机电产品可拆卸性设计理论研究及实现

为推进机电产品制造企业合理利用资源,减轻环境污染,走可持续发展的道路,要求优化机电产品设计方法及过程,尽量采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的工艺方案和工作流程,对机电产品的生命周期进行主动控制,将机电产品的废物减量化、资源化,提高其绿色程度。 可拆卸性设计(DFD)是绿色设计的重要内容之一,绿色设计是制造业可持续发展的根本途径,而对产品进行设计评价是实现“绿色属性”的关键。论文从目前我国绿色设计的实际研究与应用现状出发,在分析传统机电产品设计开发模式弊端的基础上,提出了基于可拆卸性设计思想的机电产品开发模式。基于机电产品生命周期内与环境的关系,归纳出面向机电产品设计的绿色材料评价模型及评价方法,并从模块化设计、材料选择、紧固件设计以及易分离性等方面研究了面向拆卸设计的设计准则。以图形理论及空间几何学为基础,构建产品可拆卸性设计的网络模型,进行产品零部件拆卸规划分析。建立了面向拆卸设计的产品信息模型,采用深度优先搜索算法搜索图中的割点(关节点),并结合割集的概念对产品的结构进行了拆分,研究了产品拆卸树的生成。从可拆卸性以及拆卸回收过程的经济性等方面研究了面向拆卸设计的评价,并对典型产品进行了实例分析。