模塊化設計在混凝土泵車設計中的應用分析

吉堂盛

摘要：如果能夠將模塊化設計的過程有效地融入泵車設計的過程中，那么勢必會讓混凝土泵車的質量和工藝更上一層樓。而整個模塊化設計的內容主要包括標準模塊化設計、產品模塊化平臺設計和三維的設計方案。只有全面地加強變型和配置設計，才能夠在降低成本的基礎上更好地提高產品的質量。本文結合實際案例進行全面的分析。

關鍵詞：模塊化設計;混凝土泵車;設計方案;應用策略

一、泵車產品模塊化設計

（一）泵車產品模塊化設計的概念

對已有的泵車產品進行全面的規范和標準就是泵車產品模塊化設計的根本目的。所有設計的過程都需要通過模塊化平臺來全面實現。整個模塊化平臺主要是由泵車產品規劃、產品功能劃分、結構模塊優化和模塊接口等幾個部分組成。

（二）全面規劃產品

由于泵車產品的種類較多。尤其需要根據產品圖譜的情況來更好地確定產品的參數和產品的結構。更要注意產品的結構和質量來盡可能選擇符合客戶設計要求、銷量穩定和結構可靠的產品。并在最后選擇較為有前途的混凝土泵車型號來作為某個系列的基礎產品。

產品圖譜分析在規劃產品中一直都占據著重要地位。尤其需要根據產品圖譜中的數據對產品已有的功能和參數來進行全面優化，之后再逐步縮小產品的范圍。在進行產品圖譜分析的過程中，需要明確混凝土泵車最大理論輸送量、臂架垂直高度和整車總質量等具體的參數。

（三）產品模塊化

先從混凝土泵車的總體結構為基礎，再將包括底盤、泵送系統、液壓系統、底架和其他一系列結構作為一級模塊。再根據模塊制造、模塊維修和模塊試驗等諸多方面的技術進行有效地劃分。其中，臂架系統、連桿系統、軸銷系統和油缸系統四個部分被并入二級模塊。

在二級模塊設計的過程中，臂架系統一直都占據著非常重要的位置。尤其可以先將油缸和連桿機構更好地連接在一起，并在之后有效地實現收縮功能。雖然同一型號的混凝土泵車的銷軸、軸套和其他幾個結構基本和油缸的型號完全一致，但是臂架配置的長度卻會有所不同。

在整個混凝土泵車設計的過程中，臂架和連桿將會關系到泵車整體的安全，所以一定要采用專業的機器進行全面的焊接，才能夠在保證生產質量的基礎上更好地保證生產的效率[2]。如果能夠將模塊化設計更好地融入泵車設計的過程中，不僅可以使得其制造成本得以有效降低，而且整體質量也會變得更好。

（四）有效建立產品族結構

在將模塊化設計融入混凝土泵車設計過程中，有效建立產品族結構顯得尤為必要。尤其需要在了解有關產品模塊組合的過程中來配置一個合理的產品結構。注意在已經建立的產品基本模塊層次結構的基礎上再加入必選和可選的模塊。汽車底盤、油泵和其他必須模塊構成必選模塊。臂架減震系統模塊、發動機節能控制模塊、冷卻系統風扇模塊和其他模塊構成可選模塊。

（五）標準模塊設計

標準模塊設計指的是通過對通用模塊內部的信息內容進行統一規劃，從而真正構建一個標準的下屬零件的信息描述體系。在模塊設計的過程中主要是由參數分析、模塊幾何形狀、模塊接口主模型和其他各類文檔。

另外，在進行標準模塊設計的過程中，先對部件的幾何形狀和參數進行全面分析，之后再建立主模型主圖一直都發揮著重要的作用。

（六）三維化泵車模塊設計

三維化泵車模塊設計能夠很好地將模塊化設計運用于混凝土泵車設計的過程中。必須以PDM系統平臺為基礎再全面運用Top-Down參數化的設計方法進行協同設計。只有通過這樣三維參數化的模型設計才能夠在實現產品結構調整的基礎上更好地提高產品設計的效率。

在將三維化泵車模塊融入設計過程中時，需要由總體設計師和模塊設計師協同進行工作。總設計師先需要通過規劃設計方案來確定一級模塊和主要參數，最根本的就是要負責整體產品的布局。總設計師和模塊設計師更需要通過PDM系統來有效進行數據傳遞，這樣就能夠有效地代替傳統設計方法中繁瑣的口頭和紙面交流，并更好地保證數據傳輸的準確性。只有讓總體設計的參數和條件被更改之后，才能夠讓模塊化設計在混凝土泵車設計過程中有更好的應用效果。

二、實際案例分析

例如，在設計銷軸的過程中，主要需要經過幾何形狀分析、參數分析和建立模型主圖等幾個環節。在進行標準模塊化設計的過程中，尤其可以運用模塊化設計的方法綜合就銷軸表面的粗糙度、形位公差和材料熱處理工藝綜合為標準化的設計。并在運用模塊化設計的過程中有效地減少工具本身的種類。

在將模塊化設計運用于混凝土泵車設計的過程中時，尤其可以通過將銷軸的直徑和減重的孔徑按照標準的系數來進行設計，從而有效地減少整體成本。雖然將模塊化設計運用于單個產品設計的過程中有些不合理，但是卻能夠對混凝土泵車整體設計有很大的好處。

利用標準的工程圖模板可以在短時間內生成軸銷三維模型，并在此過程中，通過利用Creo系統建立一個標準的軸銷主圖。通過這樣一個設計的過程往往能夠使得混凝土泵車的結構變得更為合理。

三、結語

本文通過介紹混凝土泵車的概念、設計現狀和泵車產品模塊化設計的內容進行全面地分析，并在之后結合混凝土泵車銷軸的設計案例進行全面的分析。希望通過模塊化設計能夠既提高企業響應市場需求的能力，又更好地提高產品的可靠性。

參考文獻：

[1] 約瑟夫·蕭塔納.祁國寧，譯.制造企業的產品數據管理[M].北京：機械工業出版社，2015（3）：129-133

[2]孔凡凱.大型定制產品模塊化制造關鍵技術研究[D].哈爾濱工程大學，2015（3）：59-63