模块化设计在混凝土泵车设计中的应用分析

吉堂盛

摘要：如果能够将模块化设计的过程有效地融入泵车设计的过程中，那么势必会让混凝土泵车的质量和工艺更上一层楼。而整个模块化设计的内容主要包括标准模块化设计、产品模块化平台设计和三维的设计方案。只有全面地加强变型和配置设计，才能够在降低成本的基础上更好地提高产品的质量。本文结合实际案例进行全面的分析。

关键词：模块化设计;混凝土泵车;设计方案;应用策略

一、泵车产品模块化设计

（一）泵车产品模块化设计的概念

对已有的泵车产品进行全面的规范和标准就是泵车产品模块化设计的根本目的。所有设计的过程都需要通过模块化平台来全面实现。整个模块化平台主要是由泵车产品规划、产品功能划分、结构模块优化和模块接口等几个部分组成。

（二）全面规划产品

由于泵车产品的种类较多。尤其需要根据产品图谱的情况来更好地确定产品的参数和产品的结构。更要注意产品的结构和质量来尽可能选择符合客户设计要求、销量稳定和结构可靠的产品。并在最后选择较为有前途的混凝土泵车型号来作为某个系列的基础产品。

产品图谱分析在规划产品中一直都占据着重要地位。尤其需要根据产品图谱中的数据对产品已有的功能和参数来进行全面优化，之后再逐步缩小产品的范围。在进行产品图谱分析的过程中，需要明确混凝土泵车最大理论输送量、臂架垂直高度和整车总质量等具体的参数。

（三）产品模块化

先从混凝土泵车的总体结构为基础，再将包括底盘、泵送系统、液压系统、底架和其他一系列结构作为一级模块。再根据模块制造、模块维修和模块试验等诸多方面的技术进行有效地划分。其中，臂架系统、连杆系统、轴销系统和油缸系统四个部分被并入二级模块。

在二级模块设计的过程中，臂架系统一直都占据着非常重要的位置。尤其可以先将油缸和连杆机构更好地连接在一起，并在之后有效地实现收缩功能。虽然同一型号的混凝土泵车的销轴、轴套和其他几个结构基本和油缸的型号完全一致，但是臂架配置的长度却会有所不同。

在整个混凝土泵车设计的过程中，臂架和连杆将会关系到泵车整体的安全，所以一定要采用专业的机器进行全面的焊接，才能够在保证生产质量的基础上更好地保证生产的效率[2]。如果能够将模块化设计更好地融入泵车设计的过程中，不仅可以使得其制造成本得以有效降低，而且整体质量也会变得更好。

（四）有效建立产品族结构

在将模块化设计融入混凝土泵车设计过程中，有效建立产品族结构显得尤为必要。尤其需要在了解有关产品模块组合的过程中来配置一个合理的产品结构。注意在已经建立的产品基本模块层次结构的基础上再加入必选和可选的模块。汽车底盘、油泵和其他必须模块构成必选模块。臂架减震系统模块、发动机节能控制模块、冷却系统风扇模块和其他模块构成可选模块。

（五）标准模块设计

标准模块设计指的是通过对通用模块内部的信息内容进行统一规划，从而真正构建一个标准的下属零件的信息描述体系。在模块设计的过程中主要是由参数分析、模块几何形状、模块接口主模型和其他各类文档。

另外，在进行标准模块设计的过程中，先對部件的几何形状和参数进行全面分析，之后再建立主模型主图一直都发挥着重要的作用。

（六）三维化泵车模块设计

三维化泵车模块设计能够很好地将模块化设计运用于混凝土泵车设计的过程中。必须以PDM系统平台为基础再全面运用Top-Down参数化的设计方法进行协同设计。只有通过这样三维参数化的模型设计才能够在实现产品结构调整的基础上更好地提高产品设计的效率。

在将三维化泵车模块融入设计过程中时，需要由总体设计师和模块设计师协同进行工作。总设计师先需要通过规划设计方案来确定一级模块和主要参数，最根本的就是要负责整体产品的布局。总设计师和模块设计师更需要通过PDM系统来有效进行数据传递，这样就能够有效地代替传统设计方法中繁琐的口头和纸面交流，并更好地保证数据传输的准确性。只有让总体设计的参数和条件被更改之后，才能够让模块化设计在混凝土泵车设计过程中有更好的应用效果。

二、实际案例分析

例如，在设计销轴的过程中，主要需要经过几何形状分析、参数分析和建立模型主图等几个环节。在进行标准模块化设计的过程中，尤其可以运用模块化设计的方法综合就销轴表面的粗糙度、形位公差和材料热处理工艺综合为标准化的设计。并在运用模块化设计的过程中有效地减少工具本身的种类。

在将模块化设计运用于混凝土泵车设计的过程中时，尤其可以通过将销轴的直径和减重的孔径按照标准的系数来进行设计，从而有效地减少整体成本。虽然将模块化设计运用于单个产品设计的过程中有些不合理，但是却能够对混凝土泵车整体设计有很大的好处。

利用标准的工程图模板可以在短时间内生成轴销三维模型，并在此过程中，通过利用Creo系统建立一个标准的轴销主图。通过这样一个设计的过程往往能够使得混凝土泵车的结构变得更为合理。

三、结语

本文通过介绍混凝土泵车的概念、设计现状和泵车产品模块化设计的内容进行全面地分析，并在之后结合混凝土泵车销轴的设计案例进行全面的分析。希望通过模块化设计能够既提高企业响应市场需求的能力，又更好地提高产品的可靠性。

参考文献：

[1] 约瑟夫·萧塔纳.祁国宁，译.制造企业的产品数据管理[M].北京：机械工业出版社，2015（3）：129-133

[2]孔凡凯.大型定制产品模块化制造关键技术研究[D].哈尔滨工程大学，2015（3）：59-63