非标机械设计培训之工艺性与可装配性陷阱

工艺性与可装配性陷阱——设计不能只存在于电脑中
在计算机辅助设计高度发达的今天，设计师可以轻松创建出形态极其复杂的3维模型。
然而，1个致命的错误是让设计思维完全局限于虚拟空间，而忽略了将图纸变为实物的制造工艺和装配过程。
1个无法高效制造、或难以装配的设计，即使性能参数再优异，也注定是1个失败的设计。


工艺性方面的错误多种多样。
例如，设计了1个内部直角相交的深孔，却未考虑标准刀具的圆角，导致无法加工或成本高昂；标注了1个不合理的深径比，使钻头容易折断；设计了薄壁与厚壁悬殊的铸件，未考虑设置冷却冒口，导致缩孔和铸造缺陷；要求了1个不常见的表面处理方式，使得外协加工极为困难。
这些设计都在无形中为制造部门设置了障碍，推高了成本和交货周期。


可装配性则是另1个重灾区。
著名的“DFA”面向装配的设计原则指出，设计的简化能极大提升装配效率和可靠性。
常见的错误包括：0件没有明确的导入倒角，导致装配困难甚至划伤配合面；没有为标准工具如扳手、螺丝刀预留足够的操作空间，使拧紧螺栓成为1项挑战；设计了多个0件同时定位，产生过定位，导致装配应力；忽略了装配顺序，导致某个0件在最后阶段根本无法安装。


更为隐蔽的是对调试与维护的考虑不足。
1个需要定期更换的滤芯，是否可以不拆卸整机就能取出？1个需要调整的调节螺钉，在整机装配后是否还能被触及？这些在设计阶段看似微不足道的细节，将在产品的全生命周期中不断带来困扰。


要避免这些陷阱，设计师必须“接地气”。
需要深入了解各类加工方法如车、铣、磨、铸、锻的能力与局限，熟悉常用标准件的装配逻辑。
在设计过程中，应时常在脑海中或通过虚拟装配，模拟0件的制造和装配流程。
多与工艺工程师和1线装配师傅交流，他们的经验是避免设计“纸上谈兵”的最佳良药。