產品的生產活動一般分為設計、加工、裝配等若干階段。設計是產品制造的開始,設計的費用在制造系統中所占的比例雖然不大,但它對產品最終成本的影響卻可達80%[1]。合理的工業設計策略對新產品的開發有著不可估量的意義。汽油發電機新產品開發的工業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)模型數據采集)數字模型建立與模具開發、設計。

 

 

　　1 汽油發電機的工業設計策略

 

 

　　1. 1 人機工程研究

 

 

　　在汽油發電機的油箱、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,是個發散過程;評價則從方案集中擇出最優,是個收斂過程。

 

 

　　1.3 外觀造型設計

 

 

　　1)考慮產品造型與環境的和諧關系;

 

 

　　02)整體造型清楚表達產品的功能;

 

 

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

 

 

　　4)產品造型具有獨創性,避免雷同;

 

 

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

 

 

　　6)利用標志、使用說明書、包裝提升產品形象。

 

 

　　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。

 

 

　　1.5 油泥模型制作

 

 

　　1、基礎框架的搭接制作。基礎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生裂紋。

 

 

　　4、油泥模型的制作?？焖俦憩F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電機進行展示評估。

 

 

　　1.6 模型數據采集

 

 

　　機械工程師利用三維坐標測量技術采集油泥模型數據,數據采集可由接觸式與非接觸式兩種方法來實現。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據采集法)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 數字模型建立與模具開發、設計

 

 

　　將所測數據導入UG、Pro /Engineer軟件中之后,再進模具的開發與設計。

 

　　2 結 語

 

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