面向产品族的液压机广义模块化设计研究

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1、摘要用户需求的个性化正成为制造业变化的重要特色之一，如何快速响应这一市场需求对企业在竞争中占据有利地位具有重要意义。本文以面向产品族的思想，采用广义模块化设计方法对液压机产品设计进行了系统的研究。针对液压机主机机身结构特点，研究了其产品族设计方法，并提出了基于柔性元结构的建模技术。主要研究内容包括：1．基于广义模块化设计方法和液压机机身结构的特点，研究了液压机广义模块化产品族设计理论，探讨了液压机产品族设计的一般方法，将产品族的设计归结为柔性模块族的设计，然后由各功能模块按照其特定的接口组合成柔性产品模型，根据用户需求参数实例化柔性产品模型便可生成具体的

2、液压机产品：2．以广义模块化产品族理论为指导，研究了产品族规划方法，并对组合框架式液压机产品族做了系统地规划，作为柔性模块扩展的指导依据；3．提出了基于柔性元结构的柔性模块结构创建方法，给出了元结构的定义、确定规则以及元结构库的建立方法，并研究了基于柔性元结构的柔性模块装配建模技术；4．研究了柔性模块族的设计方法，即柔性模块扩展技术，详细分析了组合框架式液压机上梁模块的扩展过程，结合有限元分析工具，研究了立柱模块和下梁模块的一般设计原则以及整机的设计方法；5．建立了基于SolidWorks的液压机柔性模块参数化设计分析系统，该系统以数据库为支撑，将CAD

3、／CAE技术有机结合起来，是实现液压机机身模块快速设计的核心。关键词：产品族，柔性模块，柔性元结构，广义模块化设计，模块扩展，液压机AbstractIndividualizationofcustomerdemandhasbeenbecomingoneofthemostimportantcharacteristicsofmanufacturing．Howtorapidlyrespondtothischangeisvitalfortheenterprisestoholdafavorablepositioninthemarket．Basedontheideao

4、fproductfamily—orienteddesign，thedesignofpressmachineisstudiedsystematicallyusinggeneralizedmodularmethod．Byanalyzingthecharacteristicsofpressmachinebody,thepressfamilydesignmethodisdiscussedandthemodelingtechnologyofflexiblemodulesbasedonflexibleunitstructuresisproposed．Themainc

5、ontextsareasfollowing：1．Basedonthegeneralizedmodulardesignmethodandanalyseofthecharacteristicofpressmachinebody,thetheoryofgeneralizedmodulardesignofpressmachinefamilyisexplored，andthegeneralmethodofpressfamilydesignisdiscussed．Thepressfamilydesignisconvenedintothedesignofflexibl

6、emodulefamily．Byassemblingthemodulesaccordingtotheirinterfaces，theflexibleproductmodelc锄beobtained，andbyinputtingparameterspresentedbycustomers，thespecifiedpressmachineisgenerated．2．Guidedbythetheoryofgeneralizedmodulardesignofproductfamily,theplanningoftheproductfamilyisstudied，

7、andtheassembled一￡ranlepressmachinefamilyisplannedsystematically,whichisusedtoguidethedesignofflexiblemodules．3．ThemodelingmethodofflexiblemodulesbasedOnthefiexibleunitstructureiSproposed．Theunitstructureisdef'med，therulesofchoosingunitstructuresaDdthemethodofbuildingunitstructure

8、libraryarepresented，andtheassemblymodeli