3D CAD软件改良产品设计的关键

大老虎

3D CAD软件改良产品设计的关键
. x2 p" R; S. p" |% A8 b! }7 A$ a本文引见了3DCAD软件改良产品设计的关键讨论。
　　产品设计师努力于创作出一流的创新型设计，并将该设计转化为利润可观的产品。看到本人的设计陈列于商场之中，或者理解到客户将本人的设计作为主流处理方案采用都会让设计师从中获得极大的满足感。但是，在当今的产品开发环境中，要完成这样的目的已愈发困难。在时间和本钱的双重压力下，许多设计工程师匆忙应对，目的仅仅是将工作完成即可，在慌乱中丢失了可贵的创造力和洞察力。
　　即使环境如此严峻，只需专注于对处理方案的改良最为关键的要素，并应用各种3DCAD工具来提升设计质量，设计师仍能创作出独具创意的设计和成功的产品。关于一切的产品开发人员，应思索的首要问题是：“出色设计包含哪些要素?”在产品制造方面，有句俗语是“更快、更好、更廉价、更平安”。但是在当前的环境中，就提升设计质量而言，其请求与俗语所言还存在一些细微差异。如今，设计师不只需求思索产品设计的外表、观感、操作性，还需思索它的可制造性和可维护性。
　　可制造性设计
　　以更低廉的本钱更快速地制造产品并不一定会使该产品变得更优秀，再新颖精巧的设计，假设制造商无法从其制造中获得利润，该设计也不具有任何商业价值。可制造性设计将制造运作和工具开发归入了概念设计过程，这是获得出色产品设计的根底。
% l  `. a* {/ T/ B9 Z( J4 y　　让我们看看在TrekBikes(威斯康星州沃特卢市)近期推出的TrekMadone公路自行车的开发过程中，可制造性所扮演的角色。该公司在制造对公差请求极高的自行车车架接合区域时，没有运用本钱高昂的材料和特地工艺。相反，Trek的制造专家应用SolidWorks?3DCAD和COSMOSWorks?分析软件开发出新型的复合成型方法来成型这些区域，从而消弭了一个制造环节，减少了材料用量，并使消费才能增加一倍有余。
* Q3 T4 k) C: J. c* G9 _3 k　　设计师还可运用新的3DCAD工具来评价可制造性。SolidWorks软件中包含DFM(可制造性设计)Xpress™，该软件可以识别模型的各个区域能否工艺复杂或制形本钱高昂。模具开发和草图分析工具可找出草图中难以成型的倒角和特征。SolidWorksToleranceAnalyst可自动层迭公差，提供了用于处理公差问题的更为精确的方法。借助上述类型的各种CAD工具，工程师在将设计提交至制造部门之前便能消弭制造问题。
　　模块化设计的效率
; @# h  W0 \" s7 f6 ?　　出色设计的另一个特性是应用3D模块化设计技术。应用模块化的产品设计方法，工程师可对同一产品系列中的不同模型以及装配体内的不同模块自动套用相同的设计理念，然后再针对细致局部修正一个或多个变量(例如重量、尺寸、容量等)即可。
) i* ~& h4 x, B. p5 Z' ~　　ModularServicesCompany(俄克拉荷马州俄克拉荷马市)运用SolidWorks配置功用来开发头部传送和泵送系统，此类系统主要用于病患护理、手术室、特护病房和临床治疗。该公司经常需求对产品停止一些修正，例如挪动效劳、更改尺寸、添加特殊功用或增加强度等。在SolidWorks设计配置功用的辅佐下，该公司的工程师可经过原始根底设计创立所需的不同模块和配置，从而节约大量的时间和劳动。此外，工程师还可应用模块化设计从现有的成熟设计衍生出新的配置，从而完成产质量量的提升。
' x; P5 b; W& f. Y- @/ x9 ^　　推进设计性能
　　以前，促进设计性能需求停止大量的反复测试才干肯定可能影响性能的设计变量。如今，工程师经过集成CAD的设计分析、模拟和考证工具即可获得同等级别的洞察力，并用以改良设计性能。
　　ZeroZone,Inc.(威斯康星州NorthPrairie市)即是一个例子。该公司采用SolidWorksCAD和集成COSMOSFloWorks?计算流膂力学(CFD)分析软件来更深化地开掘其消费的商用冷冻柜和冷藏柜的物理特性、热效应和紧缩空气流运作方式。除了辅佐工程师设计维持在特定温度的柜体(冷藏柜是40℉，冷冻柜是-15℉)外，COSMOSFloWorks还经过减少结霜现象、消弭“热”点和“冷”点以及缩短冻结时间，辅佐ZeroZone工程师改良产品性能。
, F7 ?/ z6 X; X; F3 V1 ~　　其它集成CAD的分析工具(例如用于构造分析和热分析的COSMOSWorks?以及用于运动学研讨的COSMOSMotion?)可为工程师提供必需的设计洞见，辅佐他们制造出更轻、更耐用、更稳定或制冷才能更强的产品。有了COSMOSMotion软件，工程师可对装配体执行动态分析，并运用这些结果来生成工作力和负载以用于构造分析。
6 W) V3 I% p6 @+ q, x2 M　　富有魅力的外表和契合人体工程学的观感
1 Y# |+ h9 M! e5 V9 ^% o; ]　　产品设计美学，即产品给予人们的观感或握持、坐下或躺下时的觉得，是出色设计中最为直观的方面，特别是消费类产品。从手持电子产品到家具和用具，人们对产品的外表和观感愈加挑剔。而直到不久以前，要想获得流利、充溢曲线感的外形还高度依赖于专用的曲面工具。如今，这一切都可借助3DCAD系统的各种高级成型功用来完成。应用这些功用，工程师可制造出有机外型和复杂的曲面-这两点关于产品的外表和观感尤为重要。
! |. ]8 h$ V2 @4 y+ f  E　　高级曲面功用特别适用于需求契合人体工程学或需求与人类直接交互的产品。例如，LASCOBathware,Inc.(加利福尼亚州阿纳海姆市)运用SolidWorksCAD工具来使浴缸的几何外形更贴合人体的曲线。LASCO设计师运用SolidWorks曲面工具来创立沐浴安装的曲线和外形，并经过三个不同的成型相关工艺之一来制造：玻璃纤维强化工艺(FRP)-在脱开的铸模外表喷上各种树脂胶衣和夹层;丙烯酸树脂工艺-运用真空模具将一薄层丙烯酸树脂吸入模具中;玻璃纤维浸渍树脂工艺-将一薄层玻璃纤维置于模具中，在加热加压条件下成形，有点类似复杂的华夫饼干烤模。
- C' x0 ~" E1 l( h0 d' V# Q6 q　　易于颐养和维护
　　出色设计的最后一个特性是在概念开发阶段将颐养和维护问题归入考量。关于需求装配、拆卸、颐养或现场维护的产品，假设设计师在事后才对此类要素加以思索，该产品无疑会遭到失败。可颐养的装配体必需留有足够的空间，不但便当人们改换部件，而且在颐养部件时无需将一切局部都拆开。经过运用动态动作和可视化功用，设计师不但可以识别碰撞区域，还可确保有足够的空间供拆卸和改换特定组件之用。SolidWorksRouting之类的布线工具可辅佐设计师确保线缆长度足够。
　　BucyrusInternational,Inc.(威斯康星州南密尔沃基)运用SolidWorksCAD软件来改善矿铲、钻头和索斗铲的装配和颐养性能，这些设备都是该公司为露天采矿业所开发的。应用3DCAD工具，该公司可分期装运此类大型设备的子组件，从而减少了现场装配时间，为露天采矿设备的产品托付和装配树立了新的标准。
* _0 F% L9 N( V5 A7 W5 Y　　虽然竞争日益剧烈的全球市场向设计师们提出了更迫切严厉的请求，当今的工程师仍不时努力，努力于创作出优秀设计并最终转化为成功产品。借助目前可用的一切3DCAD工具，设计师可开发出外观出色、观感绝佳、性能优越、配置稳定、维护简单以及消费利润高的新型设计概念。