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。
产品可装配性设计评价指标体系_
产品可装配性设计评价指标体系 郑寿森 祁新梅 杜晓荣 王治森(合肥工业大学CIM S所 合肥 230009) 摘要:本文在装配体二叉树模型的基础上,以装配单元为基础提出了可装配性指标体系,提出了经济、生产率及技术三个评价指标,建立了相应的评价模型、算法及总体框架。
关键词:可装配性,评价,指标体系。
1 前言 并行工程要求在产品设计阶段就要考虑整个产品生命周期内各个环节所关联的因素:包括可制造性、可装配性、可测试性、可维护性等。
其中可装配性设计(Desig n Fo r A ssembly DFA)对产品的整个开发周期、成本及质量的影响很大。
目前国内对可装配性设计各环节因素研究较多,但对产品的可装配性进行定量、定性的评价,并在评价结果的基础上提出改进设计的研究则较少,成熟的系统几乎没有。
国外虽有类似的系统,但由于商业、技术因素,我们对其深层次的系统逻辑及体系结构不得而知。
本文以前期研究的二叉树模型为基础,提出了层次指标体系、评价数学模型及框架结构。
2 可装配性的指标体系 二叉树模型及面向对象的技术要求每个装配单元(部件或零件)为独立的对象,即每个结点为一相对独立的对象。
因此,我们的指标体系即以装配单元为基础,后续的评价则体现为结点的迭代和遍历。
指标体系如图1所示。
图中装配关系体现了该装配单元在整个装配体及装配过程中的位置。
技术、经济、生产率属性则从三个层面反映了装配单元的可装配性指标。
模型中,零件也是一个特殊的装配单元,即叶结点,该结点做为装配单元,具有图中所示各种指标。
除此之外,还有其特殊性:虽然在装配模型中是叶结点,但并不是制造过程的起点,而是零件加工和装配的联接部分。
零件的可制造性在整个产品的开发过程中起着重要的作用。
因此,在本体系结构中有专门针对零件提出的指标,如零件的结构工艺性等。
对于非叶结点,该项为空;若是叶结点,图中的其它指标如基准、联接、运动均指零件的基准、零件之间的联接、运动等。
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。
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）：
面向制造和装配的产品设计钟元课件
实例一：智能家居产品设计
总结词
智能、人性化、节能
详细描述
智能家居产品设计注重智能化、人性化以及节能环保。通过智能化技术，实现家居设备的远程控制和自动化操作 ，提高生活便利性。同时，设计充分考虑人机交互，使产品易于使用。在节能方面，采用低功耗技术和绿色材料 ，降低能耗，保护环境。
实例二：汽车零部件设计
明确产品装配过程中所需的各个步骤，包括零件 的定位、固定、配环节、提高装配效 率等方式优化装配流程。
装配流程再造
在原有装配流程基础上进行改进，引入新技术、 新工艺，提高装配质量和效率。
装配序列规划
装配序列分析
分析产品装配过程中各零件的相互关系，确定合理的装配顺序。
总结词
人性化、精度、可靠性
详细描述
医疗器械产品设计注重人性化、精度和可靠性。设计时，充分考虑患者的需求和使用体验，使产品易 于操作和使用。同时，严格控制产品的制造精度，确保治疗效果。为了提高产品的可靠性，采用高品 质的材料和严格的品质检测，确保产品的长期稳定性和安全性。
实例四：消费电子产品设计
总结词
材料选择与优化
材料性能评估
根据产品设计需求，评估不同材料的性能特 点。
环保与可持续性
优先选择环保、可回收和可持续性的材料。
成本效益分析
在满足产品设计需求的前提下，选择成本效 益最优的材料。
材料替代与优化
基于新材料或技术，提出对现有材料的替代 或优化建议。
03
面向装配的设计
装配流程分析
装配流程识别
面向制造和装配的产品设计 钟元课件
目录
• 产品设计概述 • 面向制造的设计 • 面向装配的设计 • 产品设计实例分析
01
可制造性和装配设计
可制造性
我公司是制冷剂专业分装公司，有十几年分装历史，积累了相当丰富的经验；拥有固定资产3千万元左右，机器设备40多台(套)，职工近40人，各类技术、管理人员10余人；技术力量雄厚，先后引进了具有九十年代国际水平的充装技术、先进的化验设备等。
国内第一流水平的制冷剂分装能力。
制冷剂分装也有十余年历史，已分装有R12、R22、R134、R141等，拥有自己的分装系统。
根据用户对该产品的要求，结合我们的开发能力和生产实际分析及类似产品质量问题的信息收集，我们就顾客所关注的产品性能进行了更进一步的研究，并结合我们实际制定出相应的保障措施。
我们根据与顾客签定的试制技术基本要求，制定出了相应的《R134a成项目计划》。
根据与顾客的商谈了解到顾客对该产品的期望，主要技术指标见表1所示：：
因此，我们将在此基础上，进行充装控制的的相关工作。
批准：编制：
1。
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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
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 善 方 法
负 责
部 门ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
负责人