剪裁时产生裂纹,特别是对刀具的磨损严重,可见这样的薄板结构应尽量避免。

      4)可靠冲裁准则:

      5)避免粘刀准则:

      在构件中间冲裁切割时会出现刀具和构件粘接咬紧的问题。

      解决的办法:

      (1)留有一定的坡度;

      (2)切割面连通;

      6)弯曲棱边垂直切割面准则:

      薄板在切割加工以后,一般还要进一步进行成形加工,如弯曲。弯曲棱边应垂直于切割面,否则交汇处产生裂纹的危险升高。若因其他限制垂直要求不能满足时,应在切割面和弯曲棱边交汇处设计一个圆角,其半径大于板厚的两倍。

      7)平缓弯曲准则:

      陡峭的弯曲需特殊的工具,且成本高。此外,过小的弯曲半径易产生裂纹,在内侧面上还会出现皱折。

      8)避免小圆形卷边准则:

      薄板构件的棱边常用卷边结构。

      卷边结构的优点:

      (1)加强了刚度;

      (2)避免了锋利的棱边;

      (3)美观。

      卷边的注意事项:

      (1)半径应大于1.5倍的板厚;

      (2)不要完全的圆形,因为圆形加工困难。

      9)槽边不弯曲准则:

      弯曲棱边和槽孔棱边要相距一定的距离,推荐值是弯曲半径加上2倍的壁厚。弯曲区受力状态复杂,且强度较低。有缺口效应的槽孔应排除在这个区域以外。既可以将整个槽孔远离弯曲棱边,也可以让槽孔横跨整个弯曲棱边。

      10)复杂结构组合制造准则:

      空间结构过于复杂的结构,完全靠弯曲成形比较困难。因此尽量将结构设计得简单一些,在非复杂不可的情况下,可用组合构件,即将多个简单的薄板构件用焊接、螺栓连接等方式组合在一起。

      11)避免直线贯穿准则:

      薄板结构有横向弯曲刚度较差的缺点。大平板结构易屈曲失稳。进一步还会弯曲断裂。通常使用压槽来提高其刚度。压槽的排列方式对提高刚度的效果影响很大,压槽排列基本原则是避免无压槽区域直线贯通。贯通的低刚度窄带易成为整个板面屈曲失稳的惯性轴。失稳总是围绕一个惯性轴。因此,压槽的排列要切断这种惯性轴,使它越短越好。不规则排列是避免直线贯穿的有效方法。

      12)压槽连通排列准则:

      压槽的重点疲劳强度低,是薄弱环节,如果压槽连通,其部分终点将消失。陡峭的压槽端面应避免,可能的情况下让压槽延伸至边界。压槽的贯通消除了薄弱的端部。但压槽的交汇处要有足够大的空间,使得各压槽之间的相互影响减少。

      13)空间压槽准则:

      空间结构的失稳不只限于某一方面,因此,只在一个平面上设置压槽不能达到提高整个结构抗失稳能力的效果。解决这一问题的方法是将压槽设计成空间的结构。

      14)局部松弛准则:

      薄板上局部变形受到严重阻碍时会出现皱折。解决的办法是在皱折附近设置几个小的压槽,这样减低局部刚度,减少变形阻碍。

 
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