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中国是世界上最大的玩具出口国,约占全球贸易额的70%,其中木制玩具市场份额约占所有玩具品类的6%,2014年的市值约60亿元。木制轨道类玩具作为木制玩具的一种,其设计制造过程主要依靠设计人员的设计经验,所制造的玩具质量距离国外同行依然有较大的差距。因此,本论文针对企业高品质木制轨道玩具设计、工艺规划等关键环节,采用数字化技术提升传统木制轨道玩具行业的创新设计能力和产品制造能力。 本论文首先概述了数字化设计技术的内涵、特点以及国内外研究现状及发展趋势,并总结了木制玩具的研究现状及发展趋势。然后研究了木制轨道玩具的速度与转弯半径的设计理论;基于装配结构的稳定性,设计了两种支撑件模型的结构模型;根据木制材料的特性确定了材料的选择,将有限元仿真技术应用到木制轨道玩具的结构力学研究,探讨偏心距对于结构强度的影响。接着设计了基于OpenGL的木制轨道玩具导轨轮廓线的辅助设计软件;根据木制轨道玩具结构特点将模型划分为4个子模块,并利用 SolidEdge的开发技术设计了木制轨道玩具的参数化设计原型系统,包括四个子模块零部件参数化设计模块以及自动装配设计模块。最后开发了基于SolidEdge的三维CAPP原型系统,并详细阐述了CAPP系统的基本功能。 将数字化技术应用于木制轨道玩具的设计与制造过程中,有效提高了企业的技术水平,缩短了研发周期。为进一步提升企业信息化水平打下基础,具有实际的应用价值。