模块化设计在控制柜机械设计的应用.docx

模块化设计在控制柜机械设计的应用模块化设计在限制柜机械设计的应用 本文关键词：机械设计，模块化，限制柜，设计模块化设计在限制柜机械设计的应用 本文简介：摘要：目前，传统机械设计方法已经无法完全适应激烈的市场竞争环境，模块化设计作为一种新型设计方法，被广泛应用于各类产品的机械设计中。对模块化设计的概念、思路与流程绽开论述，并以电气限制柜机械结构设计为例，介绍机械设计模块功能树的详细实现方法，旨在提升限制柜设计速度，同时也为其他产品设计供应参考。关键词模块化设计在限制柜机械设计的应用 本文内容：摘要：目前，传统机械设计方法已经无法完全适应激烈的市场竞争环境，模块化设计作为一种新型设计方法，被广泛应用于各类产品的机械设计中。对模块化设计的概念、思路与流程绽开论述，并以电气限制柜机械结构设计为例，介绍机械设计模块功能树的详细实现方法，旨在提升限制柜设计速度，同时也为其他产品设计供应参考。关键词：模块化设计；限制柜；机械设计随着市场经济的快速发展，消费者对机械产品要求呈现出多品种、小批量、柔性高等特点，模块化设计作为一种新型设计理论，很好地解决了市场产品研发与制造短周期的问题，通过该方法不仅能够有效增加产品生产数量，而且对规模化生产也有较大帮助1。当前，客户定制化需求不断改变，限制柜设计也越来越困难，产品更新频率加快，有必要对限制柜进行模块化设计，从而适应快速多变的市场环境。1模块化设计与优点模块化设计针对不同或相同功能及规格的产品，可以设计出一系列功能模块，建立结构模块体系，完成产品结构、功能的重新定义与划分，从而实现产品快速设计目标2。模块化设计具有以下优点：第一，产品升级与变更快，可依据需求将不同模块快速组合，柔性度高；其次，设计效率高，供货时间有保证，通过替换部分模块就能完成产品设计与更新；第三，产品维护便利，各个模块间可互换通用，若其中一个模块须要更换或修理，可以用其他模块先进行替换，降低更换或维护造成的生产损失。2模块化设计思路2.1模块划分模块化设计由若干个模块组合而成，因此对模块稳定性与精度要求很高。从一个产品系统方面分析，每个组成模块是一个相对独立的单元，但在结构组成过程中，要能够与其他单元通用，且具有互换性。在模块划分时，应首先依据客户需求，确定模块的总功能、子功能，然后划分出功能模块以及与功能模块对接的机械模块。其次，根据产品功能需求，划分出相对独立模块单元，继而对产品进行选型，实现产品功能与工况，并将制定各功能模块装配位置。2.2机械结构模块化设计流程在划分出的产品功能模块基础上，设计相应机械结构，保证两模块间接口吻合，且结构相同的零部件可以实现通用化功能。在整体模块结构下，划分出若干个子模块，明确新产品模块组成，限制柜模块化设计流程如图1所示。3限制柜模块化设计应用本设计限制柜主体框架外形尺寸为800mm×900mm×1400mm，支撑柱规格为50×40×2-7375铝合金型材，抗拉强度573MPa，屈服强度505MPa。依据客户订单的需求，对限制柜模块进行划分，详细划分状况如表1所示。机械结构模块设计需在功能分析模块基础上，根据功能结构树进行模块划分，通过参数设计完胜利能结构映射,并建立模块与产品、模块与模块之间的相关关系3。依据这一方法，划分出限制柜的机械结构模块结构功能树，如表2所示。上述各功能模块所对应的机械模块均具有互换性，通用性。限制柜电气元件以及设备的安装状况，可以反映出机械结构设计是否合理，而结构设计又取决于各电气元件的摆放位置。因此，电气元件分区域安装，可避开设备布局错乱排布问题。本设计限制柜安装孔采纳压铆螺母与十字槽盘头组合螺钉，效率高，紧固牢靠，其安装方式如图2所示，各零件型号如表3所示。本设计限制柜接地方式采纳M6×16铜螺栓的接地排固定接地线，机柜框架模块不少于6根线，长度不超过200mm，采纳2.5DK（B）（B）2单芯电缆4。4结论由于电气限制柜功能的不断改变，造成其机械设计困难程度不断提升。通过模块化设计方法，可以提升设计效率，并实现其内部各模块化之间通用化，对其他产品模块化设计也具有肯定借鉴，为下一步基于计算机软件参数化设计奠定基础。参考文献1刘洋志，米良，张强，等.卧式加工中心模块化设计技术及其应用J.机械设计与制造，2022，（10）：249-251.2胡军，孙方超，刘宇，等.玻璃器皿压制机中模块化设计与参数化设计探讨J.现代制造工程，2022，（10）：131-134.3甘仲平，金国峰，方锦明.堆垛机模块化设计探讨J.起重运输机械，2022，（4）：85-88.4秦永贞，孙宗先，张坤，等.城市轨道车辆电气限制柜的模块化设计J.铁道车辆，2022，（10）：24-26.作者：高治理 单位：沈阳东软医疗系统有限公司第4页 共4页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页