來源:白狐設計
在工業機械設備設計領域,設計人員需要熟悉工業設備從設計到生產的各個環節,并通過標準化、信息化的項目管控,做到設計和生產的無縫對接,確保項目開發的效率和質量。機械設備設計是一個復雜的系統性工程,不同的設備具有不同的設計要求及標準,但其設計的流程卻大致相同。簡單而言,機械設備的設計過程大致包括規劃設計、方案設計、技術設計、施工設計、改進設計及定型設計六個階段。
一、規劃設計
根據用戶的需求、市場需要和新科研成果制訂設計任務。市場調查是在明確任務的基礎上廣泛地開展,內容主要包括用戶對產品功能、技術性能、價位、可維修性及外觀等的具體要求;國內外同類產品技術經濟情報;現有產品的銷售情況及對該產品的預測;原材料及配件供應情況;有關產品可持續發展的政策、法規等??尚行苑治龊蛨蟾媸轻槍ι鲜黾夹g、經濟、社會等各方面信息進行詳細分析,并對開發的可能性進行綜合研究,提出產品開發的可行性報告。
二、方案設計
市場需求的滿足是以產品功能來體現的。實現產品功能是產品設計的核心,體現同一功能的原理方案可以是多種多樣的。因此,這一階段就是在功能分析的基礎上,通過創新構思、優化篩選,取得較理想的功能原理方案。產品功能原理方案的好壞,決定了產品的性能和成本,關系到產品的水平和競爭力,是這一設計階段的關鍵。方案設計包括產品功能分析、功能原理求解、方案的綜合及評價決策,最后得到最佳功能原理方案。對于現代機械產品來說,其機械系統(傳動系統和執行系統)的方案設計往往表現為機械運動示意圖(機械運動方案圖)和機械運動簡圖的設計。
三、技術設計
技術設計的任務是將功能原理方案得以具體化,成為機器及其零部件的合理結構。在此階段要完成產品的參數設計(初定參數、尺寸、材料、精度等)、總體設計(總體布置圖、傳動系統圖、液壓系統圖、電氣系統圖等)、結構設計、人機工程設計、環境系統設計及造型設計等,最后得到總裝配草圖。
四、施工設計
施工設計的工作內容包括由總裝配草圖分拆零件圖,進行零部件設計,繪制零件工作圖、部件裝配圖;繪制總裝配圖;編制技術文件,如設計說明書、標準件及外購件明細表、備件和專用工具明細表等。
五、改進設計
改進設計包括樣機試制、測試、綜合評價及改進,以及工藝設計、小批生產、市場銷售及定型生產等環節。根據設計任務書的各項要求對樣機進行測試,發現產品在設計、制造、裝配及運行中的問題,細化分析問題。在此基礎上,對方案、整機、零部件做出綜合評價,對存在的問題和不足加以改進。
六、定型設計
定型設計用于成批或大量生產的機械。對于某些設計任務比較簡單(如簡單機械的新型設計、一般機械的繼承設計或變型設計等)的機械設計可省去初步設計程序。必須強調指出,整個機械設計的過程是復雜的,并反復進行。在某一階段發現問題,必須回到前面的有關階段進行并行設計。因此,整個機械設計是一個“設計—評估—再設計”不斷反復、不斷修改、不斷優化完善的過程,以期逐漸接近最佳結果。
在機械設備產品設計的過程中,設計人員需要熟悉項目開發的整體流程,綜合考慮造型、材質、工藝、人機等因素對設備的影響,嚴格把控產品設計中的各個環節,注重細節設計,盡可能使產品易加工、成本低、美觀,在提高產品效益的同時滿足用戶的使用需求、情感需求及審美需求。