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重型机械装配工艺设计方法研究及应用分析

2020/1/29    来源:《工业设计》    作者:郭渊      
关键字:机械装配  工艺设计  
本文重点说明了重型机械装备工业设计都有哪些具体方法,并对其存在实际问题进行论述。

引言

    重型机械产品往往都具有共同点,那就是产品质量沉重、体积巨大的特点,这种产品在生产制造当中,装配方式以及工艺设计模式相对固定,但在之前传统生产模式中,需要投入大量人力物力。近年来,随着我国经济快速发展,将重型机械装备制造行业带入了世界先进生产行列,很多国内相关企业也开始装配新的设计以及制造技术,以满足国内对重型机械产品的需求。

1 重型装配工艺概述

    在我国重型装配工艺发展的几十年当中,其中涌现出很多优秀民营企业,并且生产出大量的重型机械技术装备,在行业发展中,我国在不断总结积累经验的同时,也学习西方先进制造技术,通过整合及不断的开拓创新,相关专家对已经成熟的技术进行了分类,并存贮在数据库当中。

    第一,我国在重型装配工艺制造设计中,完全可以通过知识库,来解决所有现实生产中遇到的问题。一般来说,工作人员都是严格按照装配工序,以原有经验为基础,来进行最终产品的制造,这样可以保证新产品不会比原来的产品差,甚至在经验的累积中更具创新性。

    第二,要区分好每一部分的装备单元设计。应首先将整个重型装备进行划分,划分后以分组方式进行装配工作,这样能保证工作有效率进行。

    第三,在每一单元的装配工作中,都要添加一部分虚拟元件,这样可以保证装配工作达到预期效果,保证了样本筛选工作快速进行。

    第四,一定要在重型装配工艺制造中运用多媒体技术,将全线工作网络化,这样在制造过程中可以降低成本,节省时间。

    第五,等到制造工作结束之后,可以将整个工作过程利用网络记录下来,并存放到设计好的知识库中,为了以后在制造工作中可以拿出来做参考。

2 重型机械产品装配工艺设计方法研究

    首先装配工艺设计的最基本任务就是在特定条件下,用低成本换来较高生产率,并保证较高的产品质量,这其中具有一系列规则,基本上都是在装配过程中慢慢累积形成的。因为重型机械体积和重量问题,在生产中都是以单件为核心进行生产,因此在转配设计之时通常以订单要求做主要依据,因此每件重型机械产品在设计上会体现出一定不同,这也体现出了装配具有的复杂性。

    在如今重型机械产品进行装配工艺设计时,首先要将图纸明确,还要去了解关于产品的基本资料以及工作原理,对产品外形也要有一个大致框架,之后才是相关专业知识的准备,随后设计工作正式开始。在装配工作中,首先对设备组成零件进行详细划分,同时在安装设计过程中保证各个零件位置要特别精准,这就要保证工作人员在基准件选取中一定要做到精准,以保证整个产品的质量。

    另外在重型机械产品装配工艺设计中允许范围之内可以出现一定误差,但仅仅也是在设计之中,为了保证产品精准度,设计者在设计过程中一定要保证精神集中,及时修复错误,特别是在热膜锻产品中要格外注意。

    通过上述设计过程,可列举出一些在重型机械产品装配工艺设计中存在的几个突出问题:

    2.1 效率低

    在进行装配工艺设计之时,对设计工作人员的工作经验要求很高,不仅要对理论知识熟练,还要有丰富的实践能力。而且还要参考大量图纸进行工艺设计,并且每个产品设计要求都不一样。在这种情况下进行装配工艺设计,很难将效率提高上去,也不能将产品设计周期缩短,更不能实现节省设计成本的一系列重要目标。

    2.2 图纸传达信息不统一

    产品设计中一些最重要数据几乎都来自图纸,图纸是由专业人士精心设计出来,也是为设计者传达设计信息。但如今的重型机械产品装配工艺设计的图纸中存在很多歧义信息,导致装配设计工作人员不能理解图纸中所传达的真正含义,导致工期延长。

    2.3 设计质量问题

    在以往的设计工作中,主要都是靠人工完成全部设计工作。由于设计人员水平不统一,有的设计者工作经验有限,并且设计工作最怕受到主观臆断影响,使设计工作增加了很多不确定因素,导致重型机械产品质量不能得到有效保证。

    2.4 无法满足多变的市场需求

    在如今世界经济快速发展中,让市场中各行各业竞争力剧烈增加,带动了市场很多格局的改变,并随着设备使用时间的延长,设备使用寿命渐渐变短。当前技术下设计出来的设备已经不能够应对多变的市场环境,影响了行业内经济发展。

3 重型机械产品对装配工艺设计中不利因素

    截止到目前为止,原有的装配工作在工艺节点上没有一个实际的宏观概念,这是因为每个设备制造中都具有成百上千个装配节点,在设计过程中还要满足调研冷装等特殊要求,因此很难在宏观中确定工作的先后顺序。而且对于大型产品来说,需要更长的装配周期,很容易出现一些技术上难以突破的问题,在工艺设计中,还要根据各种工作形态,制定合理装配顺序,在庞大信息量面前,无法保证准确性的精准程度。在新老人员换班交替中,老技术人员并没有将技术很好的传承下来,不仅导致新一代工作人员在技术上很吃力,就连有些基本的信息化东西也不能全部掌握,这也是导致工艺设计质量没有得到根本性提高的原因。

4 重型机械产品装配工艺设计中问题的解决方式

    4.1 分层次规划

    某种意义上来说,重型机械装备都具有很复杂的组成结构,这也决定着其实际应用的复杂,在其内部结构中,涉及的零件组织数量也是相当庞大,如果在实际工作中想要将拆开的设备进行还原,是不可能完成的一项工作。因此在工作人员进行装配工艺设计之时,就要将其结构层次划分好,并为相关工作人员提供详细结构图示以及维修当中的指导意见。

    4.2 变换BOM

    在重型机械产品装配工艺设计中,设计参照品的选取极为重要,但在人工设计中,很难保证产品与所参照品保持完全一致,当出现相关元件需要进行调整之时,必然会产生大量元件出现移位现象。因此在产品装配制造过程中,在可能发生此种问题的设计中一定要进行详细规范的说明,并进行记录,保证在以后出现问题时修复的方便性。

    4.3 设计计划图

    在重型机械产品装配工艺设计中,会碰到很多复杂的结构设计,首先一定要明确的就是设计顺序,这种情况一旦在设计过程中出现工作衔接问题,会导致整个设计工作无法继续进行,另外,生产部门在生产计划和时间调度的不确定情况之下,对时间节点掌控不清晰,会造成一些零件无法在设备生产中正常安装,这会导致产品生产工作不能继续进行,严重时还会损害设备,从而影响企业在在外界的形象,也会对企业造成巨大损失,因此,计划图的设计显得非常重要。

    4.4 装配工艺库的管理

    随着我国机械制造行业发展,技术已经越来越成熟,但在之前技术探索过程中,也走了很多弯路,在装配工艺库管理工作中,曾经出现过编号混乱等实际问题,后来随着标识的出现,一个编号对应唯一标识,使其管理更加清晰化,让整个装配工作变得便捷。

5 结语

    通过论述,可以看出重型机械产品装配工艺设计发展的重要性,在现有装配技术基础之上,还需要进行不断创新,为生产调度工作提供有效的进装点,还要将装配工序进行清晰梳理,保证成本节约。最重要的就是要做好数据收集,为设备设计、工作和维修提供可靠的依据。

责任编辑:程玥
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