機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

吳許祺晨

中國(guó)電建上海能源裝備有限公司 上海 200120

1 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新設(shè)計(jì)必要性

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。因此人類在開展各項(xiàng)活動(dòng)中對(duì)于相關(guān)機(jī)械設(shè)備的要求很高，這就要求各行各業(yè)在開展及其應(yīng)用的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)推動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新，通過(guò)應(yīng)用一系列創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，最終提高機(jī)體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效果，從而滿足人類對(duì)于這些設(shè)備的需求。通過(guò)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新，也能夠減少機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，工作人員也能夠?qū)C(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)理念以及要求有全面地了解，除此之外，在進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)與思維兩者相結(jié)合，通過(guò)強(qiáng)化機(jī)械結(jié)構(gòu)模塊與模塊之間的銜接，最終優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)的相關(guān)性能，保證機(jī)械設(shè)備能在應(yīng)用過(guò)程中能夠發(fā)揮自身的最大效用。與此同時(shí)，在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中也會(huì)受到一些外界因素的干擾，通過(guò)加強(qiáng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，能夠提升機(jī)械結(jié)構(gòu)的最終設(shè)計(jì)效果，在確保設(shè)計(jì)水平的同時(shí)，也能夠提高設(shè)備的安全質(zhì)量[1]。

2 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 零件的設(shè)計(jì)創(chuàng)新

任意改變零件的位置，就有可能使機(jī)械產(chǎn)品成為廢品，或者影響到結(jié)構(gòu)的運(yùn)行模式、綜合性能。為此，設(shè)計(jì)者零件位置的創(chuàng)新中，也要熟悉結(jié)構(gòu)的整體架構(gòu)，以機(jī)械產(chǎn)品的穩(wěn)定為指導(dǎo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證零件位置創(chuàng)新達(dá)到相關(guān)需求。

2.2 質(zhì)量設(shè)計(jì)

機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量會(huì)直接影響到最終的使用價(jià)值，因此在對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)保證產(chǎn)品的質(zhì)量以及穩(wěn)定性能夠達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求，通過(guò)深入分析產(chǎn)品運(yùn)行過(guò)程中可能影響質(zhì)量的相關(guān)因素，并對(duì)這些因素進(jìn)行全面的把控，只有這樣才能夠有效地確保機(jī)械的使用質(zhì)量，提高產(chǎn)品的性價(jià)比。與此同時(shí)，作為設(shè)計(jì)者，也應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中充分考慮到機(jī)械在使用安裝過(guò)程中的便捷性以及環(huán)保性，加強(qiáng)產(chǎn)品的過(guò)程控制，提高產(chǎn)品的合格率。在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)加工的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)當(dāng)及時(shí)解決，并反饋到實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)從而降低生產(chǎn)者的經(jīng)濟(jì)損失[2]。

2.3 智能化設(shè)計(jì)

在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以將智能化技術(shù)應(yīng)用于其中，通過(guò)加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)的智能化，能夠?qū)α慵螤畲笮∫约八幍奈恢眠M(jìn)行精確的把控，能夠提高設(shè)計(jì)的有效性。除此之外，在智能化技術(shù)支撐之下，能夠?qū)崿F(xiàn)零件裝配的動(dòng)態(tài)把控，與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)相比，能夠使得機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量得以提升。

2.4 材料元素創(chuàng)新設(shè)計(jì)

機(jī)械的設(shè)計(jì)材料將會(huì)直接影響機(jī)械結(jié)構(gòu)質(zhì)量，因此，合理選擇機(jī)械結(jié)構(gòu)的材料，可以保障機(jī)械正常發(fā)揮自身的效用。不同的設(shè)計(jì)材料具有本質(zhì)上的區(qū)別，在創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生不同效用。在優(yōu)化設(shè)計(jì)不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)時(shí)，需要嚴(yán)格根據(jù)材料的實(shí)際情況進(jìn)行，確保機(jī)械構(gòu)件的設(shè)計(jì)質(zhì)量。比如，當(dāng)機(jī)械創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用鋼材為主體材料時(shí)，需要在構(gòu)件設(shè)計(jì)中發(fā)揮出鋼材的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步提高鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與硬度。擴(kuò)大鋼結(jié)構(gòu)的橫截面面積，可以增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的使用質(zhì)量。如果在機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)中應(yīng)用鑄鐵材料，需要提升其使用性能，由于鑄鐵材料的強(qiáng)度和硬度相對(duì)較差，在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念中無(wú)法保障機(jī)械構(gòu)件的使用壽命。對(duì)于此種情況，可以在鑄鐵中加入強(qiáng)筋或隔板，來(lái)增強(qiáng)機(jī)械結(jié)構(gòu)使用性能。

材料的選用是機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的重要環(huán)節(jié)。在機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)指導(dǎo)下，需要關(guān)注材料的力學(xué)性能、冷沖壓性能、韌性、冷彎性、塑性等指標(biāo)，了解各種材料的屬性與使用價(jià)值，聯(lián)系機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要比較各種材料。機(jī)械結(jié)構(gòu)的不同以及結(jié)構(gòu)內(nèi)部零件位置的不同所選用的材料參數(shù)也必然存在差異。為此，設(shè)計(jì)者要具體問(wèn)題具體分析，選用最適合的材料，最大化地提高機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)行效果。像在汽車的輕量化設(shè)計(jì)中可以考慮使用創(chuàng)新型的復(fù)合材料來(lái)改善汽車相關(guān)結(jié)構(gòu)與零件的質(zhì)量。

2.5 尺寸

在進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照相關(guān)部門的要求，通過(guò)協(xié)調(diào)各方面因素，最終確定機(jī)械結(jié)構(gòu)所能夠設(shè)計(jì)的尺寸，從根本上確保機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸的合理性，這樣能夠在很大程度上提高機(jī)械的結(jié)構(gòu)的使用價(jià)值以及最終的使用壽命，如果在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，出現(xiàn)尺寸不合理這一情況應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照有關(guān)部門提出的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行改正，只有這樣才能夠進(jìn)一步提高機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的性能，拓寬機(jī)械的應(yīng)用范圍。在對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸創(chuàng)新的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)確保機(jī)械結(jié)構(gòu)外觀以及安裝順序的合理性，能夠滿足相關(guān)要求[3]。

2.6 工藝

在進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)考慮各項(xiàng)因素。在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，應(yīng)當(dāng)合理規(guī)劃可能使用的各項(xiàng)工藝，確保最終的設(shè)計(jì)效果，將應(yīng)用過(guò)程中有可能出現(xiàn)的各項(xiàng)問(wèn)題降到最低。然而傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝并不能夠考慮到機(jī)械應(yīng)用過(guò)程中有可能出現(xiàn)的問(wèn)題，因此也不能夠滿足當(dāng)下社會(huì)發(fā)展對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)以及相關(guān)設(shè)備的具體要求，因此作為設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝創(chuàng)新，只有強(qiáng)化工藝在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用效果，嚴(yán)格控制各方面因素對(duì)于工藝創(chuàng)新的不良影響，從而提高機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)明確創(chuàng)新工藝的重要性，嚴(yán)格把握機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中可能出現(xiàn)的缺陷，使得整體設(shè)計(jì)呈現(xiàn)創(chuàng)新化發(fā)展。與此同時(shí)，作為設(shè)計(jì)人員也可以將信息化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝創(chuàng)新中，使得機(jī)械結(jié)構(gòu)能夠滿足當(dāng)下的時(shí)代發(fā)展需求。

3 結(jié)語(yǔ)

創(chuàng)新設(shè)計(jì)對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性以及實(shí)用性具有十分重要的作用，這能夠直接提現(xiàn)當(dāng)下我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)的水平，因此通過(guò)將創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)中能夠?qū)鹘y(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)健康發(fā)展。