楊廷奇

摘 要：為了適應(yīng)全球新時(shí)代大背景下工業(yè)化快速發(fā)展的現(xiàn)狀，著力于對(duì)汽車服務(wù)行業(yè)的展望及前期對(duì)汽車坐墊清洗機(jī)的研究及設(shè)想，對(duì)高級(jí)汽車坐墊清洗機(jī)進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。基于NX12.0的三維繪圖技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合系統(tǒng)工程及協(xié)同設(shè)計(jì)的思想，有效地將頂級(jí)設(shè)計(jì)規(guī)范傳遞給各個(gè)子裝配，然后再進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以便達(dá)到高效、準(zhǔn)確地對(duì)整個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行管理。將設(shè)計(jì)產(chǎn)品經(jīng)過與企業(yè)協(xié)同合作試制，待技術(shù)問題解決便可進(jìn)行批量生產(chǎn)，將產(chǎn)品投放市場更好的服務(wù)于現(xiàn)代汽車行業(yè)。以對(duì)類似的產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：總體設(shè)計(jì);清洗機(jī);坐墊

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.011

1 設(shè)計(jì)背景

在新時(shí)代大背景下，市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，競爭日益激烈。城市人口迅速增加，人們的生活水平逐漸提升，交通工具的更新?lián)Q代也加快速度。為了滿足城市人口的消費(fèi)水準(zhǔn)，提高生活質(zhì)量，廣大消費(fèi)者也開始注重生活質(zhì)量。而今隨著科技的發(fā)展，消費(fèi)者生活水平的提高，高檔轎車已經(jīng)成為人們出行的必備交通工具，汽車的裝飾也隨著發(fā)展起來。首先讓人們重視的就是汽車坐墊，自己的愛車配上舒適、干凈的汽車坐墊，才會(huì)讓人在駕駛汽車時(shí)身體上和心理上兩方面得到舒暢，從而達(dá)到緩解駕車疲勞，提高行車安全系數(shù)的效果。高檔的汽車坐墊在使用過程中都會(huì)沾染灰塵，久而久之會(huì)影響整體汽車裝飾的美觀，讓人產(chǎn)生壓抑的感覺，但是頻繁更換經(jīng)濟(jì)成本太高。

2 設(shè)計(jì)依據(jù)

高級(jí)汽車坐墊清洗機(jī)總體設(shè)計(jì)依據(jù)系統(tǒng)工程進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)。利用UG NX的WAVE技術(shù)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，采用順序裝配建模及相應(yīng)軟件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)最大程度的設(shè)計(jì)過程已達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的分析與優(yōu)化。全過程設(shè)計(jì)采用系統(tǒng)工程的體系設(shè)計(jì)方法，依據(jù)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)的需求，組織規(guī)劃管理設(shè)計(jì)系統(tǒng)，使用科學(xué)技術(shù)手段進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)、制造并通過實(shí)驗(yàn)投入使用。系統(tǒng)工程的整個(gè)體系不僅涉及到工程學(xué)領(lǐng)域，還涉及到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和政治領(lǐng)域。因此，為了能夠使設(shè)計(jì)產(chǎn)品更加適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求，必須從橫向和縱向令各方面進(jìn)行處理問題。應(yīng)用最新產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化軟件，融入系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)思想，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3 總體方案設(shè)計(jì)與模塊劃分

此項(xiàng)設(shè)計(jì)的高級(jí)汽車坐墊清洗機(jī)從功能和結(jié)構(gòu)組成上來劃分，可以分為筒體、毛刷、座體三個(gè)主要部分;根據(jù)滾筒在實(shí)際工作中的作用和安裝位置及相應(yīng)運(yùn)輸要求，大致可以對(duì)滾筒按照國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過確定滾筒直徑和芯軸的直徑及長度，座體的孔徑及其寬度等參數(shù)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，從而為后期的維護(hù)打下基礎(chǔ)。相關(guān)尺寸的確定嚴(yán)格按照汽車坐墊的相關(guān)尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過操作主模型達(dá)到整體題設(shè)計(jì)的規(guī)范化與合理化。主模型即指CAD系統(tǒng)中的各個(gè)子功能模塊均采用一個(gè)單一或統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，主要用于集中存儲(chǔ)產(chǎn)品設(shè)計(jì)有效數(shù)據(jù)，所有模塊需要和產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都來自或存放在該模型塊中。各個(gè)功能模塊從主模型中引用數(shù)據(jù)，保證每個(gè)功能模塊與主模型數(shù)據(jù)的高度一致性，但在整個(gè)操作設(shè)計(jì)及參數(shù)的更改過程中一定不可改變頂級(jí)設(shè)計(jì)規(guī)范。因?yàn)槠渲腥魏我粋€(gè)功能模塊參數(shù)的修改，都會(huì)通過主模型傳遞給其它功能模塊，致使整體的實(shí)際協(xié)調(diào)性能發(fā)生變化。這種原理實(shí)現(xiàn)的途徑就是采用了NX12.0的三維系統(tǒng)關(guān)聯(lián)繪圖實(shí)用技術(shù)，保證了協(xié)同設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的可行性。

4 總裝配和主模型的設(shè)計(jì)

零件設(shè)計(jì)參考次級(jí)設(shè)計(jì)規(guī)范，完成詳細(xì)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)類產(chǎn)品通常由產(chǎn)品運(yùn)轉(zhuǎn)核心功能，主要部件支撐和機(jī)電傳動(dòng)等幾部分構(gòu)成，通過零部件之間的協(xié)同與配合共同完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)功能的實(shí)現(xiàn)。機(jī)械類產(chǎn)品設(shè)計(jì)就是為了得到最優(yōu)化的機(jī)械裝配體，以實(shí)現(xiàn)預(yù)定計(jì)劃功能最終目的，而裝配體一般由多個(gè)零部件組合構(gòu)成。如果對(duì)其中每個(gè)零件都進(jìn)行參數(shù)修改設(shè)計(jì)，勢必會(huì)進(jìn)行大量的參數(shù)修改工程，因此，在整個(gè)汽車坐墊清洗機(jī)設(shè)計(jì)過程中，要充分參考現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)汽車坐墊，設(shè)計(jì)更接近裝配的實(shí)際清洗機(jī)結(jié)構(gòu)，最大限度做到設(shè)計(jì)工作在裝配狀態(tài)下配合進(jìn)行。

機(jī)械設(shè)計(jì)中只有對(duì)產(chǎn)品的使用功能，應(yīng)達(dá)到的性能，對(duì)相關(guān)材料的要求等內(nèi)容進(jìn)行完整定義，才能稱之為設(shè)計(jì)，其主要設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)相關(guān)產(chǎn)品形狀和大小的幾何描述。UG NX12.0非常方便地從三維模型得到二維工程圖。實(shí)際上，對(duì)于現(xiàn)代設(shè)計(jì)的幾何描述形式通常采用三維軟件模型，通過電子計(jì)算機(jī)，很容易實(shí)現(xiàn)無紙化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，配合先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)完全課時(shí)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的機(jī)械制造。因此，現(xiàn)實(shí)生活中不一定必須使用二維工程圖樣。

5 運(yùn)動(dòng)仿真

UG NX12.0軟件自帶運(yùn)動(dòng)仿真功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)裝配模型的動(dòng)畫模擬。設(shè)計(jì)過程中把裝配模型連桿定義好，確定運(yùn)動(dòng)副后，通過后處理，就可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的虛擬仿真。除了能以動(dòng)畫表現(xiàn)以外，還能獲取相關(guān)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)及運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，包括明顯的運(yùn)動(dòng)軌跡。操作過程中改變滾筒運(yùn)動(dòng)相對(duì)簡單，只有筒體在皮帶靜摩擦力的作用下，作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

6 結(jié)語

綜上所述，文章中針對(duì)高級(jí)汽車坐墊清洗機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程，協(xié)同設(shè)計(jì)采用系統(tǒng)工程的思想，以UG NX12.0的計(jì)算機(jī)軟件繪圖技術(shù)為手段，打破了傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方法，提高了整體的設(shè)計(jì)效率，保證了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)優(yōu)化和分析，才能達(dá)到設(shè)計(jì)需求。UG NX12.0是大型的CAD/CAE/CAM等的集成機(jī)械設(shè)計(jì)軟件，其包含了大部分機(jī)械設(shè)計(jì)過程需要的功能，熟練掌握了UG NX 設(shè)計(jì)軟件的操作，在沒有其他軟件輔助的情況下同樣能夠完成一套整體的機(jī)械設(shè)計(jì)過程。還可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)仿真、有限元分析、數(shù)控程序生成等非主模型需要的數(shù)據(jù)。本產(chǎn)品主要的創(chuàng)意在于：采用壓力傳感器，滾筒的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)滾筒應(yīng)力的影響，通過傳送帶等一系列的構(gòu)件向讀者闡述坐墊的清洗的步驟和方法，既省力又省心。

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