16、工业制造与人体工程学的创新探索

工业制造与人体工程学的创新探索

一、液压夹具在喷嘴座体生产中的应用

在喷嘴座体的生产过程中，减少废品和返工是关键目标。通过观察数据可以清晰地看到，液压夹具的成功应用消除了废品和返工现象。从深度变化情况来看，在采用新夹具后，废品率降至了零。

液压夹具的应用带来了多方面的显著效果：
1. 尺寸精度提升 ：减少了深度尺寸的偏差，使产品尺寸更符合公差要求。
2. 生产效率提高 ：消除了废品和返工，避免了返工时间和预加工成本的浪费，提高了生产速率。
3. 降低劳动强度 ：减少了操作人员的疲劳。
4. 提升产品质量 ：实现了高度的尺寸精度，提高了产品质量，增强了客户满意度。

二、转向节的拓扑优化

2.1 背景与目的

转向节是汽车的关键部件，与悬架系统、轮毂、转向系统和制动系统密切相关。随着汽车舒适性的提升，车辆重量增加，导致燃油效率下降和整体性能降低。因此，汽车制造商迫切需要减轻车辆重量以提高性能。本项目旨在通过拓扑优化来减轻转向节的重量，同时保持其刚度。

2.2 研究现状

在转向节的研究中，不同学者进行了多方面的探索：
- Chang 等人在 2001 年提出了结构形状优化中设计与制造的集成方法。
- Roy 等人致力于开发手动优化的新方法，并指出可扩展性是设计优化领域的主要问题。
- Jhala 在 2009 年比较了不同材料（铸铁、锻造钢和铸铝）制造的转向节的疲劳特性，发现锻造