模块化设计在机械设计中的应用 赵月

模块化设计在机械设计中的应用赵月

发表时间：2018-01-24T20:18:08.033Z 来源：《基层建设》2017年第31期作者：赵月[导读] 摘要：在现今经济逐渐发展的时代中，人们的生活质量也随着经济时代的发展而不断提高，对机械生产的需求量也有所增加，传统的生产方式早已无法满足现今的生产需求。

内蒙古科技大学内蒙古包头 014010

摘要：在现今经济逐渐发展的时代中，人们的生活质量也随着经济时代的发展而不断提高，对机械生产的需求量也有所增加，传统的生产方式早已无法满足现今的生产需求。为迎合时代的发展，将模块化设计引用到机械设计中，从而有效解决了传统生产模式的不足之处，并为企业达成批量化生产的目标。本文从模块化设计的发展情况、特点、操作过程及实际应用这几方面进行了深入的研究。

关键词：模块化设计；机械设计；特点；应用

前言

随着时代的不断进步，人们的生活水平也随之逐渐提高，从原有的群居式的生活方式慢慢向个体式的生活方式转变，而传统的生产方式已达不到如今工业生产的要求。在工业生产的进程中，决定其生产数值的主要因素就是企业的生产机器，已经陈旧老化的机器必然是无法达到现今社会生产要求的。因此，为顺应时代的发展，达到当今社会的生产需求量，则需要从机械设计方面着手，引入新型设计理论，从实际使用性能上对机械进行改善，以此减少机械设计的资金投入，并为企业谋取更多的经济利益。

一、模块化设计的发展情况及划分原则

1.1模块化设计的发展情况

模块化设计是一个利用模块组合和选择的方式生产出新型产品的设计理念。在机械化设计中，充分融入模块化设计这一理论，进而设计出符合市场生产需求的机械。从模块化设计的发展时间来看，其发展源于上世纪中，自那时起模块化设计就得到了一些发达国家的认可，且将这个设计理念加以实施，融入到机械设计工作中，并对原有的机械进行改进工作，从而产生一个系列的功能不同的新型机械，以此达到市场生产的要求。通过机械模块化设计，不仅可以达到机械改良的目的，还能为企业在节省设计资金投入的基础上谋取更多经济利益。另外在机械设计中加入模块化设计的理念，使得机械设计更贴合当今社会发展的同时，还能促进我国机械生产行业工作水平的提升。

1.2模块化设计的划分原则

模块化设计划分的主要准则是以最少的模块数量，对机械进行选择与重组，最终产生一个系列的不同功能的新型产品。利用模块化设计重组产生的新产品，从任何方面来看，产品性能都已达到最完美的状态，且新产品提高企业生产总值的同时，还为企业节省了不少设计成本。然而因为模块化设计带来的效益极好，也使得这项技术理论对模块划分的要求比较高，所以在模块化设计使用前，对机械模块进行细致分划是必不可少的。但就模块化设计在我国目前的发展情况来看，我国对机械模块化划分的准则是以其功能在生产工作中所占比重大小进行划分，由于机械设计中模块化划分的标准还未明确，导致我国机械模块化划分的形式缺乏规范性。而一般情况下，模块化的划分方式是整体向独立结构划分，其需要充分了解机械特性后，再根据机械每个结构之间的关联进行机械结构划分与重组，最终形成新生产方式的机器。据实际情况来看，可以按照以下几点原则对机械进行正确划分：（1）保证以机械各模块间的独立性为前提；（2）确保机械各模块接口间能够有效分离；（3）为防止模块故障时对其他模块造成影响，在划分时要确保模块与模块之间无任何关联。

二、模块设计的特点及过程

2.1模块设计的特点

根据实践结果来看，模块化设计具备以下几点特征：（1）产品定义具备完整化。为了达到模块划分的这一特点，则需要在进行模块划分前对产品所处市场进行详细的了解，充分了解市场后再对机械模块进行详细划分方式的设计，最终形成独特的新型产品，另外还需要与时俱进，对模块随时进行改善，以确保产品在各方面都符合市场发展的要求；（2）减少模块设计的周期。以市场实际发展要求为依据，以节约成本为前提，对机械进行有选择的改善，并在节约投入资金的基础上提高生产数值；（3）产品性能具备稳定性、低成本且方便维修的特征。在进行机械模块化设计的时候，其选取的机器都需要通过仔细的审核，以机器使用效率为前提，选择合适的机械进行模块化设计，以此增强机器的功能性，提升机械的生产效率；（4）做到知识管理与集成的设计。对于机械模块化设计而言，其设计过程需要循序渐进，才能获得最好的效益，首先需要做的是利用模块化设计对产品知识进行整理与分析，以便于设计工作人员的使用。

2.2模块化设计的设计过程

通常情况下，可以将模块化设计分为系列产品和个体产品这两个板块进行设计过程的分析。对于系列产品的模块划分而言，其首先需要做的是市场调查与分析与产品功能分析，然后根据分析结果拟定设计方案，再根据方案进行模块划分工作，最终形成模块化生产结构。而对于个体产品而言，可以省略市场调查的步骤，直接根据客户要求拟定出适合的方案，再按照方案内容选择划分方式，做好前期准备后最后对机械实行模块化设计，以达到机械改良的要求。

三、模块化设计在机械设计中的应用分析

在机械设计过程中，模块化设计也可以与其它技术相结合使用，比如与计算机技术的结合，对于机械设计工作而言，往往有时候模型的制造量较大或者结构较为复杂，这样的模型制作如果光靠人力完成是可能性是极低的，那么计算机技术便在其中起到了极大的辅助作用，一方面利用计算机技术创建数据模型，另一方面利用模块化设计技术划分模型结构，两者合作，从而在极大程度上提高机械产品生产效率。

结语

综上所述，在机械设计中加入模块化设计的理念，可以有效改善机械零部件的质量，从而达到标准化的要求，另外利用模块化设计后的机械，还可以保证标准化零部件的产值。且在机械设计中融入模块化设计的理论，既能以低投资获得高效益，同时还能达到机械创新的目的，从而提高我国机械的生产水平。

参考文献：

[1]高卫国.广义模块化设计原理与方法[J].机械工程学报,2007.

[2]苏军.机械的模块化设计在包装领域中的应用[J].包装与食品机械,2002.