机械工程的概念和原理

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自行车框架设计

假设,您已完成您的工程,您已加入一个组织,该组织是生产超酷自行车的旗舰公司。您的老板为您提供了一项任务,用于简要介绍自行车框架设计的完整原则和过程。

这篇文章将帮助您了解自行车框架设计的完整原理和过程。在这里,我们将尝试了解自行车框架设计背后的完整概念,为超酷的自行车设计。

让我们开始吧,我保证你会喜欢这篇文章的。所以,请允许我开始设计一辆超酷自行车的车架背后的基本概念。

我们知道产品成本的大约60%到80%是在设计阶段决定的,所以如果我们需要降低产品的成本,我们就必须在设计阶段之前降低产品的成本。产品成本的正确设定是企业成功的关键。

例如,如果20美元的消费生产产品和产品,产品将以销售价格为15美元,那么它将导致风险和业务的业务将损失,如果我们在其他手中考虑,如果成本销售$30, then management has to research about competitor’s product price in market because customer will always prefer product having less cost with high quality.

因此,为了确定正确的价格,设计师和研究团队必须进行以下工作:
1.对产品的市场现状进行深入研究
2.竞争战略和情报
3.客户要求
4.产品策略及利润计划
5.产品的可行性和基础
6.设计和开发

让我们了解在设计阶段期间决定了什么类型的成本。
1.主要原料的成本
2.辅助原料的成本
3.固定成本(建筑、机器)
4.人力资源的成本
5.时间消耗或生产周期的时间

自行车车架设计-材料选择

用于自行车框架的材料选择是设计超酷自行车期间的关键因素。在选择自行车材料期间,我们需要考虑以下术语。
1.速度
2.舒适
3.弹性模量
4.体重或密度
5.加入的方法
6.耐力极限或抗拉强度
7.屈服强度
8.回收的成本和潜力

自行车车架材料的选择描述了自行车的重量;结果表明,车架重量约占整辆自行车的68%,造价约占整辆自行车的49%。材料应该轻,因为这将有助于获得智能速度,但必须注意的是,自行车轻材料的选择应该与其他因素相平衡。

自行车车架设计需要选择的材料如下
1.合金钢
2.复合材料
3.铝
4.钛合金

铝制是设计自行车框架的最佳材料,因为
1.与钢相比密度更小,因此它将提供更轻的框架
2.铝不会像钢那样受到氧化的影响
3.与钢相比,刚度会很好
4.与钛合金相比成本更低

材料的其他特性如下表所示

通常使用框架的常见尺寸为22

基于LB中的管的总重量,我们可以估计从上面获取框架材料 - 铝的成本。

材料特性的影响

材料的性能取决于产品的应用和客户的要求。例如,如果我们以自行车车架制造为例,我们将能够理解正确的机械和其他特性的要求,这些是令人满意的性能所必需的。

如上所述,我们讨论了更好的自行车车架设计所需的性能。

体重或密度

材料的密度应该更低,因为这将有助于确保轻型自行车的框架和骑手将获得所需的速度。如果物料密度过高,则会降低额定转速。

加入的方法

材料应具有易于焊接的能力。

耐腐蚀性能

材料应具有抗氧化物形成的能力,以提高产品的使用寿命。

耐力极限或抗拉强度

自行车车架的延性在车架设计中起着重要的作用,因此车架材料的抗拉强度应较高。如果材料是脆性的,会有框架开裂的可能性。

屈服强度

屈服强度表示产生塑性变形所需的力,例如弯曲到不能恢复到原始形状的点所需的力。

材料的屈服强度和极限强度不应该非常接近对方例如以防铝车架强度极限非常接近屈服强度,它会导致脆性材料,这种情况下将从安全的角度来看,骑士是危险的。

冲击强度

应具有良好的硬度,以抵抗冲击载荷。

成本和回收潜力

一种材料的成本将决定产品的最终成本,在最终制造成本管理的基础上将决定最大零售价格。

从环境角度看,回收潜力识别在生产过程中具有重要意义。

通过以上力学性能的研究,我们将能够理解为什么需要材料性能来获得更好的产品性能。

如果我们选择铸铁来设计自行车车架,我们可以保证这种材料的成本较低,但这种材料会有脆性,密度也会很高。现在我们检查对自行车运行性能的影响。由于重量过高,车手无法确保所需的速度。由于脆性,骑手的生命可能在比赛中有风险。同样,我们也可以检验抗腐蚀能力的影响。

由于以下缺点,锻造过程的来源与机械源相比,较少

1.与机加工车间相比,锻件的初始成本会更高。
2.与机加工车间相比,维修费用也会更高。
3.在加工过程的情况下,表面精加工将不太好。
在一些锻造过程中需要金属成型模具,并且应该是
高机械。
5.锻造产品需要各种模具、工具、机器和人力。
6.宽容会大大减少。
7.很难生产出非常精确的产品
8.工艺完成后的收缩是主要的缺陷
9.冷锻造的残留压力将可用
10.如果是冷锻,金属表面应在操作前清洗干净

让我们思考............

你正在寻找一个制造工厂来供应你的钣金零件。你知道你将建立许多原型和生产小批量与频繁的转换。A厂配备多台转塔冲床。

B厂配备了多台冲床。有了这些有限的信息,哪些Plant似乎更适合您的需求以及为什么??????
所以让我们明白,

A工厂会更好地满足我们的需要,因为

炮塔压机将优先用于频繁的更换,因为这些压机的墨盒将很容易更换,与冲床相比,消耗更少的时间。转塔压力机有能力生产最终产品与更好的光洁度。

如下所述,现代机床比传统机床效率更高

1.现代机床配备能力执行多个功能。
2.现代机床的刀具寿命较高,因为刀具与工件之间没有直接接触,因此刀具的磨损相当于零磨损。
3.自动进料和控制系统配有用于切割工具的自动润滑系统。
4.在这种机器工具中可以采用更好的表面光洁度和高精度。
5.机头为重载作业而配备,现代机器也为这些任务配备了专利凸轮驱动机构的自动换挡。
6.导轨采用淬火和热处理材料,具有更好的阻尼能力和刚度。
7.齿轮的变化是自动的。
8.工具的补偿是自动的。
9.在这些类型的工具的情况下,每次都会对齐工作件将是完美的

工程的基本方面

材料选择

材料的选择是产品设计的关键。材料的选择取决于以下因素。
1.应用类型
2.类型的加载
3.操作周期
4.能力要求
5.使用产品的环境
6.成本价钱
7.材料属性要求

材料选择影响服务生活,效率,产品质量,最重要的决定产品的最终成本。

设备选择

设备选择还在产品设计中发挥重要作用。让我们参加一个方坯的一个例子。
在熔炼炉中熔化后,坯料可能会产生,但如果使用感应炉,则最终产品质量将是好的。

过程选择

工艺选择是设计产品的基础。必须指出的是,糟糕的工艺选择不仅会造成产品质量差,还会造成时间的损失、金钱的损失、人力时间的损失、品牌形象的损失。

例如,如果我们必须选择一个生成entret的进程。有两种过程,在第二个过程中,与流程首先相比,产品的质量会好得多。
与第一道工序相比,第二道工序产生气孔的机会更少。
第二种过程中的表面光洁度将非常好

继续阅读 ...........让我们下一站,
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