关于自行车的开发流程复习资料

工业产品开发总复习工业产品开发总复习 自行车全生命周期自行车全生命周期 以自行车为例看产品的创新设计以自行车为例看产品的创新设计 1 1 引言引言 创新设计即充分发挥人的创造才能 利用技术原理进行创新构思的设计实践活 动 其目的是为人类社会提供富有新奇性和先进性的产品 因此 创新设计的基 本特征是新奇性和先进性 新奇性 就是设计者不拘于前人或别人已有的成就 敢于根据从未尝试过的想法往进行新的探索 设计出别具一格的产品 先进性 就是设计的产品不仅应标新创新 而且在技术水平上比现有的类似产品要超前 一步 即在功能 性能 结构等方面显示出新的特点和实质性的改进 任何一种设计都离不开创新 产业设计领域中 无论是对传统产品的改进性设 计 还是对新产品的开发性设计都需要创新 我们此次设计的主题 自行车的设 计也包涵着诸多的创新成分 2 2 自行车的熟悉自行车的熟悉 自行车拉丁文为 Bicyoletta 是 快 和 步行人 的意思 中文译名为 自行车 这种代步工具起源于欧洲 自 1815 年法国人制造了第一台自行车起 自行车 经过了多次的改良 才成为现在我们日常生活中的样式 就近代自行车而言 随着科学技术的发展进行了如下几次重大技术改革就近代自行车而言 随着科学技术的发展进行了如下几次重大技术改革 1 增添了变速装置 出现了多级变速 最多达到 10 21 个档位 可以随意调 节 适应不同的地形和天气条件 给旅游和竞赛带来了极大的方便 2 材质的改进 向质轻 坚固的方向发展 进步了速度 3 结构形式的改进 区分了自行车的型号 种别 现在流行的有踏板式自行车 折叠式自行车 椭圆牙盘自行车和多人旅行自行车等 4 动力的改进 国际上已经出现全电控制自行车 液压传动自行车 太阳能自 行车等 从而使现代交通工具丰富了很多 本次的设计课题就是在此基础上对自 行车做出创新概念上的开发设计 3 13 1 发现题目发现题目 在对自行车进行创新设计之前 必须对现有自行车的功能 结构 使用要求等 因素作必要的了解和分析 猜测未来的市场需求 利用头脑风暴法等创新思维 和创新方法 对未来自行车进行畅想 找到进行创新设计的方向 进而利用创新 的理论和方法进一步完成设计任务 其工作流程如图 2 所示 图 2 自行车设计创新的构思流程 在针对自行车进行了细致调研之后 发现这样一个题目 出门在外的旅行者以 及家庭住址间隔公交车站有一定间隔的上班族 都会碰到相似的题目 那就是 在一段间隔上存在着交通覆盖的空缺 那么就需要这样一种自行车 它体相小而 且轻便 更便于携带与收躲 可以方便携带自行车乘坐其他交通工具 以至于 发展到自行车可以成为随身携带的物品 以解决自行车作为一种个体的交通工 具与公共交通之间的互补性及延续性 3 2 建立设计概念建立设计概念 通过上述分析 在头脑中形成初步的设计概念模型 即方便收躲和携带的自行 车 然后从概念设想模型出发 通过发散 联想 回纳的过程进一步明确设 计目标 在这个设计课题中 要体现的最突出一点就是便携 接下来从便携这一 点出发展开联想 如图 3 所示 图 3 思维发散流程 在携带方式之中 采用手拎 提的方式是常有的携带物品的姿势 但长时间易 产生疲惫 所以只适合短间隔的携带 因此 可以以手拎的方式为主再配合拖拽 的方式对车体携带的方式进行设计 3 33 3 设计方案设计方案 对以上概念设计的结果进行综合 进一步细化产品的结构与造型 形成终极的 概念模型 并对此概念进行了可视化的设计 得出初步的设计结果 如图 4 的概 念草图所示 图 4 方案设计草图 根据外形定义此设计为 箱式折叠自行车 它的设计灵感来源于瑞士军刀 目的用于满足于 人们补充都市交通的不足 展开时的尺寸为长 1 200mm 高 850mm 前后轮之间的跨度 为 900 mm 与普通的自行车尺寸相差无几 在收折以后他的尺寸只有 600mm 140mm 400mm 长 x 宽 x 高 大小 携带起来也十分方便 如图 5 的电脑效果图 根据电脑图纸的文件 终极制作生产品的比例模型 用三维形式检验二维的设计的思想 4 4 产品创新设计的总结产品创新设计的总结 由本次新型便携自行车的设计过程中可以总结出一些经验性的流程 首先 在创新设计之前需要搜集大量的关于设计目标产品的具体资料 包括它的发展历程 现在的市场情况 结构与功能方面的资料 以及人的需求信息 然后对所收集到的信息进行 筛选与整理 从中提炼出有用的信息和资料 其次 把整理出来的资料进行串联 结合人的需求及产品市场远景分析的结果和技术支持 的状况回纳出创新设计的方向 这个过程有时会产生多个创新的想法 在这种情况下 一可以 利用评价体系对创新方案进行筛选 选出最适合市场远景 目标人群尽最易接受的方案 还可以选择最适当的几种方案 以技术手段融合在一起 形成新的创新方案 第三 当创新方案已初步成形 并确定了设计所要针对的目标人群之后就 进进概念设计 阶段 通过概念草图的绘制与筛选 继续对设计方案进行进一步的整理与推敲 在推敲的过程 中可以把这个概念所涉及到的方方面面拆分成若干小题目 用创新思维的方式提出题目的 解决办法 进而把解决题目的方法拿到产品的概念模型中往检验 第四 对产品进行细致化设计 包括确定一些参数值以及使用方式 方法的设计 这一阶段 需要对设计的形式草图进行筛选 井且应对设计方案进行认真而且全面 有效地评价 确 定终极设计方案 最后 预备产品的加工和生产 要绘制出三维效果图和加工图 然后进行 CAD 方面的完善 以及样机的制作等工作 同时还要拿出色影设计方案 生产加工的方案等 由以上的开发过程简述总结出每个阶段的流程如图 6 所示 自行车的产品加工工艺流程自行车的产品加工工艺流程 首先车架的第一道工序是制管 这个工作已经在工厂订购管料时完成了一半 管厂按照车 架厂的要求 将长度 厚度 管型都已经合适的管子发到工厂 这张图是小型的压制机 现在是在加工后叉 使之有形变 加工成异形管材的目的是获得更好的强度或者更好的弹 性 U r 接下来进入的是车架生产中最关键的环节之一氩弧焊 因为这道工序直接关系到车架的强 度 这道工序都是车厂中较有经验的老师父进行的 车架在这个定位台上进行定位 然后 将定位的管料进行点焊 这样将车架管稍稍固定后 就可以送到下一道工序中进行大面积 焊接了 w8 s 2 g3 i 下图是管料连接处没焊接时的样子 氩弧焊是在电弧焊的周围通上氩弧保护性气体 将空气隔离在焊区之外 防止焊区的氧化 提高焊接点的稳定度 照片中工厂的氩弧焊是采用熔化极氩弧 焊的形式 焊丝通过丝轮送进 导电嘴导电 在母材与焊丝之间产生电弧 使焊丝和母材 熔化 并用惰性气体氩气保护电弧和熔融金属 它的焊接效率高 电流密度大 热量集中 熔敷率高 焊接速度快 但其缺点是弧光强烈 烟气大 所以要加强防护 架子焊接完毕后 就拿到这个台子上进行矫正 因为初次焊接后 车架的间架结构难免有 变形 比如 把车架放倒 车架的 2 个三角结构不在一个平面上 所以需要矫正 矫正完成后 把架子挂起来 d t 当然 作为批量生产的产品 必须要进行质量检验 而且要在各主要环节 分别检验 这才能保证质量 说句体外话 车架的质量与管材 焊接 后续处理都是分不开的 但同时和 质量检验也有很大关系 检验中会有淘汰品 所以大厂经过严格检验后的产 品会有废品 这也是价格较山寨小厂高的原因 车架形状的检验方法见下图 车架厂的品管员随时从生产线后期的工序上 随时抽取样架 用这样一比一 的放大原型图纸进行核对 以防止次品的出现 焊接好的半成品车架 在某些小厂可能被拿去涂装了 因为后面的工序不仅 费工费时 而且还要消耗去大量的成本 3 R c h 工人在台子的前后移动 很熟练的工人校正一个架子也需要很久 且这个工序 的质量保证 完全靠人工的校对 且要花费不小的气力 做一个车架是需要从 设计人员到工人很多的劳动付出的 问题简答 自行车的车上一般都有一个三角架子这是为什么自行车的车