文档介绍：第五章产品装配设计技术产品装配设计的地位与内容
产品设计进程可以粗略地分作四个阶段:产品规划、方案设计、结构设计(又称技术设计)和详细设计(又称施工设计)。
结构设计——产品装配设计或面向装配的设计(DFA)
一、装配设计的重要性
其重要性主要表现在以下几个方面:
(1) 满足功能要求的关键
(2) 设计计算的基础
(3) 提高质量,降低成本
(1)  概念设计到结构设计的映射
(2) 可装配性分析与评价
三、装配设计在集成化产品设计中的作用与地位
(1)   拟定结构方案,优化装配结构
(2)   改进装配性能,降低装配成本
(3)   产品可制造性的基础和依据
(4) 产品并行设计的技术支持和保障
二、装配设计的内容
可装配性就是产品及其装配元件(零件和子装配体)容易装配的能力和特性,其评价应兼顾三个方面的特性:
技术特性—装配必须合理、可行。
技术上不可行的装配
经济特性—保证质量的前提下应尽可能降低装配成本从而降低总的生产成本。
社会特性—可维护性、材料的可回收性、环保等。
产品装配设计的评价
产品可装配性评价的基本结构树图
产品可装配性
技术特性
经济特性
社会特性
进给性能(套叠,缠结)元件抓取(尺寸,重量,对称性等)位置可达(倒角,圆角,装拆顺序)定位可靠(自定位,预定位) 检测可及工具利用(操作空间)联接方法(插装,铆,焊胶接等)合成方向(多向,单向,垂直向下)位姿调整(装拆便利,稳定性)
装配效率(生产纲领,作业方式)资源利用(设备,工具,人力)精度保证(公差分布,质量控制)标准化(标准件比例,零件类数)材料消耗
可拆卸(结构,操作,顺序)可重用(零件子装配)可回收(材料重用)环保(装配,拆卸,报废)
成本分析法——是将评价指标折算成实施装配操作所耗费的成本,通过成本分析量化产品或部件的可装配性。
加权评分法——是对各级评价指标赋予相应的权重,按一定标准打分,然后自底向上逐层加权汇总,进而得到可装配性的总评分值。
从原理上讲,可装配性评价具体实现的量化方法有两种:成本分析法和加权评分法。
DFA的方法及应用
早期DFA方法
1. DFA产生的背景
在满足技术条件下,从全局出发考虑产品成本,以简化化产品结构为先决条件,首先考虑产品的可装配性,其次才考虑零件的可加工性。
“尽量将产品设计得易于装配”
2. 几种早期的DFA方法
AEM(assemblability evaluation method),即可装配评价方法。
AEM符号与扣分示例
零部件装配操作
AEM符号
0
扣分总计
20
S
向下移动
锡焊
最早出现的两种DFA方法:Hitachi AEM方法和Boothroyd DFA方法。
(1) 选择装配方法根据产品年产量及所含零件数确定装配方法(手工方式、机器人方式或者机器自动装配)。
(2) 计算理论最少零件数根据三个基本判据以提问形式考察每一个零件存在的必要性,若满足所有判据则为理论上必须存在的零件。
(3) 估算实际装配时间和成本根据专用装配时间标准库来计算。
(4) 计算DFA指标具体指标为装配效率,它是理论最少装配时间与实际装配时间的比率。
(5)  在上述分析、计算的基础上提出修改意见。
Boothroyd DFA方法的内容和步骤为:
(1) 主要用作可装配性的分析评价工具
(2) 对产品设计早期阶段的影响甚微
广义设计中的同步DFA方法
1. 产品开发过程中的广义设计观
传统的产品开发进程的五个基本环节:产品设计——生产规划——样机验证——生产准备——产品制造。
并行环境下的产品开发过程可以看成由信息处理和物质处理两个子过程组成,前者强调产品的定义与表达,后者强调产品的物化过程。
广义设计的概念如下:
广义设计是产品开发过程中按照并行工程哲理组织的拓广了的设计过程,包括发生于真实制造之前为产品定义和表达而进行的所有信息处理活动。
3. 早期DFA方法的主要特点
产品定义
产品规划
方案设计
结构设计
详细设计
生产规划
加工工艺规划
装配工艺规划
装配系统规划
过程仿真
加工过程仿真
装配过程仿真
产品运行仿真
生产准备
制造资源准备
装配系统配置
原料准备
外协件购买
产品制造
零件加工
部件装配
产品装配
质检、包装
市场
转换
投放
信息处理过程
物质处理过程
并行工程环境下的产品开发过程
需求