將所面對的設計對象視為一個復雜的系統,在此基礎上進一步的劃分為幾個相關聯的子系統,每個子系統是由部件構成,每個部件又是由子部件組成,零件為基本單元,根據設計產品的特征確定劃分的具體子系統或部件模塊,分別進行構建設計模塊,最后將各個模塊在同一系統中進行集成,這個過程即是結構模塊化的設計步驟,其設計原則如下:
(1)系統配原列
首先應該遵循的原則是:通過功能模塊的方法來減少制造部件的數目。在對部件逐一考察后,分析一個部件在功能上能否完全被相鄰的部件所包容和替代,同時也可以考慮通過新的制造工藝將多個部件合并為一個部分。
第二,通過裝配模塊的方法來減少害件的數目。這是多個簡單部件的分別組裝將被整體的模塊安裝所取代。
第三,應當保證部件組裝方向向外或開放的空間。應當避免部件的旋緊結構出現在相對密閉的空間里,這樣便于安裝和拆卸。
第四,便于定向和定位的設計。部件間應當有相互銜接的結構特征以使組裝快速直觀,這往往也可以通過做明顯的顏色標注或插接結構實現。
第五,一致化的設計。一般情況下,采用標準件可以減少許多裝配失誤和加工誤差。
(2)局部處理原則
所有的部件都應當進行適合安裝的處理,這些處理工序包括將零件拾起,傳送至實施嵌入裝配的地點,以及對零件進行準確的定位等。
第一,應當利用對稱形式來消除定位上的不確定性。如果部件本身不適合對稱結構,就應當將它的不對稱特征明顯化-也就是要直接將這一特征表現出來。
第二,要突出零件外觀上的差異和對比性來實現快速定位。
第三,要避免易于引起零件糾纏和粘連現象的設計。
第四,外觀相似的部件之間應當在不影響基本外形的前提下做出明顯的特征區分。
第五,避免出現嵌套現象。需要通過結構特征上的改進設計來消除。
第六,對于需要進行多個零件軸向對齊的結構,應當在各零件上提供對齊的持征。這可以通過零件的不對稱結構來實現。
(3)嵌入式裝配原則
部件在進行了局部處理后,一般的組裝方式是將零件嵌入至產品裝配體中。
第一,添加倒角。
第二,裝配過程中裝配體應當提供充分的對齊特征,以便于新的被納人零件的準確定位。設置三個定位點或六個點。
第三,一般應該使零件的裝配方向與重力的方向一致,零件應按由大到小、由重到輕的順序自下而上進行裝配。要盡量避免在裝配體的下方或側方添置輔助固定裝置。
第四,如果零件無法實現統一的自頂向下的裝配方式,要盡量減少不同的安裝方向。
(4)連接配原則
嵌入工序之后要進行零件間的連接固定,這需要通過嚴格的“連接工序”完成
第一,應當盡量減少固定件的數量。但這并不意味著只是為了數量的減少面不考慮連接效果穩固與否,而是應當在保證牢固的前提下,設法盡量簡化連接裝配方式。
第二,應當盡量將固定件放置在便于操作的地方。
第三,密閉的空間設計應當留有充裕的操作零件的空間。
第四,應當根據具體的情況來進行單個零件的裝配。