经验分享如何快速做出非标设计方案?大致流程有哪些?腾讯云开发者社区

(1)确定产品开发项目,明确顾客需求,如生产、工艺、产能要求、作业环境等;

(2)对产品进行分析研究,明确其生产工艺、尺寸要求,了解设备的技术参数;

(3)初步制定设备方案,得出设备的整体和局部示意图、各机械机构、电气控制系统、动作流程等;

(4)组建方案审核小组,对设备的可行性、制造成本、产能等进行客观评估;

(5)与客户进行方案会审,根据客户意见,确定最后的设备方案;

(6)组织实施产品的设计开发进行总装配图、部件装配图、零件图的设计,确定自动机械的控制方案等;

(7)零组件质量检验,设备组装、联机调试,并进行产品打样预验收;

(8)包装出货,技术文档归档,进行项目总结。

应用在变压器这个例子上,过程是这样的:

图4

3.确定设计方案

明确要求后,变压器的设计一般分为电磁计算、机械结构设计和电气控制设计三部分。

3.1电磁计算

电磁计算部分由西门子专门开发的Tudes软件来计算。然后用二维软件AutoCAD和三维软件Creo设计出变压器的外形图,根据客户的具体要求,增加各种功能和部件。

比如添加避雷器,有载开关、减震器、高压带电传感器、侧出线等。特别是侧出线,由于要和不同品牌的低压柜配合,变压器的低压出线要连接到低压柜,由于不同品牌的设计理念不同,具体项目的的电气要求和环境条件等也不同,导致低压柜的接口位置也不尽相同。所以侧出线设计起来也会比较复杂。

图5变压器的侧出线三维设计

设计的过程中一定要充分了解设备使用环境。比如我曾参与的为马来西亚提供变压器的项目,由于马来西亚国内电压是240V的,这就要求我们选用的仪器是240V,而不是中国标准220V,不然仪器会因为长期运行过电压而损坏。

方案确认之后需要提交图纸给客户进行确认。这时就免不了需要反复修改,图纸修改十几遍也是十分普遍的现象。对于无法实现的修改意见,设计人员还需要用专业的知识,通俗易懂的语言进行沟通,解决问题,最终实现一份客户满意的可行的设计图纸。

3.2机械结构设计

这之后,就开始着手变压器的机械结构设计部分。前期提交给客户的,只是一个大致的外形图,对变压器的尺寸、重量、高低压的进出线方式进行示意而已。到了这个阶段,就要把外形图进行拆分,画出装配图和一个个零件图。

设计方案有些需要注意的地方:

设计方案尽量简单、高效,满足功能的前提下,设计简单,运行更牢靠,日后维护也简单。

机械制图知识要扎实,常用标准应该要倒背如流。

CAD、CREO、ANSYS熟练操作是基本要求,设计师的基本功。

熟悉零件的各种加工工艺,不然设计方案就是天马行空,不顾实际。想得出来,造不出来。

所选用的机械零件结构设计应该满足以下基本要求:

保证零件的使用寿命。使用合理的材料和尺寸,保证零件的强度,采用合理的结构和制作工艺,增强零件的刚度。

满足结构工艺性要求。在满足功能前提下,预留适合的公差,满足运行的要求,又能简单的装配起来。

通用性问题。设计的时候,在保证运行的前提下,如同一个零件能在多个地方通用,可以降低设计的复杂度,维修起来也简单。

成本问题。零件设计制造时,尽量通过使用合适的材料、结构、加工工艺,使得零件的成本降低,让设计产品在市场上更有竞争力。

这里用一朵词云来展示设计时需要考虑的各个方面——

图6

3.3电气控制设计

机械结构设计完成时,也要同步进行电气控制设计。目前业内的电气控制系统大多由工控机、PLC,人机界面、传感器和电气执行元件来组成的。

变压器标配都会安装温控器,对变压器的温度进行检测,当变压器运行达到一定的温度时,会控制启动风机,对变压器进行降温,使其可以增容运行。温控器还可以输出高温报警、超温跳闸信号到电路系统中。有时客户想增加更多的功能,比如增加高压带电显示器、电磁锁、照明灯、风机开关等,这就需要设计工程师良好地掌握电气控制系统知识。

7.对变压器成品进行包装

根据项目运输的目的地,进行不同的包装。西门子变压器包装主要分为5种类型,运输目的地比较短的,将使用简易的包装,目的地比较远出口海外的,将会使用木箱。这样简化包装,也能为客户节约成本。

8.技术文件归档总结

每做完一个项目,设计师都会把设计图纸放到相对应的位置,方便他人查看。项目过程中遇到什么问题,会出NCR或3A报告,对项目问题情况进行总结分析,吸取项目经验,不断提高自己的设计水平。

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