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设计理念

创建时间：2023-05-31 11:07

产品设计理念

随着计算机技术和数字化技术的发展，滑环产品设计也发生了革命性的变化。借助现代CAD/CAE, 我们将越来越多的产品设计过程数字化, 将产品设计流程建立在一个数字化平台上。这样可以极大地提高设计效率，从而缩短产品设计周期，同时更好的保证产品的质量和可复制性。随着产品设计能力的提升，产品创新的空间和可能性也大大增加。

产品设计主要步骤

产品设计的基本步骤通常包括以下几个方面：

  1. 需求调研和分析：了解用户需求、市场趋势和竞争情况，制定产品策略和规划。
  2. 概念设计和验证：通过CAD建立产品结构模型，构思产品的外形、结构、功能等特征，制作MOCKUP进行初步验证。
  3. 数字建模：使用CAD工具建立产品的机械结构模型和物理及电性能模型。
  4. 详细设计和优化：在概念设计和数字模型的基础上，进一步细化产品的细节设计，考虑制造、材料、成本、用户使用等因素，不断优化设计方案。
  5. 工程开发和测试：将设计转化为实际可制造的产品，进行工程开发和测试，包括原型制作、工艺设计、材料选型、测试评估等环节。
  6. 生产制造和发布：根据设计和开发结果，进行生产制造和发布，包括供应链管理、生产流程控制、质量检测、市场推广等方面。

数字化设计方法

CAD（计算机辅助设计）是一种数字化工具，可用于创建、修改和优化产品设计。它可以在计算机上进行三维建模和设计，而不需要进行实际的物理原型制作。以下是CAD在产品设计中的优点和需要注意的问题：

优点：
  1. 提高设计效率：CAD可以更快速、更精确地创建和修改设计，从而缩短产品设计周期，提高设计效率。
  2. 减少错误和成本：由于CAD的精确性和可视性，它可以帮助设计师及时发现并纠正设计错误，从而减少设计修改的成本。
  3. 更好的可视化：CAD可以模拟产品的外观和功能，使设计师更好地了解产品的外观、功能和性能，有利于设计师与客户、供应商之间的沟通和理解。
  4. 增加设计灵活性：CAD可以轻松地进行修改、更新和重用设计，使设计师更容易地进行改进或优化现有设计。
  5. 更好的可控性：CAD可以记录设计过程和设计决策，方便日后的审核和管理。
需要注意的问题：
  1. CAD软件的学习曲线比较陡峭，需要较长时间的学习和使用经验才能熟练掌握。
  2. CAD软件需要较高的计算机配置，对于较复杂的设计，需要更强大的计算机和图形卡支持。
  3. 由于CAD软件主要面向数字化设计，实际的物理制造可能会存在误差，需要进行实验验证。
  4. 需要确保CAD模型的安全性，保护机密信息，防止CAD模型被盗取或篡改。

旋转关节设计案例

旋转关节(Rotary Joint)主要是指用于微波通讯与传输可相对旋转的连接器件，全称为波导旋转关节（Waveguide Rotary Joint）。因其属于射频/微波器件，其物理尺寸与信号波长相当，传统低频电路理论已经不适用，需用电磁场理论，借助CAD进行电磁建模来辅助产品设计。

 

下面将以一款波导旋转关节展示产品设计的基本步骤与方法。

产品概念模型

首先根据客户需求或类似产品建立产品概念模型，如下图。

Figure 1 波导旋转关节概念模型

机械结构模型

根据需求和概念模型，借助CAD建立产品机械结构模型，如下图。

Figure 2 波导旋转关节机械结构模型

EM（电磁物理）模型

根据产品通讯传输要求及机械结构模型，确定产品基本尺寸，借助CAD建立产品电磁（EM）模型，如下图。

Figure 3 波导旋转关节EM模型

 

产品性能设计优化

借助CAD及其EM模型对产品性能进行设计及优化。下图是对产品VSWR的优化。下面三张图显示了不同设计所对应的产品性能。

Figure 4 概念产品在不同旋转角度时的VSWR (0C, 90C, and 180C).

Figure 5 带宽优化后不同旋转角度的VSWR（0C, 90C, and 180C）

Figure 6 超级波导旋转关节不同旋转角度的VSWR（0C, 90C, and 180C）

滑环设计案例

滑环通常用在无限制选择与固定部分直接传递电源、信号、介质等的旋转连接件。因为与应用结构关联紧密，通常都是根据客户需求定制。由于CAD的应用，使得我们能快速工程化客户的需求，并与客户进行高效率的沟通，快速完成设计进行生产。下面展示设计步骤。

产品模型

我们接到客户需求后，会根据客户的结构尺寸、传输需求、使用方式，利用CAD先建立3D模型，同时把3D模型发给客户设计师，进行匹配

    

 

客户化定制

客户在进行结构设计时，会有很多细节进行修改。比如安装结构、方式，需要基于最终需求做客户化工作。因为使用了CAD设计，大大提高了交流的效率，客户可以用软件模拟安装我们修改的每一个设计，提出反馈，我们同步进行修改，直到完全符合客户的需求。一旦方案确定，滑环图纸和安装说明也很快生成提供给客户，我们自己的生产图纸也同步完成，可以马上启动生产，从而高效率的提供给客户高品质。

如：

转子与上面部件离得近，加盖线板避免线磨损

因为客户使用空间紧凑，固定件倒圆角

为了安装友好，有增加设计安装辅助夹具，如图蓝色部分

 

ꄴ前一个： 无
ꄲ后一个： 无