产品设计改进方案
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产品设计改进方案
产品设计是一个创造性的综合信息处理过程,通过多种元素如线条、符号、数字、色彩等方式的组合把产品的形状以平面或立体的形式展现出来。产品设计的改进方案应该怎么写?
用价值工程理论指导改进产品结构设计,即以最低的总成本可靠地实现产品的必要功能(主要功能和次要功能),去掉不必要功能(过剩功能)。减少不必要的材料消耗,在保证产品质量的前提下,尽量做到缩小体积,减轻重虽,降低单位产品材料消耗量。不影响产品功能和使用性能等部位,应当考虑紧缩设计(减小、体积和重量)节约检料,缩小占地(残空间)面积,减少运输费用。如现在的袖珍计算器,非常方便可装在衣服口袋里。电规机的体积比原来也缩小很多,一方面由于电视视元器件的小型化,由电子管-晶体管-集成电路-大规模集成电路。另外显像管的电子枪也由长尾改为短尾,其轴助零件也尽司,能地小型化了,因此仗电视机的外形尺寸大大缩小。
例如,菜电真空设备厂生产的双位立式氢气炉,原来体积很大,占地面积也很大。现在生产的双位立式氢气炉修改了设计方案,机架高度增加了一些而占地面积缩小了一倍,效率照荡略近一倍,使用寿命大大提高,性能好,节约了树料,降低了产品成本。
有些物品在装运前常常被压缩,如气态燃料和化学品用高压气瓶装运,油漆用浓缩的形式装运,这些都是编小体积节约包装材料和节省运输费用的方法。这些都是编小体积节约包装材料和节省运输费用的方法。
零件、部件是组成产品的重要单元。零件、部件设计的如何直接关系到整个产品的性能,经济指标和技术指标。为了提高产品性能,简化装配工作,在保证机械性能和某些特殊功能的情况下,尽可能地简化结构,节约材料。
(一)积木化,整体化
如果某一部件可广泛应用于不同的产品,则做成标准部件就比较经济,如收音机中的调谐器,放大器和喇叭都是一个个。计算器的键板等也是标准部件,同样的键板可使用于各种不同的计算器。又如真空设备上的各种阀,水冷挡板,管路零部件,控制机柜等,均可分离成独立的标准或专用零件、部件。在新产品设计中除少部分具有特殊要求为专用零件、部件外,大部分可选用已经标准化或通用化的零件、部件,就可大大缩短设计周期、试制周期,保证产品质量,便于装配,维修,又可组织专业化大批量生产,提高生产效率,节约材料,降低产品成本。
整体化设计,可减少零件数量及各零件间的交界面,减少逐个零件装配,减少了零件、部件的重量和复杂性;整体化构建由于连接件少,应力集中点也较少,既简化了装配又
提高了证件的力学性能。由于结果连续强度高,可达到虽小体积,节约材料的木笔,有些整体化设计还可达到集中和程序控制的目的。
(二)以焊接件代锻件
(三)简化装配工作的按扣配合件
按扣配合是一种节省劳动力的装配方法,它安装快,省力,结构较为简单且无零散小件,公差要求也不太严格,价廉,广泛用于可拆和不可拆的装配.
(四)节约材料保证机械设能的结构设计
既要节约材料,又要保证构件的机械性能(强度,刚度等),作到两全其美。这样首先要考虑的问题就是结构屈曲变形的问题,“屈曲”是由于刚度不
足而产生的破坏,则度又叫刚性或回弹率c屈曲是薄壳,梁常见的破坏方式,局部屈曲分:受压屈曲,受弯屈曲和扭转屈曲三种。如何强化薄壳,梁和柱是解决屈曲问题的主要方案。预防屈曲的措施如下:
(1)采用加强方法,加筋,压瓦楞,表面网纹结构,均可提高构件的强度和刚度,以防止局部屈曲。
(2)选用具有较高弹性模量B和较高剪切模量G的硬质材料。
(3)梁和拄的设计,用管子代替实心棒承受的转载荷大,因空心管其重量x、y、z:轴三座标的惯性矩较大,故在抗
弯曲和抗扭转方面比实心棒效果更好。
(4)增加壁厚,选用令直径厚壁管,承受弯曲时不致于屈曲。
(5)薄壁管弯形时,可装入填充物如砂子、蜡或树脂等,弯形时这些填充钩可加强管壁并产生流体静压力,弯形后将填充物熔化,回收以备再用。
(五)节约树料助产品(零件、部件)结构设计
电子元器件中,有许多产品结构不单是为了确保其机械强度,而更多地考虑其电性能。如变压器的功能,导磁率是它的主要质量指标和设计的主导思想,如何在保证质量的条件下缩小体积,减少材料消耗,就是改进产品结构设计的方向。
例如变压器阻流圈铁;路的设计,有CD型和ED型两种,其铁芯均需用冷轧硅钢带(D310)制造。ED型采用冲压片重叠装配而成,CD型采用卷绕工艺制成。但CD型铁芯比ED型铁芯有显著的优点;它质量稳定,损耗小,导磁串高,相同横截面积的c型铁芯导磁率B位为15000-17000高斯,而E型结构的铁芯B值一般在9000—1XX高斯;相同容量的C型铁芯比E型钦芯重员可减轻三分之一左右,节约了钢材。生产一台250瓦的同功率的变压器.按采用C型铁芯耗用继钢片公斤,而采用E型铁芯需耗用硅钢片公斤;同时C型银芯外形美观,装越简便。因此,在各种变压器和阻流圈的设计中
均应尽量采用C型铁芯结构,既提高了产品质量,每台又减少消耗硅钢片公斤(约38%)。
产品标准化就是通过对产品发展规律的分析研究,和对国内、国外产品发展趋势的预测,结合本单位的生产技术条件,经过全面地技术、经济论证,将产品的结构、型式、主要参数、尺寸、技术要求、试验方法和包装运输等作出统一规范,以减少产品与零、部件的品种,达到节约材料的目的。
在产品设计中实行零、部件的标准化和通用化,为实行集中专业化生产创造了条件,从而有效地提高劳动生产率和材料利用率,节约材料并降低产品的制造成本。零件以及部件实行标准化、通用化的范围是极其广泛的。那些用途相同.结构相似,参数和尺寸变化有规律的零、部件,可制定统一标准。有些零件不具备制订标准的条件,但能够存同类产品或不同类产品之间通用。例如,减速器,联轴节,传动零件、润滑件,操作件,管道零件和阀门等,都是标准化,通用化的对象。