產(chǎn)品的生產(chǎn)活動一般分為設計、加工、裝配等若干階段。設計是產(chǎn)品制造的開始,設計的費用在制造系統(tǒng)中所占的比例雖然不大,但它對產(chǎn)品最終成本的影響卻可達80%[1]。合理的工業(yè)設計策略對新產(chǎn)品的開發(fā)有著不可估量的意義。汽油發(fā)電機新產(chǎn)品開發(fā)的工業(yè)設計過程可以概括為:人機工程研究)概念設計)外觀造型設計)計算機建模)油泥模型制作)模型數(shù)據(jù)采集)數(shù)字模型建立與模具開發(fā)、設計。

 

 

　　1 汽油發(fā)電機的工業(yè)設計策略

 

 

　　1. 1 人機工程研究

 

 

　　在汽油發(fā)電機的油箱、控制面板、機架、按鈕和插座的位置、形狀、結構設計上,充分考慮不同使用者的人體生理尺寸、功能尺寸、操作力、操作速度和操作頻率、動作的準確性和耐力極限等;對信息的接受、存貯、記憶、傳遞、輸出等能力,以及各種感覺通道的生理極限能力;人在勞動過程中的心理調節(jié)能力、心理反射機制以及人在正常情況下失誤的可能性和其因等。同時對開關、儀表、輸出電源插座等其他零部件的設計要符合人機工程學、美學、設計心理學和產(chǎn)品語義學。盡量減少使用者在使用時的身體疲勞和因誤解而導致的錯誤操作,力求“設計者”的意圖和“使用者”的需求統(tǒng)一。

 

 

　　1.2 概念設計

 

 

　　圖1 概念設計的一般流程Fig. 1 General flow of conceptual design

 

 

　　從設計過程看,概念設計具有創(chuàng)新性、多樣性和遞歸性的特點;從設計對象看;概念設計又具有層次性和殘缺性的特點。其中,創(chuàng)新性是概念設計的本質和靈魂。圖1描述了一般概念設計的工作流程,它包含綜合與評價兩個基本過程。綜合是指由設計要求推理而生成的多個方案,是個發(fā)散過程;評價則從方案集中擇出最優(yōu),是個收斂過程。

 

 

　　1.3 外觀造型設計

 

 

　　1)考慮產(chǎn)品造型與環(huán)境的和諧關系;

 

 

　　02)整體造型清楚表達產(chǎn)品的功能;

 

 

　　3)產(chǎn)品造型能符合操作功能,充分表達產(chǎn)品和其附件的功能操作方式,以減少操作的復雜程度;

 

 

　　4)產(chǎn)品造型具有獨創(chuàng)性,避免雷同;

 

 

　　5)要滿足汽油發(fā)電機的裝配工藝、制造工藝;具有穩(wěn)定性和抗震動性。同時要適合模具開發(fā);

 

 

　　6)利用標志、使用說明書、包裝提升產(chǎn)品形象。

 

 

　　1.4 計算機建模

 

 

　　應用3DSMAX、Rhino、Pro /Engineer、UG、Photoshop、CAD等繪畫軟件將設計概念轉為更為精確、直觀的計算機二維和三維效果圖。對關鍵部分或特殊結構要繪制大樣圖。對零件的設計可用CAD或Pro /Engineer繪制表現(xiàn)。

 

 

　　1.5 油泥模型制作

 

 

　　1、基礎框架的搭接制作?；A框架主要材料有木材、聚苯乙烯和硬泡沫等,這些材料與油泥不需粘接劑結合。制作基礎框架要注意留有足夠的余量空間敷油泥(至少留有4~5rnrn的厚度)。好的油泥模型既可節(jié)約油泥成本、減少敷油泥的工作量,又可作為敷油泥的參考基礎面,減少造型過程中的變形及出現(xiàn)不清晰的結構輪廓。

 

 

　　2、1B1膠帶圖制作。將1B1的效果圖與1B1的汽油發(fā)電機結構二維圖相結合,在圖板上進行膠帶圖的制作。膠帶圖表現(xiàn)概念設計的空間要素,至少包括主視圖和俯視圖兩個方向,以便指導油泥模型的制作。

 

 

　　3、敷油泥。防止刮削油泥時出現(xiàn)氣泡,敷油泥時用力要均勻,符合/寬、長、平、薄0的原則。大面輪廓要清晰,保證層與層之間緊密貼合。如果對設計方案把握不是很成熟時油泥可敷厚一些,如果方案掌握得很好了,可以敷薄一些。雖然說不同機體敷的厚度不等。但是厚度仍然不要相差太大。以免油泥干時收縮不一產(chǎn)生裂紋。

 

 

　　4、油泥模型的制作?？焖俦憩F(xiàn)模型的外型。特別要注意控制中心線和重要的輪廓線,如是對稱的部分要盡量保持對稱。然后進行精刮,確保其光滑,外觀清晰。

 

 

　　5、油泥模型的覆膜噴色處理。在高彈性的彩色膜或在無色膜上噴色漆,待漆干后覆膜在模型表面。完成覆膜后可將汽油發(fā)電機進行展示評估。

 

 

　　1.6 模型數(shù)據(jù)采集

 

 

　　機械工程師利用三維坐標測量技術采集油泥模型數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)采集可由接觸式與非接觸式兩種方法來實現(xiàn)。接觸式方法由于對物體表面的顏色和光照沒有要求,因此物體邊界的測量相對精確,但對軟質材料適應性差且速度慢;而非接觸式方法(以激光為媒介的非接觸三維表面數(shù)據(jù)采集法)在采集實物模型的表面資料時,采集速度快,可形成/點云0資料,缺點是精度較低而且對樣件表面和光照有較高的要求。

 

 

　　1.7 數(shù)字模型建立與模具開發(fā)、設計

 

 

　　將所測數(shù)據(jù)導入UG、Pro /Engineer軟件中之后,再進模具的開發(fā)與設計。

 

　　2 結 語

 

　　隨著中國加入WTO,對中國的企業(yè)來說是機遇同時也是挑戰(zhàn)。這意味著中國的汽油發(fā)電機企業(yè)不能再同以往一樣在外型和結構上一味模仿國外的企業(yè)。為了生存與發(fā)展,現(xiàn)代企業(yè)必須響應產(chǎn)品時間(T, Timetomarket)、成本(C, Cost)、質量(Q,Qualty)、售后服務(S, Service)的競爭壓力。在新產(chǎn)品開發(fā)過程中采用適合于本企業(yè)的設計過程模型、設計策略與方法已成為新產(chǎn)品開發(fā)的關鍵環(huán)節(jié)之一。