一、前言

　　市場的競爭已經(jīng)給企業(yè)帶來了巨大的壓力，如何在激烈的競爭中求得生存和發(fā)展是擺在每家企業(yè)面前的嚴(yán)竣問題。福特汽車公司發(fā)表的報告中指出，盡管設(shè)計費(fèi)用僅占全部產(chǎn)品成本的5%，但卻影響了70%的產(chǎn)品成本，40%的質(zhì)量問題是由于設(shè)計不合理所產(chǎn)生的，設(shè)計階段決定了產(chǎn)品制造生命周期全部消耗的80%～90%，因此設(shè)計者每分鐘都可能在做著上百萬美元的決定。國內(nèi)外企業(yè)的調(diào)查和分析表明：改進(jìn)產(chǎn)品的開發(fā)過程比改進(jìn)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程所獲得的效益更為顯著。

　　隨著以計算機(jī)為主導(dǎo)的現(xiàn)代技術(shù)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度加快，產(chǎn)品中的技術(shù)含量也需要更高，人們對產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品交貨期、價格及售后服務(wù)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)模式，越來越不能適應(yīng)市場的需求。在新的形勢下企業(yè)需要通過先進(jìn)的信息技術(shù)增強(qiáng)產(chǎn)品開發(fā)能力，縮短產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)周期，以便提高企業(yè)的市場競爭力。為此急需一種基于三維設(shè)計軟件(本文用NX6.0)的模塊化開發(fā)方式，以快速提高大型復(fù)雜產(chǎn)品開發(fā)能力和成功率。

　　二、特種車一體化艙設(shè)計任務(wù)簡介

　　特種車一體化艙是中國航天科工集團(tuán)某院所研制的某裝車的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，是特種車結(jié)構(gòu)一體化的重要組成部分。一體化艙車廂可靠性要求高，要求一體化設(shè)備艙的艙體在車輛越野運(yùn)輸、公路運(yùn)輸和鐵路運(yùn)輸條件下，能承受在運(yùn)輸中的沖擊、振動和運(yùn)輸中的緊急制動，發(fā)控艙能夠滿足在發(fā)射車行駛或?qū)棸l(fā)射時承受載荷。

　　特種車一體化艙設(shè)計時，按照模塊化的理念，將特種車一體化艙設(shè)計任務(wù)分解，借助于NX6.0軟件，利用三維CAD技術(shù)，在計算機(jī)上分別建模進(jìn)行仿真，在詳細(xì)圖樣發(fā)放前模擬裝配，可以盡早發(fā)現(xiàn)問題并加以反饋、予以改進(jìn)，確保特種車一體化艙設(shè)計的一次成功率。

　　三、特種車一體化艙的模塊化分解

　　一體化艙設(shè)備艙主要用于安裝液壓閥組、電纜盤、備附件和偽裝器材等設(shè)備及附件，應(yīng)具有良好的防水、防塵性能。按照模塊化設(shè)計的方法，將一體化艙結(jié)構(gòu)主要分解為左A艙、左前擋泥板、左B艙、左后擋泥板、左C艙、左D艙、左E艙、右A 艙、右前擋泥板、右B艙、右后擋泥板、右C艙、右D艙、右E艙以及電纜盤箱等模塊，其中右A艙、右前擋泥板、右C艙、右D艙、右E艙與左側(cè)艙體完全對稱，因此在開發(fā)時著重對左側(cè)艙體進(jìn)行模塊化開發(fā)，右側(cè)對稱艙體可以通過鏡像的方法獲得。由于相關(guān)模塊之間都有接口，如果接口設(shè)計失敗，將導(dǎo)致相關(guān)模塊無法對接，因此接口設(shè)計就成為特種車一體化艙模塊化設(shè)計的一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，設(shè)計時應(yīng)注意各個模塊的安裝接口及干涉位置。安裝接口及干涉位置示意如圖1所示。

　　四、特種車一體化艙的模塊化開發(fā)過程

　　按照模塊化開發(fā)的理念，采用自頂向下的設(shè)計方法，將一體化艙進(jìn)行模塊化分解，勾勒出各分解模塊草圖，如圖2所示。采用模塊化的方法，將分解的各個模塊分別設(shè)計，采用拉伸和裁切等方法，構(gòu)造出各部分的粗模型。左B艙的粗模型如圖3所示，其他模塊粗模型同理構(gòu)造之。構(gòu)造出所有部分的粗模型組裝后如圖4所示。

　　將分解的各個模塊包括左A艙、左前擋泥板、左B艙、左后擋泥板、左C艙、左D艙、左E艙、右A艙、右前擋泥板、右B艙、右后擋泥板、右C艙、右D艙、右E艙以及電纜盤箱等分發(fā)給各個專業(yè)設(shè)計人員，按專業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和細(xì)化。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要有模塊設(shè)計的統(tǒng)一要求，并且要特別注意各個模塊之間的接口設(shè)計，這也是各個模塊設(shè)計成功的關(guān)鍵所在。左B艙按模塊設(shè)計相關(guān)要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)細(xì)化設(shè)計后如圖5所示。#p#分頁標(biāo)題#e#

　　同理，按模塊設(shè)計相關(guān)要求對左A艙、左C艙、左D艙、左E 艙、右A艙、右C艙、右D艙和右E艙等進(jìn)行結(jié)構(gòu)細(xì)化設(shè)計，完成后將各個模塊組裝到一起，效果如圖6所示。將組裝完成后的一體化艙與特種車車架連接，結(jié)果如圖7所示。

　　五、干涉檢驗(yàn)

　　整個一體化艙數(shù)模設(shè)計完成后，可以進(jìn)行干涉檢驗(yàn)，檢查各個模塊之間有無干涉之處，接口是否正確。右艙擋泥板與車架的干涉檢驗(yàn)結(jié)果如圖8和圖9所示。

　　經(jīng)干涉檢驗(yàn)后，如果有干涉的地方，就要返回模塊的設(shè)計者重新進(jìn)行協(xié)調(diào)和修復(fù);如果模塊設(shè)計無干涉，就可以進(jìn)行二維出圖工作。選擇“開始”下拉菜單下的“制圖”命令，設(shè)置適當(dāng)?shù)膱D樣幅面，輸出二維圖。這里僅輸出總裝配圖，如圖10所示。

　　六、結(jié)束語

　　模塊化設(shè)計是將大型、復(fù)雜的設(shè)計項(xiàng)目轉(zhuǎn)變?yōu)橐恍┹^為簡單的模塊，然后再分別獨(dú)立開發(fā)，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的并行化開發(fā)的一種方法。利用NX6.0軟件進(jìn)行模塊化設(shè)計，可以化繁為簡進(jìn)行三維設(shè)計，并通過模擬干涉檢驗(yàn)在設(shè)計階段最大程度消除設(shè)計不合理之處，降低設(shè)計費(fèi)用，并降低產(chǎn)品制造生命周期的成本消耗。在復(fù)雜的大型機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域，模塊化設(shè)計將是大型、復(fù)雜項(xiàng)目設(shè)計的必然選擇，也是大勢所趨。