中心議題:
- Inventor在連接器設計中的應用
- 保證連接器產(chǎn)品的機械性能和電氣性能
1 問題和挑戰(zhàn)
單一功能的連接器產(chǎn)品結(jié)構相對簡單,主要是保證產(chǎn)品的機械性能和電氣性能。但是作為復合型的連接器產(chǎn)品,需要考慮更為復雜的問題,即所設計的產(chǎn)品不但需要同時滿足多種機械和電氣性能,在此基礎上還要盡量減小體積,這樣,產(chǎn)品的結(jié)構就非常復雜。傳統(tǒng)的二維工具在設計這種復雜結(jié)構的產(chǎn)品時比較困難,需要良好的空間想象力才能完成設計,且設計過程中更改結(jié)構時需要考慮關聯(lián)零件的更改和干涉問題。
2 Inventor的應用
在結(jié)構產(chǎn)品的設計上,Inventor的使用感覺上非常直觀,操作也比較方便,這樣就能夠更快地將設計思路用三維的直觀方式體現(xiàn)出來。
設計開始時,主要考慮的是實現(xiàn)電氣連接的要求,將重要結(jié)構件如XLR三極插座的連接孔和金屬彈片初步選擇一個位置放置,然后再考慮如何將這些部件進行優(yōu)化整合。這樣就導致每一個設計思路都會帶來許多關聯(lián)結(jié)構的更改,從開始到完成設計,設計更改高達上百次。
設計中,Inventor繪制特征草圖的時候可以不添加任何尺寸,只需要將大概的幾何形狀繪制出來,生成特征即可,這樣的好處是方便后續(xù)的結(jié)構更改。如果特征需要添加完整的尺寸和約束,那么在這些復雜的結(jié)構中就需要大量的尺寸參數(shù),在設計的初步階段,這些都是估計的尺寸,而在后期進行設計更改時就需要調(diào)整大量參數(shù),容易出錯。當然,如果完全不添加尺寸和約束的話,在后期同樣也會導致很多問題。最好的方法就是能確認尺寸和幾何關系,將較少更改且能估算的尺寸標注上去,留可能變化的幾何形體不標尺寸。
在這個新型音頻連接器中,Upper Shell和Bottom Shell里面的結(jié)構比較復雜,需要10個金屬觸片。由于是復合功能,這些觸片在位置和結(jié)構上需要考慮相互間的機械連接以實現(xiàn)電氣連接性能,這些零件和 Shell中的結(jié)構特征、形狀是相關聯(lián)的。在Inventor中,可以使用在位創(chuàng)建新零件的方式來創(chuàng)建這些配合的零件,在直觀的裝配環(huán)境中可以更輕松地設計其結(jié)構。同時,可以使用投影Shell的特征幾何形體的輪廓線直接作為特征草圖或參考特征,可以節(jié)約不少時間,而且這種方式創(chuàng)建的特征具有參數(shù)關聯(lián)性,當Shell中的特征更改形狀或尺寸后,關聯(lián)的零件草圖也會自動關聯(lián)更新,這樣就可以免去手工調(diào)整草圖尺寸的繁瑣工作。
如果能夠充分利用Inventor的自適應功能的話.會發(fā)現(xiàn)這個功能在進行關聯(lián)零件設計時所帶來的效率提升。使用不完全約束的設計方式設計觸片零件,然后對這些零件應用自適應技術,添加相應的裝配約束到Shell中的特征進行裝配,這樣的好處是,更改Shell的特征時,觸片會根據(jù)設計時指定的裝配約束自動調(diào)整草圖以適應Shell的更改,這個功能確實是個創(chuàng)意性的工具。
一般來說,連接器產(chǎn)品的形狀都較為規(guī)則,所以在零件造型上沒有什么太復雜的設計。但由于其產(chǎn)品體積小,零件間是否會產(chǎn)生干涉也是在設計中要考慮的問題。在裝配中,通過Inventor的千涉檢查功能,對整個產(chǎn)品進行檢查,有干涉的部分用紅色顯示,然后可以對有問題的零件進行修改,可以避免很多以前需要在制作樣品后才能發(fā)現(xiàn)的裝配問題。
3 成果展示
連接器產(chǎn)品很多都是客戶定制的產(chǎn)品,在設計好后需要打制樣品給客戶驗收?,F(xiàn)在,可以用Inventor中自帶的渲染工具(Inventor Studio)對設計好的產(chǎn)品進行效果渲染,使客戶看到更真實的表達,減少打樣的次數(shù),見圖1。