面向制造及装配的产品设计

前言
第2版前言
第1版前言
作者简介
术语表
第1章绪论
1.1什么是面向制造和装配的设计
1.2发展沿革
1.3面向装配的设计的执行
1.4面向制造的设计
1.5生产能力准则
1.6DFMA如何运作
1.7不使用DFMA的错误理由
1.7.1没有时间
1.7.2并非此处发明
1.7.3丑陋儿童综合征
1.7.4低装配成本
1.7.5小批量生产
1.7.6我们已做这项工作多年
1.7.7这仅是价值分析
1.7.8DFMA只是多种手段之一
1.7.9DFMA带来更加难以服务的产品
1.7.10我更喜欢设计规则
1.7.11我拒绝使用DFMA
1.8产品设计中应用DFMA的优点
1.9DFMA对美国工业的总体影响
1.10结论
习题
参考文献
第2章材料和工艺的选择
2.1引言
2.2早期材料和工艺选择的一般要求
2.3制造工艺的选择
2.4工艺能力
2.4.1一般形状属性
2.4.2DFA的可兼容性
2.5材料的选择
2.5.1将材料按工艺兼容的类别分组
2.5.2采用隶属函数选择材料
2.5.3采用量纲一排序的材料选择
2.6初级工艺/材料的选择
2.7工艺和材料的系统选择
2.7.1基于计算机的主要流程/材料的选择
2.7.2专家处理顺序选择器
2.7.3工艺的经济性排序
习题
参考文献
第3章面向手工装配的设计
3.1概述
3.2一般手工装配设计指南
3.2.1面向零件搬移的设计准则
3.2.2面向插入和紧固的设计准则
3.3面向装配方法系统设计的发展
3.4装配效率
3.5分类系统
3.6零件对称性对搬移时间的影响
3.7零件厚度和尺寸对搬移时间的影响
3.8重量对搬移时间的影响
3.9双手操作零件
3.10综合因素的影响
3.11严重套接或缠结并要求用镊子抓取和操作的零件对称性的影响
3.12倒角设计对插入操作的影响
3.13插入时间估计
3.14装配过程中避免阻塞
3.15减少圆盘装配问题
3.16阻塞通道和视线受阻对插入螺纹紧固件的各种设计的影响
3.17阻塞通道和视线受阻对空心铆接操作的影响
3.18握持影响
3.19手工装配数据库和实际数据表
3.20DFA方法的应用
3.21更多的设计准则
3.22大型装配件
3.23手工装配方法的类型
3.24装配布局对抓取时间的影响
3.25装配质量
3.26将学习曲线应用到DFA中
习题
参考文献
第4章电气连接和线束组装
4.1概述
4.2导线或线束组装
4.3电气连接的类型
4.3.1锡焊连接
4.3.2低压连接
4.3.3高压连接
4.4电线和电缆的类型
4.5制备和组装时间
4.5.1制备
4.5.2组装与安装
4.5.3固定
4.5.4连接
4.6分析方法
4.6.1步骤
4.6.2案例研究
习题
参考文献
第5章面向高速自动装配和机器人装配的设计
5.1简介
5.2面向高速进给和定向的零件设计
5.3示例
5.4其他进给困难
5.5高速自动插入
5.6示例
5.7组件分析
5.8适于自动化的产品设计准则
5.9输送和定向的零件设计
5.10面向高速自动装配设计的准则概要
5.10.1产品设计准则
5.10.2零件设计准则
5.11面向机器人装配的产品设计
习题
参考文献
第6章面向制造和装配的印制电路板设计
6.1概述
6.2印制电路板的设计顺序
6.3印制电路板的类型
6.3.1面数
6.3.2层数
6.3.3板材
6.3.4设备类型
6.3.5铜的重量
6.4裸板制造
6.4.1基本裸板成本
6.4.2每个面板的板数
6.4.3钻孔
6.4.4可选的裸板工艺
6.4.5裸板测试
6.5术语
6.6印制电路板的装配
6.6.1通孔印制电路板的装配操作
6.6.2表面装配元器件的装配
6.6.3焊接
6.6.4其他组装过程
6.6.5印制电路板的装配顺序
6.7印制电路板的装配成本估计
6.7.1元器件插入成本
6.7.2印制电路板装配成本的工作表
6.7.3实例分析
6.8印制电路板装配的案例研究
6.8.1仪器连接板的测量
6.8.2电源
6.9术语词汇表
习题
参考文献
第7章面向制造的设计
7.1引言
7.2使用单刃刀具加工
7.3使用多刃刀具加工
7.4使用砂轮加工
7.5标准化
7.6工件材料的选择
7.7工件材料的形状
7.8加工基本零件形状
7.8.1盘形回转件（L/D≤0.5）
7.8.2短圆柱零件（0.5＜L/D＜3）
7.8.3长圆柱回转体零件（L/D≥3）
7.8.4非回转体零件（A/B≤3，A/B≥4）
7.8.5长非回转体零件（A/B＞3）
7.8.6非回转的立方零件（A/B＜3，A/C＜4）
7.9零件的装配
7.10精度和表面粗糙度
7.11设计准则小结
7.12对于加工零件的成本估算
7.12.1材料成本
7.12.2机器的装卸
7.12.3其他非生产性成本
7.12.4机器之间搬移
7.12.5材料类型
7.12.6加工成本
7.12.7换刀成本
7.12.8加工数据
7.12.9粗磨
7.12.10精磨
7.12.11砂轮磨损余量
7.12.12无火花磨削余量
7.12.13加工成本估算工作表
7.12.14加工零件的近似成本模型
习题
参考文献
第8章面向注射成型的设计
8.1概述
8.2注射成型材料
8.3成型周期
8.3.1注射或填充阶段
8.3.2冷却阶段
8.3.3脱模和复位阶段
8.4注射成型系统
8.4.1注射装置
8.4.2夹紧装置
8.5注射模具
8.5.1模具结构和操作
8.5.2模具类型
8.5.3浇道、流道和浇口
8.6注射成型机尺寸
8.7注射循环周期
8.7.1注射时间
8.7.2冷却时间
8.7.3模具复位
8.8模具成本估算
8.8.1模座成本
8.8.2型腔和型芯的制造成本
8.9模具成本点系统
8.10最佳型腔数量的估计
8.11设计实例
8.12嵌件成型
8.13设计指南
8.14装配技术
习题
参考文献
第9章面向钣金加工的设计
9.1概述
9.2专用模具和压力加工
9.2.1用于外形剪切的单工序
模具
9.2.2单工序剪切模的成本
9.2.3单工序冲孔模
9.2.4单工序弯曲模
9.2.5单工序深拉深模
9.2.6其他特征
9.2.7级进模
9.3压力机的选择
9.4回转头压力加工
9.5折弯操作
9.6设计准则
习题
参考文献
第10章压铸模设计
10.1概述
10.2压铸合金
10.3压铸周期
10.4压铸机
10.4.1模具安装和夹紧系统
10.4.2金属压射系统
10.4.3热压室压铸机
10.4.4冷压室压铸机
10.5压铸模和修剪模
10.6精整
10.7自动化辅助设备
10.8最优型腔数量的确定
10.9适当机器尺寸的确定
10.9.1机床夹紧力的要求
10.9.2每个零件的注射体积和材料成本
10.9.3机械尺寸约束
10.10压力铸造循环周期估计
10.10.1熔融金属的浇注
10.10.2金属压射
10.10.3金属冷却
10.10.4零件取出和模具润滑
10.10.5修剪循环时间
10.11模具成本估计
10.11.1模具成本
10.11.2型腔和型芯成本
10.11.3修剪模成本
10.12装配技术
10.13设计原则
习题
参考文献
第11章面向粉末冶金加工的设计
11.1引言
11.2粉末冶金工艺的基本阶段
11.2.1混合
11.2.2压缩
11.2.3烧结
11.3次级加工阶段
11.3.1复压复烧
11.3.2精整和整形
11.3.3熔渗
11.3.4浸渍
11.3.5树脂浸渍
11.3.6热处理
11.3.7机械加工
11.3.8滚筒抛光和去毛刺
11.3.9电镀和其他表面处理
11.3.10蒸汽处理
11.3.11装配过程
11.4粉末的压制特性
11.4.1粉末压制机理
11.4.2金属粉末的压缩特性
11.4.3粉末压缩比
11.5粉末压制工具
11.5.1压制模
11.5.2压制凸模
11.5.3通孔芯棒
11.5.4模具配件
11.6粉末冶金压力机
11.6.1选择合适压力机的因素
11.6.2用于整形、精整和复压的压力机
11.7粉末冶金零件的形状
11.8烧结设备的特点
11.9粉末金属加工用材料
11.10基本粉末冶金制造成本的组成
11.10.1材料成本
11.10.2压制成本
11.10.3压制工具成本
11.10.4工具配件成本
11.10.5工具更换成本
11.10.6工具成本估算程序的验证
11.10.7烧结成本
11.10.8复压、整形和精整
11.11渗透材料的修改
11.11.1材料成本
11.11.2压制成本
11.11.3烧结成本
11.12浸透、热处理、抛光、蒸汽处理和其他表面处理
11.12.1加工成本
11.12.2附加材料成本
11.13粉末冶金零件的设计指南
11.14粉末注射成型
11.14.1原料制备和造粒
11.14.2成型
11.14.3脱脂
11.14.4烧结
11.14.5次级加工
11.14.6原料特性
11.14.7材料成本
11.14.8模具型腔几何尺寸
11.14.9成型成本
习题
参考文献
第12章砂型铸造设计
12.1概述
12.2砂型铸造合金
12.3基本特点和模具制备
12.3.1型砂制备
12.3.2浇注系统
12.3.3模具冒口和冷铁
12.3.4模样类型
12.3.5型砂压实方式
12.4砂芯
12.5金属的熔炼与浇注
12.6铸件清理
12.7成本估计
12.7.1金属成本
12.7.2型砂成本
12.7.3工具成本
12.7.4加工成本
12.8砂型铸造的设计规则
12.8.1避免尖角和多截面连接
12.8.2均匀厚度的截面设计
12.8.3合适的内壁厚度
12.8.4设计时考虑金属收缩
12.8.5使用简单的分型面
12.8.6确定适当的加工余量
12.8.7使用经济公差
12.9计算实例
习题
参考文献
第13章面向熔模铸造的设计
13.1引言
13.2工艺概述
13.3模样材料
13.4模样注射机
13.5模样模具
13.6模样和模组的组装
13.7陶瓷型壳
13.8陶瓷型芯
13.9模样熔出
13.10模样烧尽和模具烧制
13.11脱模和清理
13.12切断和精整
13.13模样和型芯材料成本
13.14蜡模注射成本
13.15填充时间
13.16冷却时间
13.17脱模和复位时间
13.18每个模样或型芯的工艺成本
13.19型芯注射成本估计
13.20模样和芯模成本
13.21芯模成本
13.22模样和模组组装成本
13.23每个模组的零件数量
13.24模样件成本
13.25清洗和蚀刻
13.26壳模材料成本
13.27蜡模组的成本
13.28模样的熔出
13.29烧尽、烧结和预热
13.30壳模总成本
13.31熔化金属的成本
13.32基础原材料成本
13.33准备浇注的液态金属成本
13.34浇注成本
13.35最终材料成本
13.36脱模
13.37清理
13.38切除
13.39设计指南
习题
参考文献
第14章面向热锻的设计
14.1概述
14.2锻造工艺的特点
14.3锻造中飞边的作用
14.3.1飞边桥几何形状的确定
14.3.2飞边数量
14.3.3锻件腹板
14.4锻造余量
14.5锻造中的预成型
14.6飞边去除
14.7锻件的分类
14.8锻造设备
14.8.1重力锤
14.8.2双动式动力锤
14.8.3立式对击锤
14.8.4水平对击锤
14.8.5机械压力机
14.8.6螺旋压力机
14.8.7液压机
14.8.8锻造机类型的选择
14.8.9锻压设备的比较
14.9材料分类
14.10锻造成本
14.10.1材料成本
14.10.2设备运行成本
14.10.3设备选择的例子
14.10.4锻造加工成本
14.10.5锻压机设置成本
14.11锻模成本
14.11.1初始模具成本
14.11.2多模腔锻模的成本估算
14.12模具寿命和工具替换成本
14.13去除飞边成本
14.13.1去除飞边加工成本
14.13.2去除飞边的工具成本
14.14其他锻造成本
14.14.1坯锭制备
14.14.2坯锭加热成本
习题
参考文献