將所面對的設(shè)計對象視為一個復(fù)雜的系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步的劃分為幾個相關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng),每個子系統(tǒng)是由部件構(gòu)成,每個部件又是由子部件組成,零件為基本單元,根據(jù)設(shè)計產(chǎn)品的特征確定劃分的具體子系統(tǒng)或部件模塊,分別進(jìn)行構(gòu)建設(shè)計模塊,最后將各個模塊在同一系統(tǒng)中進(jìn)行集成,這個過程即是結(jié)構(gòu)模塊化的設(shè)計步驟,其設(shè)計原則如下：
(1)系統(tǒng)配原列
首先應(yīng)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(shù)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(shù)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(yīng)當(dāng)保證部件組裝方向向外或開放的空間。應(yīng)當(dāng)避免部件的旋緊結(jié)構(gòu)出現(xiàn)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(shè)計。部件間應(yīng)當(dāng)有相互銜接的結(jié)構(gòu)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(biāo)注或插接結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。
第五,一致化的設(shè)計。一般情況下,采用標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)當(dāng)進(jìn)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(jìn)行準(zhǔn)確的定位等。
第一,應(yīng)當(dāng)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(jié)構(gòu),就應(yīng)當(dāng)將它的不對稱特征明顯化-也就是要直接將這一特征表現(xiàn)出來。
第二,要突出零件外觀上的差異和對比性來實現(xiàn)快速定位。
第三,要避免易于引起零件糾纏和粘連現(xiàn)象的設(shè)計。
第四,外觀相似的部件之間應(yīng)當(dāng)在不影響基本外形的前提下做出明顯的特征區(qū)分。
第五,避免出現(xiàn)嵌套現(xiàn)象。需要通過結(jié)構(gòu)特征上的改進(jìn)設(shè)計來消除。
第六,對于需要進(jìn)行多個零件軸向?qū)R的結(jié)構(gòu),應(yīng)當(dāng)在各零件上提供對齊的持征。這可以通過零件的不對稱結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。
(3)嵌入式裝配原則
部件在進(jìn)行了局部處理后,一般的組裝方式是將零件嵌入至產(chǎn)品裝配體中。
第一,添加倒角。
第二,裝配過程中裝配體應(yīng)當(dāng)提供充分的對齊特征,以便于新的被納人零件的準(zhǔn)確定位。設(shè)置三個定位點或六個點。
第三,一般應(yīng)該使零件的裝配方向與重力的方向一致,零件應(yīng)按由大到小、由重到輕的順序自下而上進(jìn)行裝配。要盡量避免在裝配體的下方或側(cè)方添置輔助固定裝置。
第四,如果零件無法實現(xiàn)統(tǒng)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(jìn)行零件間的連接固定,這需要通過嚴(yán)格的“連接工序”完成
第一,應(yīng)當(dāng)盡量減少固定件的數(shù)量。但這并不意味著只是為了數(shù)量的減少面不考慮連接效果穩(wěn)固與否,而是應(yīng)當(dāng)在保證牢固的前提下,設(shè)法盡量簡化連接裝配方式。
第二,應(yīng)當(dāng)盡量將固定件放置在便于操作的地方。
第三,密閉的空間設(shè)計應(yīng)當(dāng)留有充裕的操作零件的空間。
第四,應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的情況來進(jìn)行單個零件的裝配。
