產(chǎn)品的生產(chǎn)活動(dòng)一般分為設(shè)計(jì)、加工、裝配等若干階段。設(shè)計(jì)是產(chǎn)品制造的開始,設(shè)計(jì)的費(fèi)用在制造系統(tǒng)中所占的比例雖然不大,但它對(duì)產(chǎn)品最終成本的影響卻可達(dá)80%[1]。合理的工業(yè)設(shè)計(jì)策略對(duì)新產(chǎn)品的開發(fā)有著不可估量的意義。汽油發(fā)電機(jī)新產(chǎn)品開發(fā)的工業(yè)設(shè)計(jì)過程可以概括為:人機(jī)工程研究)概念設(shè)計(jì))外觀造型設(shè)計(jì))計(jì)算機(jī)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(shè)計(jì)。

 

 

　　1 汽油發(fā)電機(jī)的工業(yè)設(shè)計(jì)策略

 

 

　　1. 1 人機(jī)工程研究

 

 

　　在汽油發(fā)電機(jī)的油箱、控制面板、機(jī)架、按鈕和插座的位置、形狀、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(dòng)作的準(zhǔn)確性和耐力極限等;對(duì)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(dòng)過程中的心理調(diào)節(jié)能力、心理反射機(jī)制以及人在正常情況下失誤的可能性和其因等。同時(shí)對(duì)開關(guān)、儀表、輸出電源插座等其他零部件的設(shè)計(jì)要符合人機(jī)工程學(xué)、美學(xué)、設(shè)計(jì)心理學(xué)和產(chǎn)品語義學(xué)。盡量減少使用者在使用時(shí)的身體疲勞和因誤解而導(dǎo)致的錯(cuò)誤操作,力求“設(shè)計(jì)者”的意圖和“使用者”的需求統(tǒng)一。

 

 

　　1.2 概念設(shè)計(jì)

 

 

　　圖1 概念設(shè)計(jì)的一般流程Fig. 1 General flow of conceptual design

 

 

　　從設(shè)計(jì)過程看,概念設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性、多樣性和遞歸性的特點(diǎn);從設(shè)計(jì)對(duì)象看;概念設(shè)計(jì)又具有層次性和殘缺性的特點(diǎn)。其中,創(chuàng)新性是概念設(shè)計(jì)的本質(zhì)和靈魂。圖1描述了一般概念設(shè)計(jì)的工作流程,它包含綜合與評(píng)價(jià)兩個(gè)基本過程。綜合是指由設(shè)計(jì)要求推理而生成的多個(gè)方案,是個(gè)發(fā)散過程;評(píng)價(jià)則從方案集中擇出最優(yōu),是個(gè)收斂過程。

 

 

　　1.3 外觀造型設(shè)計(jì)

 

 

　　1)考慮產(chǎn)品造型與環(huán)境的和諧關(guān)系;

 

 

　　02)整體造型清楚表達(dá)產(chǎn)品的功能;

 

 

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

 

 

　　4)產(chǎn)品造型具有獨(dú)創(chuàng)性,避免雷同;

 

 

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

 

 

　　6)利用標(biāo)志、使用說明書、包裝提升產(chǎn)品形象。

 

 

　　1.4 計(jì)算機(jī)建模

 

 

　　應(yīng)用3DSMAX、Rhino、Pro /Engineer、UG、Photoshop、CAD等繪畫軟件將設(shè)計(jì)概念轉(zhuǎn)為更為精確、直觀的計(jì)算機(jī)二維和三維效果圖。對(duì)關(guān)鍵部分或特殊結(jié)構(gòu)要繪制大樣圖。對(duì)零件的設(shè)計(jì)可用CAD或Pro /Engineer繪制表現(xiàn)。

 

 

　　1.5 油泥模型制作

 

 

　　1、基礎(chǔ)框架的搭接制作?；A(chǔ)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(jié)合。制作基礎(chǔ)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(chǔ)面,減少造型過程中的變形及出現(xiàn)不清晰的結(jié)構(gòu)輪廓。

 

 

　　2、1B1膠帶圖制作。將1B1的效果圖與1B1的汽油發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)二維圖相結(jié)合,在圖板上進(jìn)行膠帶圖的制作。膠帶圖表現(xiàn)概念設(shè)計(jì)的空間要素,至少包括主視圖和俯視圖兩個(gè)方向,以便指導(dǎo)油泥模型的制作。

 

 

　　3、敷油泥。防止刮削油泥時(shí)出現(xiàn)氣泡,敷油泥時(shí)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(duì)設(shè)計(jì)方案把握不是很成熟時(shí)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(jī)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(shí)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(duì)稱的部分要盡量保持對(duì)稱。然后進(jìn)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(jī)進(jìn)行展示評(píng)估。

 

 

　　1.6 模型數(shù)據(jù)采集

 

 

　　機(jī)械工程師利用三維坐標(biāo)測量技術(shù)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(shí)現(xiàn)。接觸式方法由于對(duì)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(duì)精確,但對(duì)軟質(zhì)材料適應(yīng)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(shí)物模型的表面資料時(shí),采集速度快,可形成/點(diǎn)云0資料,缺點(diǎn)是精度較低而且對(duì)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(shè)計(jì)

 

 

　　將所測數(shù)據(jù)導(dǎo)入U(xiǎn)G、Pro /Engineer軟件中之后,再進(jìn)模具的開發(fā)與設(shè)計(jì)。

 

　　2 結(jié) 語

 

　　隨著中國加入WTO,對(duì)中國的企業(yè)來說是機(jī)遇同時(shí)也是挑戰(zhàn)。這意味著中國的汽油發(fā)電機(jī)企業(yè)不能再同以往一樣在外型和結(jié)構(gòu)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(yīng)產(chǎn)品時(shí)間(T, Timetomarket)、成本(C, Cost)、質(zhì)量(Q,Qualty)、售后服務(wù)(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(shè)計(jì)過程模型、設(shè)計(jì)策略與方法已成為新產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。