(一)模块化设计的一般概念
模块化设计是对在一定范围内的功能相同但机能、规格不同的产品进行分析、划分并设计出一系列功能模块。
液压机模板模块信息模型如图3—74所示，它由参数化实体模型和与之相关的数据信息模型组成。
模块化设计还可分为：
(1)横向系列模块化设计在某一基型品种上，通过变换、增加或减少某些可互换的特定模块而形成变型产品。
图2 为一下梁模板模块的结构简图。在对该产品族划分并公道创建出一系列模块的基础上，根据新产品的设计要求，将一组已存在的特定模块公道组合成模块化的新产品方案。
(二)液压机广义模块化设计
(1)模板模块在文献中，天津大学和天津锻压机床总厂提出一种基于模板模块的液压机机架结构模块化设计方法，即基于参数化、变量化、模块化集成设计的广义模块化设计。
经实际应用证实模板模块的设计方法可以有效进步液压机本体机架结构的快速创建，为产品报价和具体设计提供可靠的信息。
图1 模板模块信息模型
结合天津锻压机床厂的实际情况，以该厂引进的三维CAD软件I—DEAS为设计平台(也是CAE分析的有效工具)，进行液压机模块模板参数化造型设计。它具有特定的功能、结构拓扑布局，并包含着各种相关的设计规范和设计知识，在此基础上，根据用户需求可以快速设计出特定的液压机模块部件，并把这种典型的模块结构称为模板模块。数据信息模型存储着模板模块的设计支持信息，是液压机模块化设计系统中模块的信息核心。提出了采用模板模块的概念，将液压机各个结构模块按照不同的功能、不同的结构设计参数合用范围、不同的结构形式等收拾整顿划分出典型的模块结构形式。其中，参数化造型技术是模板模块结构尺度化、设计知识尺度化的基础，有限元变量优化分析是知足强度、刚度前提下选择公道结构参数的基础。
(2)柔性模块参考文献提出广义模块化设计是以柔性模块和实例模块为基础构建产品模块系统，并以选择柔性模块或由柔性模块天生的模块实例组成模块化产品的设计方法。该模板模块上带移动工作台、液压垫，有三个顶出缸，工作台及液压垫有效尺寸范围一定。
模块化设计已经 液压机广泛应用于机床、减速器、计算机、家用电器和家具等行业，它夸大的是模块的通用化、尺度化和系列化，其模块结构及其接口参数一般可以固定下来。
模块化设计的长处在于缩短了设计和调试周期，产品更新换代快；易于产品的制造、装配、维修和回收；降低本钱；保证产品的机能不乱可靠。液压机模板模块结构由一系列参数驱动，对于某一模板对应相应的一组参数，如图3—75所示，模板模块的结构参数由模块化液压机设计系统输出，CAD软件从设计数据库中提取详细设计参数，天生详细的模块实例。这种产品系列模块化设计与划分的条件是：载荷、强度、刚度和材料特性参数不是模块结构划分的主要影响因素。
变量优化信息是模板模块的核心信息，对于液压机本体三大梁的模块结构，影响其刚度的主要因素，一般是一些主筋板的厚度和形位几何参数，其结构拓扑关系基本不变，优化目的即为寻求主要结构参数(筋板厚度、筋板间隔参数)的 优值。可以较好地解决产品品种、规格与设计制造周期和出产本钱之间的矛盾。模板模块的参数化实体模型由三维CAD软件(如PIo／E,I—DEAS等)二次开发天生，包括特征参数信息和结构拓扑关系信息。该模板结构中的各个参数与参数之间的关系由液压机设计职员提供，各个结构参数的选择由相关的设计规范库、尺度库提供，其中影响结构强度、刚度的几个主要结构参数为有限元变量分析的结果。为此，采用了参数化造型技术和有限元变量优化技术。
(2)纵向系列模块化设计在统一类型中对不同规格的基型产品进行变型产品设计。
(3)全系列模块化设计纵向系列模块化设计加横向系列模块化设计。
图2 下横梁模板模块结构示例
图3 为液压机模块化设计的基本流程。
。根据用户提出的设计要求，在模块治理库中查询到相应的模板模块，并根据详细的设计参数确定模板模块中的所有结构参数，从而快速设计出知足要求的主结构机架。
但是液压机的本体结构随工艺、工况的不同而变化范围较大，形式复杂而 液压机多样，且要知足一定的强度、刚度要求，载荷是其主要的功能要求，因此，现有的一般的模块化设计技术不能知足其设计要求。
为了使模板模块不但能够按照要求快速结构成形，而且要保证模型知足强度、刚度等要求。
上一个：