本书围绕机械结构，以产品装配中的可装配性设计为重点，基于手工装配，介绍产品装配、可装配性以及评价，围绕可装配研究中的结构属性、人机工程开展介绍。第2章围绕产品可装配性设计因素，介绍了零件装配的一些基本概念，并通过产品可装配性对装配工艺的影响，从零件数量、结构设计因素、公差因素、防错设计和人机工程因素等方面详细讨论了产品可装配性设计的方向。......
2023-11-22
产品可装配性对装配工艺过程的影响
【摘要】：产品的可装配性与产品的结构要素密切相关，主要包括材料、形状、连接方式、精度等。根据产品的装配工艺过程，可以对不同产品的设计对最终的装配工艺的影响进行分析。不同的连接方法一般还要求采用特定的装配工装和装配工具完成最终的装配，也对装配的工艺安排有一定的影响。
产品的可装配性与产品的结构要素密切相关，主要包括材料、形状、连接方式、精度等。对于手工装配，产品设计应当满足人在操作中的限制，包括搬运的重量、手工抓取、手臂操作的空间和距离、视线的阻碍等。对于自动装配，产品设计应当满足在自动装配过程中零件的搬运、定位、连接、检验等工艺的要求，同时还应当满足在装配生产线上对装配节拍、装配工具、自动装配设备等的使用要求。
产品设计中确定了零部件的数量和组成关系，零件的形状和精度要求。根据产品的装配工艺过程，可以对不同产品的设计对最终的装配工艺的影响进行分析。
1.对装配工序数量的影响
零件的数量和部件的划分决定了产品最终的装配工序的数量。由于在每个装配工序中都需要进行独立的装配操作，需要分配装配操作的工位和空间，如果需要，还将设计制造装配工装，并按照装配工序安排车间的生产调度、成品/半成品的库存，因此产品的零部件数量对最终的装配效率、装配成本具有重要的影响。
2.对装配顺序的影响
产品装配中需要按照方便的操作顺序完成零部件的装配，合理的装配结构设计应使装配过程中可以方便地进行零件的搬运、插入和定位，减少由于不合理的装配顺序所引起的产品的重新定位与调整，并且使装配过程中零件稳定，不需要额外的工装进行固定和定位。
3.对零件输送、搬运、抓取的影响
对于手工装配，零件的重量和尺寸应当易于装配人员的抓取和搬运，对称的设计或者明显不对称的设计可以减少人工识别零件装配方向的时间。对于自动装配，零件应当易于在输送设备上自动定向，并且具有容易由自动设备拾取的形状。
4.对装配连接固定操作的影响
产品设计中根据零件的材料、性能要求和配合精度选择螺栓连接、铆接、过盈配合等不同的连接方法，不同的连接方法除了对连接的性能产生影响外，还影响了连接操作的效率和装配质量。不同的连接方法一般还要求采用特定的装配工装和装配工具完成最终的装配，也对装配的工艺安排有一定的影响。(www.chuimin.cn)
5.对装配精度的影响
对于精度要求高的产品，产品设计中应当包括在装配中进行调整的环节，对于装配连接中需要加热、加压以及容易变形的零件，应当考虑装配过程对零件形状、内部应力的影响，以保证在装配后，依然能保证设计的精度要求。
6.对装配效率的影响
零件应设计自定位的形状，通过设计导向结构和合理的装配基准，使装配中能快速插入、定位，减少装配中的调整，并减少在装配中采用特定的工装进行测量、定位。
7.对装配中夹具、工装使用的影响
产品设计中零件的重量、形状和精度等，会对装配过程中使用的工装有一定的要求。精密零件装配中通常需要一定的定位工装。不用装配工夹具，直接用手就能装配的产品装配成本较低，效率也较高。
8.对装配检验的影响
产品在装配中所有独立装配的部件和最终的成品都需要检验。产品的设计应当使每个独立部件在进入总装前都可以进行功能、性能的检验，以避免在总装后无法直接观察和测量影响总装的质量，或者由于部件的质量问题进行拆卸和重新装配。
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