邹冠业、邱全安
紫金矿业集团股份有限公司紫金山金铜矿
摘要：机械制造业是衡量一个国家科技发展水平的重要指标之一。如今机械设备的结构设计已经日趋成熟,随着社会发展,机械设备不断的更新换代,机械设计师需要在机械结构设计中进行优化设计,不断提高设备的性能。在机械结构设计中的创新设计，不仅能顺应市场多元化发展，满足人们日常生活中的“功能外需求”，还能提升现有的机械水平，实现设计最优化，对社会发展具有重大意义。
关键词：机械结构设计；创新设计；要求
1机械结构设计的基本要求
1.1功能设计要求
机械制造的最终目的就是满足人们对机械功能的需求并对原材料进行加工形成新成品。在机械制造的初始阶段，机械功能的设计不仅要满足客户的实际需求，还要展现出创新性。设计的产品必须满足相关的机械工作原理，保证产品的稳定性，满足工艺力学、材料力学和装配性能等相关因素的要求。
1.2质量设计
机械产品的质量会直接影响到最终的使用价值，因此在对机体结构进行设计的过程中，应当保证产品的质量以及稳定性能够达到相关的标准要求,通过深入分析产品运行过程中可能影响质量的相关因素，并对这些因素进行全面的把控,只有这样才能够有效地确保机械的使用质量,提高产品的性价比。与此同时，作为设计者,也应当在设计的过程中充分考虑到机械在使用安装过程中的便捷性以及环保性，加强产品的过程控制，提高产品的合格率。在对产品进行设计加工的过程中应当进行动态控制，一旦发现问题应当及时解决，并反馈到实际设计过程中，通过优化设计从而降低生产者的经济损失。
1.3智能化设计
在机械设计过程中，可以将智能化技术应用于其中，通过加强机械设计的智能化，能够对零件形状大小以及所处的位置进行精确的把控，能够提高设计的有效性。除此之外，在智能化技术支撑之下，能够实现零件装配的动态把控，与传统的设计相比，能够使得机械产品的设计质量得以提升。
2机械结构设计中的创新设计
2.1材料设计
在进行机械结构设计的过程中，材料对设计的整体效果具有十分重要的作用，因此作为设计人员应当通过全面的调研，明确周围环境，并选择与环境相吻合的材料材料，只有这样才能够确保机械结构设计的最终效果。在进行机械结构设计之前，作为工作人员应当对机械结构材料进行整体全面的分析，通过对比材料的使用价值以及性能，使其能够迎合机械结构创新设计的要求，选取与之相对应的材料，一些机械结构十分复杂，因此，在进行设计之前，也应当加强对于机械结构设备的材料创新，避免在设计过程中由于材料不对应从而最终影响机械的应用性能，提升最终的设计效果。工作人员应当严格把控在机械结构创新设计过程中可能出现的问题，如果发现存在设计不合理的情况，应当立即加强对于收集材料的优化处理工作，通过全面落实机械结构创新设计的合理化，保证机械结构在运行过程中状态，确保结构与结构之间能够相互衔接，最终形成一个整体，推动机械设备制造的可持续发展。
2.2产品形状设计
对于机械结构设计而言，形状是重点内容，借助对机械结构表面形状的改变来调整零件规格，实现对机械结构性能的优化。在进行弹簧设计的时候，要强化弹力对零件的压紧作用。形状变元就是对元器件进行形状调整后得到机械结构设计所需形状。基于创新思想，在进行弹簧安装的时候，既可以对弹簧类型进行选择，也可以对压紧件的形状进行改变，以实际需求为基础，制作平面、球面等多种形状的弹簧。
在具体设计阶段，要对弹簧及零件之间的距离进行慎重考量，强化对压紧力的有力控制，避免对结构质量产生不良影响。
2.3零件数量
在进行机械结构设计的过程中会包含很多零件。而这些零件在结构、作用、效果等各方面都存在着很大的差异性，因此相关设计人员在进行机械结构创新设计的过程中，一定要了解这些零件数量，只有这样才能够真正体现这些零件在机械结构设计过程中的真正作用，作为设计人员在进行设计之前，应当对可能出现的数据进行计算和推演，了解零件的性能和作用，并按照规定的程序展开设计，对于一些不合理的零件，应当及时更换或是改进，避免在机械结构设计的过程中由于零件质量或许数量出现问题，而导致机械在使用过程中存在误差。因此相关工作人员在进行机械结构创新设计时，应当从零件性能、零件数量等各方面进行创新，从而减少由于零件缺少或者是合并而产生的问题，最终提升机械结构的整体性效果，这对提高机械结构应用综合性有着十分重要的意义。在进行创新的过程中，工作人员应当全面考虑到设计要求以及机械具备的使用价值，只有这样才能够保证机械数量的合理性，确保最终的规模满足相关部门的要求，通过降低设计的难度，从而提高机械应用的实际效果。
2.4产品位置变
一个机械往往有很多种不同的器元件组成，器元件有于其各自的联系不同、作用不同，其最优位置也各有不同。对机械设计进行位置变元，通俗来讲就是通过对元件的空间位置进行调动、测试，以确定其最优位置，最终达到整体优化的目的。例如在焊接元器件的时候应该把焊接的位置固定在对称抽的位置，这样就可以有效防止器元件发生变形扭曲，增加部件群的整体协调性、美观性，同时能有效的利用空间，置放其它元件，实现有限空间的高效利用。
2.5尺寸设计
在进行机械结构设计创新设计的过程中，应当严格按照相关部门的要求，通过协调各方面因素，最终确定机械结构所能够设计的尺寸，从根本上确保机械结构设计尺寸的合理性，这样能够在很大程度上提高机械的结构的使用价值以及最终的使用寿命，如果在设计的过程中，出现尺寸不合理这一情况应当严格按照有关部门提出的设计要求进行改正，只有这样才能够进一步提高机械结构设计在实际应用过程中的性能，拓宽机械的应用范围。在对机械结构设计尺寸创新的过程中，应当确保机械结构外观以及安装顺序的合理性，能够满足相关要求。一些机械结构在安装过程中十分复杂，因此在设计之前应当对比不同尺寸的机械结构，从而确保在安装过程中尺寸能够符合实际需求，在此之后才能开展后续的设计工作。
2.6工艺
设计工艺对于机械结构自身使用性能也有着直接影响。为了更好地满足当前机械产品的实用性、以及设计过程中的实际需求，必须充分对当前工艺对最终效果的影响进行全面考虑。这就要求相关设计人员必须要有较高的专业知识与专业技能进而更好地对当前机械结构制造工艺有明确认知。同时，还应在日常工作中，对一些长期存在的问题进行专项的研究分析，并以此为据提出一些针对性较强的解决意见，进而更好地为后续创新工艺提供事实保障。所谓的工艺变元法其实指的就是对材料的加工方式进行改变从而创新机械结构设计。比如，在实际设计模具的过程当中，斜顶的要求较高，特别是一些精密模具的斜顶尺寸较小，普通渗碳工艺难以满足设计要求，需要采用特殊工艺使材料获得更佳的刚性，有效确保设计质量的提升。
3结束语
综上所述，将创新设计运用到机械结构设计中,能够促进机械结构设计水平的提升,使传统结构设计中的缺陷得到改进,为机械制造业的健康发展提供有利支持。在进行机械结构设计创新的过程中，应当与思维两者相结合，通过强化机械结构模块与模块之间的衔接，最终优化机械结构的相关性能，保证机械设备能在应用过程中能够发挥自身的最大效用。
参考文献
[1]机械结构设计中的创新设计[J].胡恒广.南方农机.2019(14)
[2]创新设计在机械结构设计中的应用研究[J].蒋良荭,刘濛,王逸鸣.兵工自动化.2019(07)