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1、 工业产品设计论述 1构造设计 构造设计的前题是要理解该产品的相关标准,包括国标及出口国家的标准,使参数设计符合要求。构造设计最重要,根本上就是定型产品了,包括各个零部件的材料、质量及加工工艺,可以估计产品的价格、功能状况。同时,好的构造设计可以节省能源和原材料,提高劳动生产率,并使得装配简单等。例举产品的机头内部图如图所示。 1.1产品构造设计遵循自顶向下的装配思路,通常画出装配草图。先简洁画出零件功能造型,经装配后再修改成实际外形。创立标准零件库,可重复地使用库里的零件,也可通过修改参数做出一个新零件,提高了设计效率。 1.2干预检查是三维设计软件最大的优点,特别有用与便利,其目的是减小设
2、计过程中的疏忽。运行干预检查,可在本装配中以警告色显示干预处,也可在不同的剖切面直观显示,检查移动零件有无碰撞状况,修改好零部件直到没有消失干预。 1.3按设计要求模拟出机构的动作,提高设计的胜利率。通过运动模拟,可以摆脱大量的简单计算,避开了重复的制图,削减了设计人员的劳动。曲轴与给进刀架简化运动分析结果如图所示。图中的曲轴以的转速旋转,进刀架按水平方向做来回运动。通过运动分析及综合模拟状况的反应,进一步地调整构造,使产品设计更合理。 1.4静态应力分析,其归属于有限元分析,是软件的高级应用。如图所示为数控插针机上部的圆盘支架中心轴静态应力分析配置图。指定中心轴为一般碳钢(屈服强度为,密度为
3、),固定好约束面,对中心轴施加的静态压力,网格化分析零件(网格尺寸,网格公差)。图所示为分析的结果图,最大应力处在中心轴的根部为,最大位移处在中心轴的头部处。分析结果符合使用要求。工程材料的力学性能有屈服强度、塑性性能、硬度等参数,他们是设计构造与选用材料的主要依据,关系到产品的质量与使用寿命。在实际设计中设计人员时常是通过对一样材料、外形相近的样件与设计件进展比拟,记录好数据,来提高对构造的判定力量与选择材料的阅历。 2学问扩展 学问扩展对设计人员也很重要,只有学到这方面的学问,才能设计出真正的产品,才能正确加工设计件,使构造设计得以胜利实现。工业产品设计中常用的学问如下。 2.1钣金学问钣
4、金归属于冲模,如图所示为机床前盖的形状与钣金绽开图。在实际应用中,可通过修改折弯系数(因子)与软件内置计算表,来提高绽开尺寸的精确度,通过调整钣金件的外形,来改善实际生产中的合理排料。级进模设计有插件,为、,软件中的模拟程序可便利地计算冲模的中心重力点、材料的使用率及需要的冲床压力吨位。特殊是插件,正确装配好模具零件后,在软件中设定好进料步距、冲头行程、卸料行程,可以模拟出冲孔、翻边、拉深等各个工位状态的动画。 2.2模具学问模具广泛应用于汽车、家用电器等领域。工程塑料具有质量轻,耐化学腐蚀等优点,设计合理的塑料件可代替简单加工的金属件。随着高分子工程塑料的性能提高,更多的金属零件被塑料零件所
5、代替。如图所示是本机器内部电器盒的模具分解图,在图中可以看到产品、已分开的静模腔、动模芯、铜极及侧抽芯。此产品的材料为阻燃聚碳酸酯,可顺当脱模,模具工艺正确,设计件符合注塑加工。注塑模、压铸模设计有插件,为,包括设计初始化、模具修补、分型、标图电器盒的模具分解图准模架的添加、标准件的添加和治理、浇注系统和冷却系统的设计等。 2.3测量学问测量要依据机械制图的绘图原理,合理选择基准面与参照点。在测量各零部件的尺寸中,遇到难以测量的协作尺寸,要制作专用量具或必要时剖切产品来测量。对高精度的曲面可借助三坐标测量仪。 3结语 构造设计应尽量地简洁化,简洁代表牢靠与稳定,可简扮装配,减小本钱。随着装配件的增加,相互传递过程功耗会增加,简单增加故障的范围。设计产品要以市场为目标,也要与企业生产力量相结合,联系实际状况,设计才会有价值,设计才会持续创新与进展。当今产品的生命周期越来越短,设计人员更要紧跟社会技术的步伐,扩展相关行业的学问,使设计产品在品质、美观等方面逐步地完善,更好地满意人们的要求。 :雷小建单位:浙江嘉兴学院机电一体化