关于产品设计过程中零件结构合理性设计的研究

发表时间:2020/7/22   来源:《科学与技术》2020年2月第6期   作者:高继军,彭少峰
[导读] 新形势下,随着我国制造业的可持续发展,并迅速的抢占市场

        摘要:新形势下,随着我国制造业的可持续发展,并迅速的抢占市场,且占据较大的市场比重。产品设计属于机械产品设计的基础,也是产品使用的关键。这个时候,科学化的设计路径,不仅可以优化产品的合理化途径,还可以将产品的内涵体现出来。立足优势与不足,满足未来的灵敏度需要。优化设计、科学的倾斜,并对产品的合理性实施判断,降低加工成本,便于安装。并在达到功能性需求的同时,还需要满足强度与装配、刚度、工艺、维修护理、造型、成本的需要。因此,本文首先提出需要探究的问题,并根据课题需要,分析产品设计过程中零件结构合理性设计和构建路径,以此在产品投入使用的时候,可以获得更多的经济效益和社会效益。
        关键词:产品设计;零件结构;合理性设计
一、问题的提出
         从一定的程度上看,在进行机械零部件产品设计的时候,需要在理论依据概率的基础上,展现较大的不稳定性。并且可以逐渐形成模糊理论。在实施模型计算的时候,不仅计算起来任务比较繁重和复杂,并且涉及的数据较多,设计的合理性不足[1]。从另外一个角度看,为了简化合理性的设计过程,降低繁重的任务,那么就需要相关的人员对合理性设计不断的优化和改良。在相互优化和相互结合的过程中,形成一套实用性较强的设计理念。从目前的形势上看,产品零件设计,需要在合理性的基础上,不断完善。但是,现如今在设计的过程中却存在不少局限性,甚至在应用的概率上合理性与模糊性不足。在分析判断的时候,存在不少不确定的因素,需要引入大量的数据,才可以立足现状,根据优势性与不足,对产品科学的判断。并且在设计的过程中,还需要在不同的阶段当中,构建科学化的设计内涵,满足现代化的发展需求。现代机械产品设计中,并不是零件设计越粗越好,也不是材质越优越好[2]。需要从可靠性与经济性的视角进行分析,合理的构建产品的结构形状,以此来保证轻度与刚性,降低成本,提高经济效益和社会效益。因此,在产品设计的过程中,如何合理确定结构性?如何保持科学化的设计?就成为了目前形势下需要探究的重点。
二、产品设计过程中零件结构合理性设计的分析
(一)加强灵敏度合理性设计
         从机械产品设计的灵敏度设计看,需要在科学性的基础上,找到零部件反应最为强烈的因素。接下来,就需要对这些影响实施科学的评估,之后,根据评估的结果,分析灵敏性的参数。只有最大限度的降低或者是消除灵敏参数的影响,那么就可以根据具体的数值,构建更为精确的可控制数据。
(二)合理性优化设计
         从零部件产品设计的角度看,不仅需要对结构实施科学的调整,还需要在原有的基础上,优化使用性能,满足理想化的应用效果。另外,还可以使用数学模型当中的知识,制作刚度设计标准,使用计算或者是分析的方式,科学的调整与优化。
(三)合理性稳健设计
         从另外一个视角看,稳健性的主要目的就是为了降低外部环境对产品设计科学性的影响。因此,这个时候,在机械零部件投入使用之后,会存在很多的不确定因素。只有对这些敏感度实施稳定的发展,这样才可以发挥其重要的作用与价值[3]。


(四)合理性试验
         在设计完成之后,需要实施科学的试验,满足各项数据的运行需求,结合反馈情况,检验使用者的需求,找到不足之处。延长零部件的使用时间,降低减少的次数。另外,还需要结合实际实践当中存在的情况,及时的降低成本,提高效率。
三、产品设计过程中零件结构合理性设计的路径
(一)绿色制造工艺
          随着科学技术的进一步发展,绿色、环保、友好型等字眼就呈现到了大家的视野当中[4]。在机械产品设计的时候,也需要在绿色制造工艺的基础上,提高自身的经济效益和社会效益。另外,在设计的时候,还需要满足大众化的设计需求,体现大众对保护环境的具体设计方式,将环保方式与技术相互结合起来,降低成本,并达到现代化的性能与质量需要。接下来,还需要思考人在使用这些产品的时候,会对环境造成什么样的影响。最终,在创新的基础上,使用绿色的设计思维,保持较强的可持续性。
(二)提高加工表面质量
          从现代化的视角看,机械产品设计,在构建的时候,需要在设备整体性能与质量的基础上,保持外观的平整性与光滑性。在科学的工艺设计当中,构建技术参数指标,保持功能性与性能。另外,还需要结合工艺性的需要,保持设备质量,提高耐久性,增强现代化的发展需求。
(三)控制加工精度
          在实施产品设计的时候,需要保证一定的精度指标。也就是说,需要各类机械部件和元器件都在标准化的范围之内,并且属于可控的水准。另外,机械设计人员也可以根据相关的事项,掌握设计的方式与制造工艺。结合现实的需求,满足科学的发展路径,在原有的基础上,不断的创新并突破新的技术。
(四)加强合理性设计数据的分析研究
         从目前的视角看,需要在合理性数据的基础上,保持对应的应力、强度、寿命等技术参数。但是,不少数据处于困难的局面,另外还缺少精确性。那么,这个时候,就需要在科学性的基础上,统筹规划,探究产品的主要特征与使用特性,这样才可以提高应用性,满足未来的合理设计方向,展现较强的创新与优化路径[5]。在数据分析的时候,不仅需要使用单纯的想法实施构建,还需要在经济和可靠性的角度上,保持强度与刚度。分析最大化的承载能力,降低对应的生产成本,提升机械零部件的质量,满足现代化的发展需求。
总结:随着社会的进步,机械零部件的质量标准就是保持合理性,提升性能的优质性。机械产品设计中只有合理的确定铸造件的结构形状,这样才可以在正确的计算方式当中,降低成本,提升产品的性能。并从合理优化设计、灵敏度设计、稳健设计等方面,科学的试验,使用最优化的计算方式,保证数据的精确性与可靠性。
参考文献:
[1] 贺翔,李卫国. 机械手的材料选择与应用分析——评《机械设计与材料选择及分析》[J]. 材料保护. 2019(12)
[2] 许崇智. 关于新时期机械设计制造及其自动化专业特点分析[J]. 科技创新导报. 2019(27)
[3]杨阳,马朝平,雷海峰,柳光.  高职机械设计与制造专业人才培养模式探究[J]. 教育现代化. 2019(A2)
[4] 景大鹏.  新型机械设计理论在汽车工程中的运用研究[J].内燃机与配件. 2020(01)
[5] 张俊生,兰宇.  机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势分析[J].南方农机. 2020(02)



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