本書對汽車零件從基礎(chǔ)到高級的關(guān)鍵設(shè)計技術(shù)做了總結(jié),共4章,包含產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計、公差設(shè)計、檢具工裝設(shè)計和輕量化設(shè)計。為了增加實際應(yīng)用效果,每章都給出實際案例。本書中的案例主要針對汽車零件,但對消費電子和其他制造行業(yè)也具有相同的參考意義。
本書涵蓋了所有在汽車零部件設(shè)計時使用的主要流程和工具,可使讀者系統(tǒng)地掌握設(shè)計知識。
本書針對的讀者包括大學(xué)院校的工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生、設(shè)計工程管理者和工程師、生產(chǎn)工藝管理者和工程師、成本分析管理人員、質(zhì)量管理人員、三坐標測量檢測人員、半導(dǎo)體設(shè)備制造設(shè)計者以及模具檢具工裝夾具設(shè)計者,也可供其他行業(yè)的設(shè)計者參考使用。
我國的工業(yè)將向復(fù)雜化、精密化的高附加值方面轉(zhuǎn)變。相關(guān)產(chǎn)業(yè),如工業(yè)機器人、人工智能設(shè)備、國防工業(yè)、輪船、汽車、飛機發(fā)動機、芯片制造設(shè)備等,對產(chǎn)業(yè)設(shè)計能力提出了更高要求。我國的工業(yè)要達到發(fā)達國家水平,需要跨過復(fù)制加工階段,進入原創(chuàng)設(shè)計階段。工業(yè)發(fā)達國家德國、日本和韓國都經(jīng)歷過這樣的發(fā)展階段,國家在戰(zhàn)略上推動,從代加工的制造型工業(yè)向創(chuàng)造型的工業(yè)進行政策扶持,從而達到工業(yè)繁榮。這個關(guān)鍵時期對于工業(yè)研發(fā)人員是很大的機遇,但要實現(xiàn)這個目標,目前需要提高設(shè)計人員的設(shè)計能力,學(xué)習(xí)應(yīng)用國際上最新的研發(fā)工具和研發(fā)理念。因為工業(yè)發(fā)展推動從制造型到創(chuàng)造型的革命性轉(zhuǎn)變,設(shè)計者的作用和重要性將會提高,預(yù)計對于高端設(shè)計人員的需求會增多;谶@些原因和目的,筆者以多年的國際合作研發(fā)經(jīng)驗,在本書中介紹推廣國際上先進的設(shè)計工具。
本書對從基礎(chǔ)到高級的關(guān)鍵設(shè)計技術(shù)做了總結(jié),共4章,包含產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計、公差設(shè)計、檢具工裝設(shè)計和輕量化設(shè)計。為了增加實際應(yīng)用效果,每章都給出實際案例。關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計和CAE分析的工具,推薦使用CATIA,因為對于設(shè)計者來說在結(jié)構(gòu)設(shè)計后直接獲得產(chǎn)品的物理性能結(jié)果能夠提高設(shè)計效率,避免后期更改導(dǎo)致研發(fā)進度推遲,并且可以控制產(chǎn)品整個壽命周期的成本。因為三維設(shè)計軟件的操作思路極為相似,對于使用UG或Pro/E工具的設(shè)計者也可以參考本書案例。對于統(tǒng)計相關(guān)的分析會使用到Minitab和Excel,讓設(shè)計者集中在結(jié)果分析上,書中僅介紹必要的理論,以便在優(yōu)化設(shè)計中有目的地改變設(shè)計參數(shù)。本書給出研發(fā)設(shè)計的整體思路,從結(jié)構(gòu)原理設(shè)計到產(chǎn)品性能設(shè)計、工藝設(shè)計、檢測方法、質(zhì)量控制、供應(yīng)商的制造管理、模具檢具工裝設(shè)計、驗證方法、批量生產(chǎn),整體上提出解決方案。本書對于初學(xué)者可提供系統(tǒng)的設(shè)計指導(dǎo)手冊,對于有經(jīng)驗的設(shè)計工程師的工作可做出指導(dǎo)和參考。本書中的案例主要針對汽車零件,但對消費電子和其他制造行業(yè)也具有相同的參考意義。
本書涵蓋了所有在汽車零件設(shè)計時用到的主要流程和工具,可使讀者系統(tǒng)地掌握設(shè)計知識。
前言
第一章結(jié)構(gòu)設(shè)計1
第一節(jié)車身沖壓件開發(fā)1
一、沖壓零件的典型斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計2
二、沖壓件的可行性分析11
三、沖壓件的模具設(shè)計12
四、沖壓件與白車身總成的質(zhì)量管理與統(tǒng)計學(xué)分析15
五、國際上白車身質(zhì)量控制理論17
六、基準參考點RPS/PLP管理21
七、汽車車身沖壓件的間隙、面差設(shè)計DTS22
八、沖壓零件設(shè)計案例24
九、座椅橫梁的MBD標注30
十、座椅橫梁的測量33
十一、沖壓件的焊接設(shè)計、檢測和工裝設(shè)計 38
第二節(jié)機加工零件設(shè)計53
一、軸類零件的設(shè)計 53
二、軸的材料選擇 54
三、軸的布置 54
四、疲勞設(shè)計理論 56
五、工裝夾具設(shè)計82
第三節(jié)塑料件設(shè)計101
一、塑料件的材料及工藝設(shè)備101
二、內(nèi)外飾塑料件的典型結(jié)構(gòu)104
三、汽車內(nèi)飾設(shè)計109
第四節(jié)電子產(chǎn)品的公差設(shè)計111
一、新能源汽車直流充電接口111
二、幾何公差應(yīng)用在NVIDIA公司開發(fā)的TESLA M6主板上的測量技術(shù)分析117
第二章連接設(shè)計與高強度螺栓VDI2230123
第一節(jié)螺栓的靜態(tài)失效問題124
第二節(jié)螺紋的精度124
第三節(jié)螺紋的強度125
一、螺紋強度基礎(chǔ)125
二、螺紋的載荷分析126
三、影響螺紋靜態(tài)強度的參數(shù)127
四、螺紋的質(zhì)量控制129
五、螺栓的剛度和應(yīng)變129
六、螺栓、螺母、墊片的綜合剛度132
七、連接件的剛度計算133
八、螺栓連接原理圖136
第三章公差疊加分析145
第四章汽車輕量化設(shè)計149
一、第一階段減重設(shè)計方案151
二、第二階段減重設(shè)計方案151
三、第三階段減重設(shè)計方案152
四、第四階段減重設(shè)計方案153
五、第五階段減重設(shè)計方案154
六、第六階段減重設(shè)計方案155
七、第七階段減重設(shè)計方案156
八、第八階段減重設(shè)計方案157
九、第九階段減重設(shè)計方案160
十、第十階段減重設(shè)計方案160
參考文獻164