工程机械设计中轻量化技术应用研究

工程机械设计中轻量化技术应用研究

普海润

广东广青金属科技有限公司  529533

摘要：在进行工程机械设计时，可以提高城市建设水平，还可以将其作用于农田水利等行业，降低相关工程设计工作开展难度。其中轻量化技术在应用时，具备较好效果，将其作用于工程机械制造行业，可以对各个设计环节进行优化处理，还可以提高产品设计质量和效率。但当前在进行轻量化设计技术应用时，很多企业并没有根据自身生产要求，对技术应用形式进行适当调整，因此需要选择正确设计形式，才能提高整体设计效果。本文就工程机械设计中轻量化技术应用进行相关分析和研究。

关键词：工程机械设计；轻量化技术；应用；研究

近几年我国工程机械行业发展速度正在不断加快，为社会经济建设提供了充足支持。在对工程机械进行设计时，采用轻量化技术可以提高产品品质，确保产品在使用时更加安全稳定，还可以对产品性能进行全面优化。轻量化技术在应用时，采用了环保节能方式，能够在保证产品应用质量基础上，尽可能降低投资成本，还可以对生产期间环境污染和资源浪费等问题进行全面预防。因此这项技术在应用时具备较好效果，企业需要提高对技术应用重视程度，并且对技术潜力进行充分挖掘[1]。

一、轻量技术应用特点

在当前时代背景下，工程机械轻量化设计，已经引起了社会各界广泛关注。轻量化技术是在保证产品基本性能基础上，提高产品应用安全性，并且对生产成本进行有效控制，可以从结构和工艺以及材料等方面。对设计内容进行全面优化，还可以使用新型技术和材料以及设计理念，对产品进行简化处理，促进产品向着低能耗和无污染等方面进行更好转变。在进行轻量化设计技术应用时，不仅可以满足客户多方面需求，还可以研发新型产品，促进相关行业健康发展。我国工程机械产业发展历程比较长，生产出来的产品已经基本能够满足市场需求，传统工程机械设计技术在应用时，融合了电子信息和人工智能等技术，可以提高产品应用技术含量，还可以构建一体化设计模式。但在当前市场背景下各个行业竞争力度正在不断加强，企业要想获得更好发展，就需要对产品进行优化设计，要提高产品应用品质，才能满足客户个性化要求[2]。

二、工程机械设计中轻量化技术应用措施

（一）采用仿真设计形式

仿真设计理念在应用时，可以借助信息化技术构建综合平台，通过将设计理念转化为规划，并且利用各种设计内容对设计结果进行展现。借助大数据技术和互联网技术构建综合设计系统，可以采用灵活设计方式，还可以提取设计信息，通过构建模型促进设计工作向着多元化和科学化等方面进行更好发展。在进行仿真设计平台应用时，可以提高设计科学性，还可以提高设计工作开展质量和效率。设计人员可以借助各种数据信息，对产品参数进行模拟和检验，在进行设计模型应用时，还可以对现有设计成果进行可视化展现，从而对设计缺陷问题进行及时发现和解决，避免后期出现数据变更问题，增加生产成本。设计人员要根据市场需求，结合生产要求制定针对性设计方案，还要借助科技成果，采用自动化控制系统，对各个设计环节进行全方位监督和管理。采用协同设计形式，可以保证各个专业设计人员能够有效的沟通和交流，避免出现设计缺陷问题。在进行轻量化设计时，涉及到的学科比较多，需要通过对现有设计内容进行分解和协调，进一步提高设计水平，例如可以借助三维CAD软件开展相关工作[3]。

（二）优化结构

采用轻量化设计技术对工程机械进行有效设计，首先要对结构进行优化和完善，确保产品在使用时能够满足各方面要求。在对工程机械产品进行设计时，存在大型化和系统化等特征，我国目前还不具备批量生产能力。在对相关产品进行设计时，需要借助计算机技术和计算力学专业内容，对结构进行整合设计。应用轻量化设计形式，可以简化操作程序，还可以提高设计效率。在进行电子控制技术应用时，可以自动选择机器作业模式，同时可以利用电子监测技术，对机器系统运行期间存在的各项缺陷问题进行及时发现，还可以对简单故障问题进行有效解决，避免对其他系统应用产生不良影响。在进行电子传感器设备应用时，可以通过微电脑处理，对设计质量进行自动检验，促进工程机械设计工作进行更好发展。在对现有结构设计方式进行创新性优化时，需要尽可能减少零部件使用数量，确保结构内容更加紧凑，提高机械产品应用品质。为了满足不同客户群体需求。在进行工程机械产品设计时，要根据不同用途，采用针对性设计方式[4]。

（三）选择新型材料

    在进行工程机械产品设计时，对各项材料应用存在较高要求，设计人员需要对各项产品设计需求进行全面了解，在此基础上选择合适材料，并且对材料规格和型号进行准确标注。设计人员还要对市场上一些新型材料产品进行重点关注，并且将其作用于设计环节中。在对材料进行选择时，需要在满足性能前提下，对板厚进行有效控制。设计人员还要选用一些密度比较小的新材料取代原有高材料实现质量化设计，并且选用应用程度比较高，返货取代原有钢材料，对结构零件进行减量处理。因为在进行结构轻量化设计时，需要降低产品自身重量，才能满足各方面设计要求

[5]。

（四）加强制造设计

在对制造工艺进行选择时，设计人员需要根据最终设计成果，对轻量化设计要求进行准确表述，要保证所有生产人员都能明确设计意图。在对现有思路进行优化时，需要给定最优结构装配形式，才能降低各个环节生产成本。设计人员要对新型技术工艺进行探索和使用，并将轻量化技术与新型科学技术进行有效融合，通过对结构部件性能进行优化，提高产品应用稳定性，还要节约劳动力，改善生产劳动强度[6]。

（五）采用创新性技术应用形式

工程机械产品轻量化设计属于长期过程，并不是一蹴而就的，需要对现有的设计内容进行逐步完善和优化，才能提高工程机械轻量化设计水平。企业需要加大资金投入力度，要在现有技术基础上，对其进行创新和优化，还要根据自身生产需求，制定符合自身生产特色的设计体系。在对现有科研成果进行转化时，提高转化力度，还要引进更加专业设计人员和技术人员，通过对各项产品进行实验和创新，积累更多经验，要对设计参数进行全面提取，将其作为设计工作开展依据，要从各个层面对设计缺陷问题进行全面查找和弥补，才能保证最终设计方案在应用时，能够发挥更好效果。

结语：综上所述，利用轻量化技术，对工程机械结构进行完善和优化，可以提高产品应用效果，并且满足节能减排目标。在现代科技不断发展过程中，可以将科学技术与轻量化技术技术有效融合，进一步提高设计效果。在对原有设计形式进行更新和优化时，设计人员需要转变自身工作理念，并且学习一些新型知识和技术，还要积极积累经验，提高自身综合能力水平，要保证设计工作在开展时能够发挥更大的作用，同时要提高设计方案应用可行性和经济性，为后期实际生产行为提供科学指导。

参考文献：

[1]蔡啟超.工程机械设计中轻量化技术的应用研究[J].中国设备工程,2022(15):225-227.

[2]郭云峰,吴巍,杨贺同,王树昂.基于BIM模型轻量化的协同应用平台研究与实践[J].石油化工建设,2021,43(06):66-70.

[3]何秀军.工程机械设计中轻量化技术的应用[J].内燃机与配件,2021(17):35-36.

[4]李新良.探讨工程机械设计中轻量化技术的应用[J].中国设备工程,2021(11):231-232.

[5]范青.工程机械设计中轻量化技术的应用[J].南方农机,2020,51(20):103-104.

[6]高顺德.轻量化技术在工程机械设计中的应用[J].建设机械技术与管理,2010,23(10):66.