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机械设计——焊接结构件设计原则

2022-07-01 0阅读

焊接件结构设计概括起来讲就是要保证产品的制造合理性、经济合理性、使用安全性。

1.制造合理性

1)焊接件应具有好的定位基准——保证组装的可操作性。

2)考虑焊接时操作方便,结构特殊更应考虑焊缝的布置,在设计图1 结构中应保证焊接作业时的最小间距L;在图2中(a)结构设计不合理,(b)结构设计合理。

3)毛坯上与其他件连接的部分应离开焊缝至少3mm

4)焊缝的位置应使焊接设备的调整次数和工件的翻转次数为最少。

2.经济合理性方面

1)考虑最有效的焊接位置,以最小量焊接达到最大量效果。

2)在不影响产品性能的前提下,长焊缝尽量采用间断焊缝。

3)根据产品机构特点,尽量设计为平焊、横焊,避免 立焊、仰焊。

4)正确选用角焊缝的计算厚度。角焊缝在较小的负载下,不必计算强度,可按经验确定焊角高度尺寸K,即按连接钢板中较薄的板厚考虑。

5)一般情况下尽量不要把焊缝布置在加工面上。

6)根据不同的焊接方法和板厚确定合理的坡口形式:如V型坡口焊缝制备简单,但焊接工作量大,使焊接成本提高;X型坡口焊缝,但制备较复杂,焊接工作量小,在对接焊缝中可适当选用,在角缝中双面角焊缝填充金属小,并能承受较高负载,变形也小,应优先采用。

3.使用安全性方面

1)避免将焊缝设计在应力容易集中的地方,特别是重要部件或承受反复载荷的焊接件,更应注意这一点。合理布置构件的相互位置,以保证焊接件的刚性。

2)焊缝的根部在避免处于受拉应力的状态

3)直接传递负载的焊接件,采用整体嵌接为好,将工作焊缝转为联系焊缝。

4)箱形焊接结构件应设计为折弯件的拼焊。

5)避免焊缝过分集中,以防止裂纹、减少变形;同时,焊缝间应保持足够的距离。

6)焊接端部产生锐角的地方,应尽量使角度变缓;薄板筋的锐角必须去掉,因为尖角处融化。

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