模块划分与接口设计是模块化设计中十分关键的设计环节,而目前对于聚氨酯发泡机的模块划分方法与接口设计方法的研究比较少,因此论文提出了一种可以用于发泡设备的模块划分方法,并且在模块划分结果的基础上,研究了接口的设计方法,明确了接口设计的一般步骤,并使用这个接口设计方法完成了计量泵组模块与机架模块的接口,以及流量计模块的管道接口的设计与研究,验证了接口设计方法的可行性与合理性,完善了聚氨酯发泡设备模块化设计。(1)根据层次分析法与总联系强度公式,计算构建了发泡机计量单元零部件的设计结构矩阵,将设计结构矩阵输入到DBSCAN算法,实现了对发泡机计量单元的模块划分。通过计算各个模块划分方案的模块度,得到了最优的模块划分方案。将发泡机计量单元划分计量泵组模块,压力传感器模块,流量计模块,泵安全阀模块,机架模块,法兰盖模块六个模块。(2)详细阐述了发泡机接口设计方法,明确了接口设计的一般步骤,严格遵循论文提出的接口设计方法,完成了计量泵组模块与机架模块的接口与流量计模块的管道接口的设计,验证了发泡机接口设计方法的可行性。(3)完成发泡机接口设计方法中最后步骤——接口性能研究。通过对两个接口的有限元模拟,证明了接口能够满足发泡机的正常工作,同时也验证了发泡机设计方法的合理性。(4)通过正交实验设计的方法,对计量泵组模块与机架模块的接口进行结构优化。得出对σmax影响最大的因素是左侧加强筋的宽度,而对质量影响最大的因素是底板厚度,以及中间板的厚度的结论。最后,确定了接口的最终优化方案为A1B2C4D4组合。最终对比优化前后,在满足了接口工作要求的前提下,优化后的接口σmax与优化前相比只增加了 0.6908MPa,质量与优化前相比减少了 16.24%。(5)通过八组实验,分别测试了发泡机在打料时间为2秒、4秒时的流量,根据相关的公式,计算出了计量单元的计量精度。实验结果表明,计量单元使用论文设计的接口工作时,计量精度能够满足精度标准,同时也验证了发泡机接口设计方法的可行性与合理性。研究表明:(1)结合设计结构矩阵与DBSCAN算法的模块划分方法,可以应用于聚氨酯发泡设备的模块化设计与研究;(2)论文提出的发泡机接口设计方法,设计步骤为:模块划分、接口特性分析、接口基型确定、接口参数系列化、接口编码、接口性能研究,这个接口设计方法可以应用于发泡机模块化设计的接口设计环节。(3)计量泵组模块与机架模块的接口满足强度要求,且不会产生共振影响模块正常工作;流量计模块管道接口结构满足强度要求,且具有良好的密封性能。