1产品可制造性和装配设计
面向可制造性及装配的设计DFX(2天)
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课程背景面向可制造性及装配的设计DFX，是企业提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品成本的神兵利器，同时也是企业研发知识和经验积累的有效途径。
在企业里实施DFX设计，有着非常重要的实际意义。
优秀产品设计的评判标准是什么？企业实施DFX的设计常见障碍有哪些？实施DFX需要掌握哪些基础知识？如何建立市场导向的产品规格定义？如何进行DFX的产品装配设计？如何进行DFX的塑胶零件设计？DFX的钣金零件设计有些哪些方法技巧?如何进行DFX的压铸零件设计？如何进行DFX的机加零件设计？如何进行DFX的公差分析和设计检查？上述种种问题，集中体现了企业实施DFX设计的问题。
产品研发中如何做好产品可制造性设计
产品研发中如何做好产品可制造性设计在当今竞争激烈的市场环境中，产品研发的成功不仅仅取决于其功能和性能的卓越，还在于能否高效、高质量且低成本地进行制造。
产品可制造性设计（Design for Manufacturability，简称 DFM）作为一种前瞻性的理念和方法，旨在从产品设计的早期阶段就充分考虑制造的需求和限制，从而最大程度地提高生产效率、降低成本、保证质量并缩短产品上市时间。
那么，在产品研发过程中，如何才能做好产品可制造性设计呢？首先，深入了解制造工艺是做好产品可制造性设计的基础。
设计人员需要对各种常见的制造工艺，如注塑成型、冲压、压铸、机加工、3D 打印等，有清晰的认识和理解。
包括每种工艺的原理、特点、适用范围、加工精度、成本构成等方面。
只有这样，在设计产品时，才能根据产品的功能和性能要求，选择最合适的制造工艺，并根据工艺的特点和限制来优化产品的结构和尺寸。
以注塑成型为例，如果产品设计不合理，可能会导致模具结构复杂、注塑周期长、废品率高。
例如，产品壁厚不均匀可能会引起收缩不均，导致产品变形；转角处没有足够的圆角可能会造成应力集中，影响产品强度和外观。
因此，设计人员在进行注塑产品设计时，应尽量保证壁厚均匀，转角处采用较大的圆角，并合理设计浇口和排气位置，以提高注塑成型的效率和质量。
其次，简化产品结构是提高产品可制造性的重要手段。
过于复杂的产品结构不仅会增加制造的难度和成本，还会降低生产效率和产品的可靠性。
因此，在满足产品功能和性能的前提下，应尽量简化产品的结构。
比如，在机械产品设计中，减少零件的数量可以降低装配的复杂度和成本。
通过采用一体化设计或功能集成的方法，可以将多个零件合并为一个零件，从而减少装配工序和装配误差。
此外，采用标准件和通用件也可以简化产品结构，降低采购成本和库存管理成本。
标准件和通用件通常具有成熟的制造工艺和稳定的质量，而且供应充足，可以大大缩短产品的制造周期。
再者，设计时充分考虑装配的便利性也是至关重要的。
机械设计的可制造性与装配性研究
机械设计的可制造性与装配性研究摘要:近年来，随着制造技术的不断进步和市场需求的多样化，对机械产品的质量、效率和成本控制要求越来越高。
因此，机械设计的可制造性研究变得尤为重要。
通过在设计阶段就考虑制造相关因素，可以提前发现并解决可能出现的制造问题，从而提高生产效率、降低制造成本，增强企业的竞争力。
关键词：机械设计；可制造性；装配性引言机械设计的可制造性与装配性是保证产品生产和装配过程的高效性、质量以及成本控制的重要因素。
通过对可制造性与装配性的研究，可以有效地优化机械产品的制造和装配过程，提高生产效率、质量稳定性和降低生产成本，从而提升企业的竞争力。
1.机械设计的可制造性研究1.1可制造性的概念和定义可制造性是指机械产品在设计过程中考虑到制造相关因素，以保证产品能够高效、准确地被制造出来的能力。
这包括产品的加工可行性、工艺可行性、材料可行性等。
可制造性的核心是在设计阶段就要注意产品的制造可行性，从而避免后期制造环节出现问题，提高生产效率和降低制造成本。
1.2可制造性评估方法与指标为了评估产品的可制造性，可以采用一系列的指标和方法进行量化分析。
例如，可以根据产品的几何形状、材料特性、工艺要求等因素，结合经验或模拟分析，评估产品在制造过程中可能出现的困难和问题。
常用的评估指标包括加工难度、工艺复杂度、工艺稳定性、工时消耗、材料利用率等。
1.3提高可制造性的设计原则和方法为了提高产品的可制造性，可以采取一些设计原则和方法。
首先，要注重简化和优化产品的结构和几何形状，尽量避免过于复杂和难加工的形状；其次，要合理选择材料，考虑材料的可加工性和可用性；此外，要注重设计与制造之间的沟通与协作，设计师需要与制造部门密切合作，了解制造的实际情况与要求。
1.4可制造性软件工具的应用为了提高对产品可制造性的评估和优化，可以借助可制造性软件工具。
这些工具能够通过模拟和分析，提供关于产品制造过程的预测和评估。
例如，计算机辅助制造（CAM）软件可以对产品的几何形状进行加工路径规划、刀具路径优化等；可视化建模软件可以实现虚拟样机，检查产品的可加工性和装配性。
第1部分：面向制造和装配的产品设计钟元
第1部分：面向制造和装配的产品设计钟元引言产品设计在制造和装配过程中扮演着至关重要的角色。
良好的产品设计可以简化制造和装配步骤，提高生产效率，减少成本，并确保产品的质量和可靠性。
因此，面向制造和装配的产品设计是现代工业中不可或缺的一环。
本文将介绍面向制造和装配的产品设计的重要性，针对此类设计的一些基本原则进行探讨，并举例说明如何应用这些原则来优化产品设计过程。
1. 制造和装配的产品设计原则1.1 简化部件在面向制造和装配的产品设计中，一个重要的原则是尽量减少部件的数量。
简化部件可以降低制造和装配成本，减少零件库存，并提高产品的可靠性。
设计师可以通过以下方式实现部件的简化：•合并多个功能相似的部件为一个部件，从而减少零件数量。
•采用模块化设计，将功能相似的部件组合为一个模块，从而简化装配过程。
•优化零件形状和结构，减少材料使用量。
1.2 优化制造工艺考虑到产品的制造过程是产品设计的一个重要环节，设计师应该重视优化制造工艺。
通过合理选择材料、工艺和加工方式，可以降低制造成本，提高生产效率，并确保产品的质量符合要求。
以下是一些优化制造工艺的方法：•选择易于加工的材料，避免使用难以处理的材料。
•设计合理的结构和形状，避免过多的加工步骤。
•使用先进的加工设备和工艺，提高生产效率。
1.3 考虑装配过程在产品设计过程中，设计师应该充分考虑装配过程。
良好的装配设计可以简化装配步骤，减少装配时间，并提高产品的可靠性。
以下是一些考虑装配过程的方法：•选择适合手工或自动化装配的零件和连接方式。
•设计易于取下和安装的零件，便于维修和更换。
•提供清晰的装配指导，确保装配过程顺利进行。
2. 例子：汽车发动机盖设计为了更好地理解面向制造和装配的产品设计原则的应用，我们来研究一个例子：汽车发动机盖设计。
汽车发动机盖是汽车的一个重要部件，它需要在制造和装配过程中考虑各种因素。
以下是一些关于汽车发动机盖设计的原则应用：1.简化部件：设计师可以通过将多个相似的零件合并为一个单一的零件来简化发动机盖的设计。
产品可制造性与装配设计模版
制定部门：日期：年月日项目名称项目编号
规格/型号客户名称
一、设计、概念、功能和对制造变差的敏感性（最佳参数设计）：
制造变差项目可能的影响最佳值或
最佳公差
允许的
公差
二、制造和/或装配过程（即：对原规划的做法{初始的制造和装配流程}有哪些缺失，
对哪些缺失是可以改善的）：
缺失项目改善方法负责
部门
负责
人
预计完成
日期
三、尺寸公差（即：对原设计的尺寸公差有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：
四、性能要求（即：对原设计的性能要求有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：性能项目一般要求可调整的方法
五、部件数（即：对原规划的部件数，可以调整哪些部分，予以一体化或简化）：原先部件项目缺失项目改善方法负责人
六、过程调整（即：对原规划的过程有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：
原规划过程缺失项目改善方法负责人
七、材料搬运（即：对原规划的材料搬运方式有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：
原规划的搬运方式缺失项目改善方法
负
责
人
备注
核准审
查
制
表。
如何进行产品可制造性设计
CAM通过将CAD设计数据输入到制造设备中，实现自动化制造。它不仅可以减少 制造过程中的错误和提高效率，还可以优化制造流程和资源利用，从而提高产品 质量和降低成本。
CAE计算机辅助工程
总结词
利用计算机技术进行产品性能仿真和优化真和优化，从而在设计阶段预测和解决潜在的 问题，避免了制造过程中的更改和浪费。它还可以对产品结构、材料、热力 学等领域进行仿真分析，为设计师提供有力的决策支持。
某知名医疗器械制造商在设计中注重 可制造性和安全性的平衡。其产品采 用一体化设计，减少了装配难度和误 差率。同时，其生产过程中严格控制 产品质量，采用自动化生产线和智能 检测设备，确保了产品的安全性和可 靠性。
THANKS
感谢观看
在产品销售和使用阶段，产品可制造性设计需要 考虑产品的维护、修理和回收等方面的因素，以 实现产品的全生命周期管理。
02
产品可制造性设计流程
产品概念阶段
确定产品范围和目标
明确产品的功能需求、性能指标和限制条件，了解市场和客户需求。
进行市场调研和分析
收集相关产品和技术信息，分析市场竞争和潜在机会。
确定技术方案和可行性
产品可制造性设计与产品全生命周期的关系
产品可制造性设计是产品全生命周期中的重要环 节之一，它与产品的研发、制造、销售、使用和 报废等环节密切相关。
在产品制造阶段，产品可制造性设计需要考虑产 品的制造过程、物料流动、质量控制等方面的因 素，以满足产品的质量和生产效率要求。
在产品研发阶段，产品可制造性设计需要考虑产 品的制造工艺、生产成本和生产周期等因素，以 确定产品的合理结构和性能参数。
MIL-STD美国军用标准
• MIL-STD（Military Standard）是美国国防部制定的军用 标准，旨在确保军事装备的互换性和兼容性。MIL-STD标 准涉及各种军事装备的制造、测试和维护等方面的要求，包 括电子元件和组件的可靠性、可用性和可维护性等方面的要 求。
产品可制造性和装配设计表DFM
缺失项目
改善方法
负责人
五、过程调整（即：对原规划的过程有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：
原规划过程
缺失项目
改善方法
负责人
六、材料搬运（即：对原规划的材料搬运方式有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：
原规划的
搬运方式
缺 失 项 目
改善方法
负责人
备 注
核 准
审 查
制 表
XXX 有 限 公 司
产品可制造性和装配设计
产品名称
规格/型号
一、设计、概念、功能和对制造变差的敏感性（最佳参数设计）：
制造变差项目
可 能 的 影 响
最佳值或
最佳公差
允许的
公差
二、制造和/或装配过程（即：对原规划的做法{初始的制造和装配流程}有哪些缺失，
对哪些缺失是可以改善的）：
缺 失 项 目改Leabharlann 善 方 法负 责部 门
负责人
预计完成
日 期
三、性能要求（即：对原设计的性能要求有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：
性 能 项 目
一 般 要 求
可 调 整 的 方 法
核 准
审 查
制 表
PPP-2-12A0-1
XXX 有 限 公 司
产品可制造性和装配设计（续上页）
产品名称
规格/型号
四、部件数（即：对原规划的部件数，可以调整哪些部分，予以一体化或简化）：
面向制造及装配的产品设计
精彩摘录
“现代产品设计软件和技术的发展，为面向制造和装配的设计提供了强大的 支持。”
随着计算机辅助设计（CAD）等软件的普及和应用，设计师可以更加方便地模 拟和分析产品的制造和装配过程。这些软件能够提供精确的零件模型、装配关系 和约束条件，帮助设计师在早期阶段发现问题并优化设计方案。
精彩摘录
同时，增材制造（3D打印）等先进技术的出现，也为设计师提供了更多的创 新空间和可能性。
精彩摘录
“在产品设计阶段引入‘装配约束’的概念，可以有效减少后期生产中的修 改和调整。”
装配约束是指产品在设计过程中需要考虑的装配关系和限制条件。通过明确 装配约束，设计师可以提前发现和解决潜在的设计问题，避免在生产阶段出现装 配困难或错误。这不仅可以减少生产成本和周期，还可以提高产品的质量和可靠 性。
阅读感受
书中详细介绍了如何选择面向制造和装配的材料和工艺，以及如何进行电气 连接和线束总成等。这些都是我之前从未考虑过的问题，但现在看来，它们却是 产品设计中不可或缺的一部分。同时，书中还提供了丰富的实用案例，让我更加 直观地了解了MBD在实际生产中的应用。这些案例使我深刻认识到，将制造和装 配纳入产品设计的考虑中是如此重要。
内容摘要
本书提供了在这些新技术环境中应用DFMA原则的实用指南。 《面向制造及装配的产品设计》是一本非常实用的书籍，对于工程师和设计师来说是一本不可或 缺的参考书。无论是在产品开发的初级阶段还是成熟阶段，本书都将帮助读者提高产品质量、降 低制造成本，并提高生产效率。通过理解和应用DFMA原则，设计师可以更好地将制造和装配需求 融入到产品设计中，从而实现更高效、更经济的产品开发。
精彩摘录
“良好的产品设计的目标是实现‘零装配’或‘少装配’。” “零装配”或“少装配”是指通过优化产品设计，减少在生产过程中所需的 装配步骤和时间。这需要设计师深入了解制造和装配过程，运用创新的设计理念 和方法，尽可能地简化产品的结构和装配关系。实现“零装配”或“少装配”不 仅可以提高生产效率，降低成本，还可以改善工作环境，减少人为错误。
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少年易学老难成，一寸光阴不可轻- 百度文库
产品名称D363 规格/型号A00013003 一、设计、概念、功能和对制造变差的敏感性（最佳参数设计）：
制造变差项目可能的影响最佳值或
最佳公差
允许的
公差
总成厚度总成的平整度影响制动平衡性、磨损率+0
-0.1
-0.1
钢背厚度钢背的平整度，影响制动平衡性
+0.05
-0.05
0-0.1 表面粗糙度影响粘结可靠程序及外项项目um6.3 6.3 每腔质量影响磨擦层厚度及加工余量195g +5.0g 磨擦系数影响制动安全可靠性F=0.3 ±0.02
二、制造和/或装配过程（即：对原规划的做法{初始的制造和装配流程}有哪些缺失，
对哪些缺失是可以改善的）：
缺失项目改善方法负责
部门
负责人
预计完成
日期
报警器铆接不牢固采用适当的铆接压力生产采购部
移印位置不端正对工件进行可靠定位生产采购部
三、性能要求（即：对原设计的性能要求有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：
性能项目一般要求可调整的方法制动平衡性钢背和磨擦层平整度≤0.2 加强热压模具的定位制动安全性磨擦系数不低于0.3 调整磨擦材料配比
核准审
查
制
表
产品名称D363 规格/型号A00013003
四、部件数（即：对原规划的部件数，可以调整哪些部分，予以一体化或简化）：
原先部件项目缺失项目改善方法负责人
五、过程调整（即：对原规划的过程有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：
原规划过程缺失项目改善方法负责人
三、材料搬运（即：对原规划的材料搬运方式有哪些缺失，对哪些缺失是可以改善的）：
原规划的
搬运方式
缺失项目改善方法负责人备注
核准审
查
制
表。