产品结构设计要求大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇产品结构设计要求范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

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1.1本课程的知识模块包括：①产品材料与表面处理工艺常识；②塑料件结构设计的基本原则；③钣金类产品结构设计基本原则；④模具基础知识；⑤产品结构布局设计；⑥产品典型结构。其目的是使学生掌握结构设计的基础知识，培养学生的三维空间想象能力，在实际应用中养学生的新产品开发以及应用计算机绘图的能力。

1.2课程的重点内容包括：①常用塑胶材料基本知识；②常用金属材料基本知识；③常用表面处理知识；④产品结构设计总原则；⑤产品结构关系分析与结构绘图的基本要求。

2《产品结构设计》课程的教学思路

2.1选用教材。目前还没有适合工业工程专业使用的《产品结构设计》教材，所以国内普遍做法是选用产品结构设计方面教材，暂定的教材是黎恢来编写的《产品结构设计实例教程》。该教材将作者十几年的产品结构设计经验总结而成，系统、精细、全面地介绍了产品结构设计知识及设计全过程，明确了产品结构设计的概念和岗位职责，并通过讲解一款电子产品的全套产品结构设计的整个过程，帮助学生融会贯通，更加高效地学习和掌握实用技巧。

2.2教学内容。依据工业工程专业的整体人才培养方案和教学大纲的具体要求，将《产品结构设计》分为六大模块，每个模块里面包括若干的章节，各章节之间既自成体系，又互相有衔接，条理清晰，通俗易懂。

①“产品材料与表面处理工艺常识”模块，主要介绍注塑工艺理论、常用塑胶材料和金属材料基本知识，以及注塑件、钣金件表面处理方法。塑胶的定义及分类方面，介绍ABS、PS、PP、PVC等的应用范围、注塑模工艺条件和化学和物理特性，重点是使学生了解注塑件的常见问题分析及解决，比如缩水、飞边、熔接痕、顶白、塑胶变形等。金属材料方面，介绍一些金属的特性和应用范围，比如不锈钢、铝、铜、镍和锌合金。常用表面处理知识方面，主要涉及塑料二次加工的基本知识，学生需要了解丝印、移印、烫印、超声波焊接、喷涂、电镀和模内覆膜等表面处理工艺。

②“塑料件结构设计规范”模块，重点介绍塑料件在设计和修改阶段需掌握的通用设计规范，比如塑料件的料厚、脱模斜度、圆角设计，能够分析塑料件的加强筋、孔、支撑面的使用范围。在细节部分，应了解塑料件文字、图案、螺纹和嵌件设计。

③“钣金件结构设计规范”模块，介绍钣金类产品设计的工艺要求，包括冲裁、折弯、拉伸、成形工艺，并且让学生了解压铸类产品结构设计的工艺要求。在此模块的教学中，应引入企业实际产品案例进行讲解，以便于学生更好地掌握钣金件的设计规范。

④“塑料模和钣金模基础知识”模块，介绍塑料模和钣金模的基本类型及典型结构，包括模具概述，模具的分类、注塑机介绍等，重点讲解的是注塑模结构里面的浇注系统、顶出系统、排气系统和行位与斜顶，以及二板模和三板模之间的区别和应用，以“实用、够用”为度，学生只需了解典型的模具结构，不需要进行后期的模具设计。

⑤“产品结构布局设计”模块，主要介绍壳体形状结构、密封结构、卡扣结构、螺钉柱结构、螺纹连接结构和嵌件连接结构等知识，以及各个特征的定义、作用和设计原则，特别是特征在使用时的相互配合关系。拓展知识方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通过孔设计规则，以及模具设计与产品结构设计之间的联系。

⑥“典型产品结构”模块，重点介绍目前国内普遍使用的三大产品（电子产品、家电产品和电动产品）的典型结构设计知识。每类产品选取一款经典的已批量的产品作为蓝本，深入解剖结构知识在产品设计的运用。比如电子产品选手机为代表产品，讲解手机产品各零部件的结构、前壳与底壳的止口设计、LCD屏限位结构设计和电池固定结构设计，以及内藏摄像头结构设计。家电产品则以电吹风为例，学生要掌握电吹风的功能、材料、结构工艺性等，了解CAD软件在电吹风设计中的应用，能对产品塑料件进行结构分析。在此过程中，还要掌握项目管理方面的知识。

2.3教学方法。在教学中，提倡基于工作过程为导向的项目化教学，理论教学与实践练习相结合，增加实践课时的比例，培养产品设计的实践能力。教师引导学生建立实用合理的知识结构，强化学生的自觉体验和掌握知识的迁移能力，淡化理论和实践的界限。在基础知识够用的前提下，采用任务驱动教学法、项目教学法，通过在具备多媒体教学设施的校内实训基地开展新产品和新工艺的开发工作，使学生体会具体产品的外观造型和结构设计过程，提高学生的综合应用能力和实际应用能力。

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中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：

前言

随着我国经济的不断发展，我国家电产业也随之发展迅速，这对于一个国家的经济发展和居民生活都具有重要意义。而家电结构设计是一个需要多专业共同参与、合作完成的过程，相对于其他设计要更为复杂。家电结构设计的核心在于创新，设计中也存在许多不确定的因素，所以需要设计者集思广益对家电结构设计进行创新。

1、家电结构设计内容及其特点

1.1家电结构设计的内容

家电结构设计的内容很多，在这里主要叙述家电结构设计的几大重要内容。第一，组装结构设计。随着社会的发展，人们对家电设计又有了一个新的追求，那就是家电设计要追求一种组装简单和零部件简单的目标，家电结构设计就是为了解决组装简单和零部件简单这一问题而存在的，家电结构设计能够使家电产品变得更加的便利和简单，在家电结构设计中，组装结构设计是主要内容之一；第二，家电参数设计。家电产品是一种使用频率比较高的产品，家电结构设计师在进行家电产品的设计时，要注意家电产品的很多参数，比如说家电的受热参数、家电的动态参数和家电的受损参数等等一些参数。家电的受热参数、家电的动态参数和家电的受损参数在很大程度上影响了家电产品的使用寿命，作为一位家电产品设计师，首要的任务就是要做好延长家电产品使用寿命的工作，而除了家电产品的后期维护之外，家电结构设计则是唯一能够延长家电产品使用寿命的途径，我们要高度重视家电参数设计；第三，连接件的设计。任何的设计都有一种特有的连接件，这在我们的家具产品设计别明显，家具产品如果没有连接件的设计，那么这件家具产品则无法投入到正常的使用之中，家电产品设计更要注重这一点，因为家电产品是一种高频使用的产品，家具产品的使用频率相比于家电产品的使用频率要低得多，所以家电产品的连接件必须能够使家电产品很结实，而且要比较简单，家电产品结构设计的连接件设计是家电产品结构设计中的重中之重，不仅仅是家电产品结构设计的重点，而且是决定一件家电产品好坏的主要决定因素，作为家电产品的设计师，要高度重视家电产品结构设计的连接件设计。

1.2家电结构设计的特点

第一，家电结构设计的严谨性。一般情况下，家电产品的大小比起一般的家具产品和建筑产品都不是很大，对于比较大的家具产品和建筑产品都不允许有半点误差，更何况是比较小的家电产品，家电产品的结构设计如果出现了很小的误差，就会在很大程度上影响家电产品的功能和使用，更严重的是，家电产品的结构设计如果出现了很小的误差也会导致家电产品最后无法实现的后果，作为一位家电产品结构设计的设计师来说，要高度重视这个问题，要谨遵家电产品结构设计的严谨性；第二，家电结构设计的功能性。家电结构设计具有双重功能，家电结构设计的第一大功能在于实现自己的连接功能，也就是作为一个连接的身份出现在整个的家电产品中，这个功能是家电结构设计的根本功能。家电结构设计的第二大功能在于实现自己的装饰功能，在具体的家电产品设计中，每一个家电产品结构设计师都要考虑到家电结构设计的双重功能，家电结构设计的第二大功能是实现自己的装饰功能，这在整个的家电产品的外形上来说非常的重要，直接影响家电产品的外形，最终也会成为家电产品的销售量的影响因素之一。

2、家电结构设计原理

2.1家电结构设计应当遵循设计简便的原理

任何的设计都应该遵循设计简便的设计原理，而家电产品的结构设计也不例外，也要遵循设计简便的设计原理，这一点非常的重要。家电结构设计只有设计出比较简便的产品，它才会受到广大消费者的关注和欢迎，但在近些年来，很多家电产品的结构设计师并没有注重这一点，都忽视了家电结构设计应当遵循设计简便的原理这一问题，这在一定程度上也反映了很多家电产品的结构设计师的素质比较低下这一问题。而在家电产品的结构设计领域也存在着这样的问题，很多家电产品的结构设计师进行的家电产品的结构设计太过于追求设计简便，而忽视了家电产品的结构设计具体功能的实现，他们误解了家电产品的结构设计的简便性，他们简单地把家电产品的结构设计的简便性理解成家电产品的结构设计的简单，这一问题直接造成的后果就是家电产品的结构设计的任务没有很好的完成，也就是没有实现家电产品的结构设计的根本目的，没有达到家电产品的结构设计的功能要求。

2.2家电结构设计应当符合人机工程学

众所周知，任何的设计都必须要符合人机工程学，因为设计本身就是为人类服务的，因此，设计必须要达到人的要求以及适应人的基本使用条件，也就是我们所说的“以人为本”。人机工程学就是我们在进行具体的家电结构设计时必须要以人的尺寸去进行设计，因为我们设计出来的家电产品要供人们使用，所以我们必须做到这一点，这一点在家电产品的结构设计中不是很明显，而在我们的家具产品设计中显得十分的重要，如果我们设计一个椅子，而这个椅子不能和我们的基本人体尺寸相符合以及无法符合我们的正常使用习惯，那么这样的一个椅子就不能满足人的要求，它就没有存在的价值，在具体的销售中，它也是卖不出去的。而作为在人机工程学方面要求较低的家电产品的结构设计中，我们也要充分认识到家电结构设计应当符合人机工程学这一原理。

3、家电结构设计规范

3.1家电结构设计的装饰线的规范

每一个家电产品的体积和外观是不一样的，在家电结构设计的装饰线的设计上也是不一样的，而作为家电结构设计的装饰线的普遍的规范，我们在进行家电结构设计的装饰线的设计时要注重和家电产品的体积和外观相结合，只有和家电产品的体积和外观相结合，才能够设计出比较合理和美观的装饰线。作为家电产品的结构设计师，我们要高度重视这一点。

3.2家电结构设计的按钮的规范

每一个家电产品的功能都是不一样的，在具体的家电结构设计的按钮设计中，我们要考虑到这一家电产品的功能和家电产品的外观要求，我们在进行家电结构设计的按钮的设计时，我们要谨遵家电结构设计的按钮的规范，也就是要使家电结构设计的按钮设计既美观又具有很强大的功能性。作为家电产品的结构设计师，我们要高度重视家电结构设计的按钮的规范。

4、结语

家电产品的结构设计中许多设计元素的应用不是停留在元素的形似，而是要追求家电产品的结构设计的功能的实现，家电产品的结构设计并不是各个设计元素的简单堆砌，而是通过对家电产品的结构设计的充分认识，来打造富有强大功能和造型的家电产品。家电产品的结构设计师应当以简练的设计手法，设计出符合人机工程学的家电产品，这些产品不仅有强大的功能，而且要具备比较简便的特点。我们在进行家电产品的结构设计时一定要注意笔者以上提到的几点具体规范和要求。

参考文献：

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0 引言

工业设计专业的培养要求是通过学习工业设计的基础理论与知识，培养具有应用造型设计原理和法则处理各种产品的造型与色彩、形式与外观、结构与功能、结构与材料、外形与工艺、产品与人、产品与环境、市场的关系，并将这些关系统一表现在产品造型设计的基本能力的学生。从培养要求里我们可以看到结构在工业设计教育中的重要性，然而目前我国工业设计专业院校中专门开设产品结构设计课程的很少，大都以机械类的课程来代替这门课。例如机械设计基础课程，而此课程主要面向的是机械专业的学生，对工业设计专业的学生来说会出现听不懂、学不会的情况，因此教学效果也不理想。结构是产品功能得以实现的前提，不同的功能要求具有相应的结构形式。[1]工业设计专业重造型少结构和机械原理会导致社会对工业设计师能力的怀疑，也限制了学生在学习中的思考能力和实现能力。而产品结构设计课程的开设，可以让学生了解机械结构基本原理与设计的关系，掌握产品的结构、工作原理及其设计准则，使学生在产品设计的同时考虑到产品的内部构造，进一步了解其加工制造工艺，为产品设计的合理。因此，现阶段工业设计专业开设产品结构设计课程是十分必要的。文章结合教学实践体会，从教学内容和教学方法两个方面去进行研究探讨。

1 教学内容

目前我国的工业设计专业主要设于属工科的机械学院和文科的艺术设计类学院，前者依托制造技术，具有较强的科学性与现实性；后者依靠丰厚的人文知识与艺术精神能量，富有挑战性和创造力。现在工科院校招生有艺术类文科学生、理工类理科学生及文理兼收三种模式。[2] 本文主要针对工科院校下《产品结构设计》课程的研究与探讨。本课程是工业设计专业的必修课，旨在培养学生在进行产品设计时不仅考虑到产品的造型，同时也要考虑到其内部结构，进而研究产品的加工工艺和可制造性。学生在学习本课程之前，应先学习工程图学、造型材料与加工工艺、机械设计基础等课程，这些课程的学习为开设产品结构设计课程打下了坚实的基础。我校工业设计专业的产品结构设计课程，使用的教材是刘宝顺教授所编写《产品结构设计》，这本书根据机械结构的功能来划分，全书分成七个章节，分别为壳体、箱体结构设计，连接与固定结构设计，连续运动结构设计，往复、间歇运动机构设计，密封结构设计，安全结构设计，绿色结构设计。本课程重点讲述的是连接与固定结构设计，连续运动结构设计，往复、间歇运动机构设计和安全结构设计，其中将机械结构原理中最重要的部分“齿轮机构”、“凸轮机构”、“连杆机构”、“步进机构”与生活中的实际应用结合起来，启迪学生将以上结构应用到设计中去，并制作成模型，提高学生的结构创新意识。产品结构的创新可以带来造型的创新，结构创新是产品创新的重要途径之一。

2 教学方法

2.1 强调本课程学习的重要性

工业产品的设计包括外部造型设计和内部结构设计两部分。据调查，刚毕业的工业设计专业的学生参与到企业的项目中，多数学生对产品的内部结构不了解，设计产品的造型实现往往会遇到加工和制作的问题，设计构想图不能顺利实现，造型设计师需多次与结构设计师沟通与商榷，与此同时也浪费了较多的人力、物力和财力，不利于产品开发方案的顺利执行。而产品结构设计课程的专业学习可以加强学生对产品内部结构实现的训练，提高学生的想象能力和动手能力，从而减少学生毕业后进入企业对结构设计不了解的问题。本校的工业设计专业属于属工科的机械学院，对产品结构的深入理解与掌握，可以更加突出工科背景下工业设计的特色，因此让学生认识到本课程学习的重要性是十分必要的。

2.2 组织趣味化的课程模式

本课程是开设在三年级上学期，二年级有太多的专业基础理论课，无论是学生还是老师都希望更有趣的上课组织形式。本课程采用的授课方式是理论讲解、案例分析、设计展开、作业点评。这种授课方式是将基础理论通俗化，将原理课程趣味化，极大地提高了学生学习的积极性和对课程的兴趣，其教学过程让我们思考趣味化的课程组织模式的方式应该是怎样的，将来又会有何种更适合的方式。考核学生的方式为设计报告、结构原理模型、最终设计作品、设计作品交流展示。考核方式的多样化，可以从多方面提高学生综合设计的能力水平。

2.3 提高学生参与的主动性

课程教师讲授是必然的，但是也不能忽视学生的主动性。首先，针对部分章节采用以“学生为主”的教学模式。让学生充当教师的角色，要求学生根据本章的主要内容，去搜集资料，在课堂上进行讲解，从而提高学生设计表达的能力，发挥学生主动学习的能力。其次，要提高学生的动手能力，让学生切身深入到教学中来。讲到第二章“连接与固定结构设计”时，要求学生拆解生活中的小产品，比如鼠标，研究其各个部件间是如何实现连接与固定的，用到了课堂中讲到的哪些连接与固定的方式，是否还有其他新的连接与固定的方式等。讲到“齿轮机构”时，要求学生拆解具有齿轮结构的机械式发条闹钟，分析机械式发条闹钟是如何实现传动，并要求学生以“齿轮机构”为基本单元，设计相关具有转动或者移动功能的产品。学生最终作品是经过多次的实验、制作与修正，最后才能与其他同学的作品共同展示与交流。设计展览活动的举办可以激发学生学习的兴趣，同时也是对这门课程教学成果最好的检验。

2.4 采用真实项目带动教学

利用学院工作室的设备和场地，将真实项目引入到课堂教学中，以项目来驱动教学，通过参与真实项目，提升学生的综合素质能力。按照“专业课堂就是工作环境，指导教师就是项目主管，课堂作业就是项目成果”的思路，完善课程教学过程的各个环节。[3]通过项目的推进，培养学生的创新意识、团队协作能力、实践能力、专业技能，进而提高教学效果。项目开展的同时，企业设计人员及相关结构技术人员来课堂上进行指导与讲解。这种方式增加了学生与企业互动交流的机会，学生可更直接的听取企业人员给出的设计意见并及时对设计方案进行改进、修正。

3 结语

结构设计是产品设计的基本内容之一，也是整个产品设计过程中最复杂的一个工作环节，在产品形成过程中，结构设计起着至关重要的作用，[4]产品的设计离不开对结构的考量。在工业设计教学开设产品结构设计课程，旨在学生在进行产品设计的过程中重视对结构的把握，进而设计出更加科学合理的产品，特别是对工科院校下的工业设计专业来说，产品结构设计课程的学习对突出专业特色具有非常积极的意义。本文从教学内容和教学方法两个方面进行探讨，为今后开展教学和教学改革提供一定的参考。

参考文献：

[1] 伏波，白平.产品设计：功能与结构[M].北京：北京理工大学出版社，2008.

[2] 康辉，卢国新，王静.工科工业设计若干问题的思考[J].理工高教研究，2005（1）：89.

[3] 白平，伏波.高职院校产品结构设计课程教学改革的探索与实践[J].兰州工业高等专科学校学报，2012，19

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1、价值工程的基本内容

价值工程是以提高实用价值为目的，以功能分析为核心，以资源的开发与节省为基础，以科学分析方法为工具，用最少的成本支出实现给定功能的产品开发的科学方法。换言之，即以最低的寿命周期费用，可靠地实现产品的必要的功能，对产品的功能，成本所进行的有组织的分析研究活动。国家标准给出的定义是“价值工程是通过各相关领域的协作，对所研究对象的功能与费用进行系统分析，不断创新，提高对象价值的思想方法和管理技术”。

价值工程活动中对于问题的分析是围绕以下7个问题依次展开的：(1)它是什么？(2)它的用途是什么？(3)它的成本是多少？(4)它的价值是多少？(5)有其他方法能实现这个功能吗？(6)新方案的成本是多少？(7)新的方案能否满足要求。这7个问题的解答过程，就是价值工程的工作程序和步骤，即：选定对象、收集情报资料、进行功能分析、提出改进方案、分析和评价方案、实施方案、评价活动成果。

2、价值分析的基本方法

价值工程是用功能分析的方法，以最低成本获得产品的必要功能，从而达到提高价值的目的[1]。在价值工程活动中，功能F(Function)、成本C(Cost)、价值V(Value)三者之间的关系是：

按照价值工程的理论，产品的价值是指功能和成本（包括设计、制造、试验、使用、维护等成本）的比值。提高产品的价值有五种途径：

(1)产品功能不变，用降低成本的方法来提高产品的价值；

(2)维持成本不变，通过提高功能来提高产品的价值；

(3)既提高产品功能，同时也降低其成本；

(4)小幅提高成本，大幅提高产品功能）；

(5)小幅减少产品功能，大幅降低产品成本。

分别表达为：，，，，

以上五种方法都是通过对F和C的调整来达到提高产品价值的目的。

3、产品设计的主要工作

产品设计包括很多具体的内容，如：功能设计、运动设计、结构设计、强度、刚度设计、尺寸设计、几何精度设计、材料设计，以及外观设计等[2]。

产品结构设计是针对产品内部结构、机械部分的设计。评价一个产品的好坏，最首要的标准是实用，要实现预定的功能，这一要求能否达到，完全取决于结构设计。结构设计是产品形成过程中最重要的内容，也是最复杂的环节。

机器设备的功能要由一系列符合装配关系的零件和部件来实现，设计过程中需要考虑产品结构紧凑、外形美观，既要求安全耐用、性能优良，又要易于制造、降低成本。结构设计人员需要各种要求与限制条件寻求对立中的统一，给出协调、合理的设计方案。

4、产品结构设计中的价值工程方法

价值工程是用最低的成本实现必要的产品功能，其核心问题就是寻找功能与成本之间的最佳关系[3]。

产品结构是具象的，它是功能的载体。而功能则是抽象的，是产品的本质属性。用价值工程的方法对产品的结构设计进行分析，是从结构入手去研究产品的功能，通过功能分析、功能整理、功能评价找出设计方案的改进目标。

用价值工程理论指导改进产品的结构设计，是要以最低的总成本确保产品必要功能（主要功能和次要功能）的实现，同时去掉不必要的功能（亦称过剩功能）。减少不必要的材料消耗，在保证产品质量的前提下，尽量做到缩小体积，减轻重量，降低单位产品材料消耗量。这与尺寸链设计中的最短尺寸链原则是一致的。

5、价值工程方法应用实例

本文选择的价值工程分析方法研究对象为一大型板坯加热移动翻转设备系统中的热板坯移动翻转装置。该装置主要由移动翻转车、平移油缸、翻转臂、翻转油缸及装在固定支座上的铰接轴、配重块等组成，如图1所示。

图1 8臂板坯移动翻转装置 图2 6臂板坯移动翻转装置

该装置由水平移动小车2、平移油缸4、翻转油缸3及装在固定支座铰接轴上的翻转臂1、同步轴5、配重块6等组成。用翻转油缸推动翻转臂转动、使翻转臂上起支承作用的钩头承接高温板坯，完成翻转动作，并用配重块平衡翻转力矩；用水平油缸的活塞杆端推动水平移动小车前后移动，并可由同步轴连接二边车轮以保证同步行走。

板坯移动翻转装置中与加热板坯直接接触的是翻转臂。原方案设计了8个翻转臂，通过强度分析计算，可知左右两端的翻转臂受力较小，从结构简化考虑，对方案进行了改进，成为图2所示的6臂结构。经验算，该结构可以满足强度、刚度方面的要求。

根据价值工程的原理来分析，可以看出，在满足功能要求的前提下，减少两臂后，结构简化了，用料少了，重量减轻了，加工和装配的难度降低了，符合前述价值工程基本方法中的第一种――产品功能不变，通过降低成本的方法来提高产品和设计的价值。

6、结语

产品设计需要遵循传统的设计原理与方法。用现代的观点来看，更要强调设计过程与设计结果的优化。运用价值工程的分析方法对产品的结构设计加以改进，在满足产品功能的前提下，采用简化的结构可提高设计乃至产品本身的价值。

参考文献

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个人信息

xx

目前所在：番禺区年 龄：35 岁

户口所在：江西国 籍：中国

婚姻状况：已婚民 族：汉族

培训认证：未参加 身 高：166 cm

诚信徽章：未申请 体 重：59 kg

人才测评：未测评

我的特长：

求职意向

人才类型：普通求职

应聘职位：结构工程师：结构设计工程师，机械工程师：，技术研发经理/主管：

工作年限：8职 称：

求职类型：全职可到职日期：一个星期

月薪要求：面议希望工作地区：广州,东莞,深圳

工作经历

东莞骅国电子有限公司 起止年月：2007-10-10 ～ 2010-11-11

公司性质： 所属行业：

担任职位：电子研发部：结构工程师

工作描述：1.计划与确定项目范围：进行结构设计可行性评审。

2.产品结构设计开发：根据ID进行结构3D组装设计、2D零件设计。

3.编撰BOM初始明细及Part list清单：申请零件料号。

4.样件制作与验证：零件打样，样机组装验证，功能测试。

5.开模申请：PDI/PDA的申请，提供零件开模图。

6.模具制造与检讨：跟踪模具制作过程，确定试模日期并跟进检讨修正。

7.零件承认及模具验收：要求采购或供应商提供资料以作承认和模具验收工作。

8.工程治具开发：评估产品生产治具，督导工程以备完成。

9.招集各单位新产品試產前会议及试产导入。

10.试产后检讨会议：纠正产品生产改善措施。

11.导入量产。

离职原因：

深圳三诺电子有限公司 起止年月：2006-03-01 ～ 2007-10-10

公司性质： 所属行业：

担任职位：研发中心：结构工程师

工作描述：项目提案评审 产品结构的设计 组装样机并评审验证 开模前检讨 试模跟进与检讨 完成物料评审 试产说明会 试产跟踪 转入量产

本公司主要负责多媒体音箱和音响产品结构设计。

离职原因：

东莞东聚电子电讯制品有限公司 起止年月：2004-03-01 ～ 2005-11-01

公司性质： 所属行业：

担任职位：CERD结构设计工程师

工作描述：支援客户端工程师完成新产品的结构设计和合理改良的方案之工作，实现新产品的导入追踪，申请机构件的打样及确认，协助样品员完成样品组装，并与客户端工程师检讨修正方案，协助完成外发模具并与供应商协商模具结构及客户要求之材质需求，下发模具订单以及并与供应商确定试模日期和检讨工作，完成零件和模具的承认，并知会承认状况，参加试产前会议，准备试产前物料，在试产前进行下发机构物料的采购订单，并与供应商确定到料状况，解决在试产时所遇到的问题提出应对措施以改善，修改治具进一步完善生产制程，完成试产以转入量产等工作。

本公司主要生产手机蓝牙耳机、座充、车充电器、网络适配器等。

离职原因：

东莞合广电子有限公司 起止年月：2001-07-01 ～ 2004-03-01

公司性质： 所属行业：

担任职位：研发部：机构工程师

工作描述：结构设计前与ID设计师沟通以确认最合理的结构设计的外观

独立完成产品结构设计,使结构更具合理化

手板跟进，组装样机

模具跟进,

试模检讨改良，发出改模申请

确认模具与零件

试量产中能分析产品组装异常并提出解决方案

本公司主要负责头帶式、后带式各式耳机、迷你音箱等产品结构设计开发。

离职原因：

教育背景

毕业院校：江西理工大学

最高学历：本科 获得学位: 毕业日期：2010-10-20

专 业 一：机械工程及自动化专 业 二：

起始年月终止年月学校(机构)所学专业获得证书证书编号

1995-09-01-1998-07-01南方冶金学院机械工程及自动化--

语言能力

外语：英语 良好粤语水平：一般

其它外语能力：

国语水平：良好

工作能力及其他专长

善于与各部门沟通与协调

熟悉产品的研发设计程序的流程

对塑料五金以及模具有较深的认识

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1.1 从顶端到底端的设计理念（TOP===>DOWN）

以往的设计往往从零部件开始，再把零部件组装起来，这样一旦产品出现方案性的错误，将引起整个设计较大的调整和修改。TOP=>DOWN的设计理念是根据产品的功能要求，从产品的堆叠、布局和组装关系开始设计，再逐步细化到组装方式的实现和零部件的细节设计，并通过适当微调布局和组装关系，以适应细节设计和产品功能的要求。这种从整体到局部，从顶端到底端的设计方法需要设计者对产品具有全局性的考虑。

1.2 DFMA的设计理念

所谓DFMA，是“Design for Manufacture and Assembly”的缩写，也就是说产品的结构设计要能满足易于制造和方便组装的要求，满足产品制造的工艺性要求。我们知道现在的生产制造都是快速的规模化和工业化的大批量生产，易于制造和组装的设计才能大大降低成本，迅速占领市场，这也是设计者需要与产品工艺工程师持续沟通的关键。但是这种设计理念是不能以牺牲产品的功能性和可靠性为前提的。

1.3 并行和协同开发的设计理念

产品结构设计的工作涉及面广，任何人不可能精通整个设计中的所有事项，因此需要在设计中不断与市场工程师、硬件工程师、ID工程师、模具工程师、LAYOUT工程师和生产工艺工程师沟通交流，听取他们的建设性的建议，不断优化和改善设计。不要等到设计完了，才发现与客户要求不符，有电磁屏蔽和散热问题，模具上做不了，与电子元器件有干涉，无法生产制造和组装等等问题，导致设计的推倒重来，浪费大量的人力物力而没有达到设计的效果。并行和协同设计就是通过不同部门间的互动交流，结构设计和问题解决同步进行，避免出现无休止的发现问题并修改设计的死循环当中，达到“设计完，问题毕”的设计效果。

1.4 绿色环保的生态设计理念

绿色环保的设计理念在结构设计上主要体现在环保材料的适用，ID外观造型选择的简化，少零件和少后处理工序的设计，减少壁厚和节约材料的设计，可拆卸、少热熔和少超声的组装方式设计等等。这种生态设计的理念能够确保产品的可拆卸，可回收，可维护和可重复利用。

1.5 模块化的产品设计理念

所谓产品设计的模块化是根据产品的功能和实现要求，把整个产品分成多个独立但又相互关联的单元模块，完成各个单元模块的设计后，通过相互的关联组装，从而完成整个设计。这种设计方法可以把一个非常复杂的设计问题简单化，并且设计好的各个独立的模块还可以应用在其他项目的产品设计中。目前我们公司的产品多为上下盖的扣合方式实现，相对简单，应用到模块化的设计不多，其中PLC产品的活动插头是一个很好的例子，但费用比较高。

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结构设计素描可以凸显物体的内部构造关系，可以展现物体内部与外部特征之间的联系与整合规律。在实际的应用过程中，结构设计素描可以将造型基础转换为设计基础，实现具象到抽象的二次创造，以达到产品设计的目的。从本质上看，结构设计素描作为产品设计中的有效手段，可以有效地融合产品内部空间的特点与外形，实现产品设计的最佳效果。对此，在产品设计的过程中，设计人员要根据产品设计的需求，引入相应的结构设计素描方式，不断优化和完善产品设计体系，进而提升产品设计的综合水平。在这样的环境背景下，探究结构设计素描与产品设计的关系具有非常重要的现实意义。

1产品设计

产品设计主要是将设计计划、设想或解决问题的方式借助具体的载体进行形态表达的过程，在实际应用的过程中一般为立体工业的造型设计，强调产品的实际功能与使用价值。产品设计作为人和自然之间的媒介，对社会的和谐发展具有很大的积极作用。从本质而言，产品设计的本质基于人类使用目的之上，有意识地将自然产物进行加工与创造，得到超越本体之外的物质，这种物质主要是人们实际生活中的必需品，除了要求产品的使用功能之外，还要具备一定的审美价值，满足社会的动机和用途，进而发挥产品设计的价值。

2结构设计素描的内涵价值

2.1设计手法

素描作为一种视觉艺术语言，可以实现思维视觉化，在实际应用中，主要以造型的表现力为核心，通过对平面中的点、线和面的控制勾勒出物体的基本形态。设计素描即为结构素描，作为素描与设计之间的过渡手法，在实际应用中，以三维空间的观念为基础，从比例尺度和透视规律等方面入手，剖析和绘制物体的内部结构。设计人员要具备绘制设计预想的能力，借助物体的外形想象内部结构，以达到设计意图的目的。从教学领域看，结构设计素描属于立体设计专业，以透视为设计理念，剖析物体内部结构，并将物体的结构与形体融为一体，在平面上充分地展现，借助角度、比例以及空间变化等元素，通过逻辑分析表现物体看不见的部分。

2.2设计价值

结构设计素描把各种复杂性形态融合在一个立方体中开展设计研究工作，在物质世界中，结构存在于任何一个物理中，并直接决定物体的外在形态。研究物体内在结构与外在形态之间的关系，可以帮助设计人员把握物体整体的结构特点，并将其运用在设计环节中，从而提高产品设计的综合质量水平。对此，在产品设计的过程中，设计人员要将结构设计素描应用在产品设计的过程中，借助对产品内部结构的剖析，掌握内部结构与外部形态之间的变化规律，并在二维平面上展示物体的三维空间机构，凸显产品内在结构和外在形体之间的联系，清晰透视关系与比例关系，进而达到产品空间结构的设计效果。

3结构设计素描与产品设计的关系解析

3.1艺术性

结构设计素描作为平面设计、环境设计以及工业产品设计等专业的基础课程，在继承传统绘画素描文化内涵的基础上，把造型基础和专业设计有机地结合起来，服务于专业设计领域，进而提高产品设计的综合质量水平。但从本质而言，结构设计素描与产品设计间具有一定的差异性，同时在实际应用中存在内在联系与变化规律。结构设计素描是设计人员绘画技巧的升级，要求设计人员具备极高的观察能力、思维创新能力以及分析能力。在实际绘制的过程中，可以对产品的内部结构进行逻辑性分析，并结合自身的审美能力，实现对产品的感性认识与理性掌握，强化设计产品的艺术性，进而达到产品设计的目的。

3.2形态性

在产品设计领域中，结构设计素描主要的功能是表达设计意图，强调对产品结构的设计与展示，结构要求重于效果要求，并借助绘制流程和步骤描述设计人员的创作思维过程，将设计意图直观地展现出来。其绘制流程为分析、理解、思考、领悟、推理，并保持思路清晰，进而充分地理解和表达产品形体结构。结构作为产品形态在内在表达上，其形态主要由产品内部结构控制，而对物象研究的最终目的是超越物象本身进行内部结构的理解。从产品设计的角度上看，设计人员在产品设计的过程中，要了解和掌握产品结构，并不断训练透视能力，树立三维空间意识，发挥结构设计素描的设计价值和设计作用，进而为产品设计打下坚实的基础。

3.3审美性

在形态层面，结构设计素描与产品设计具备相同的形态构成要素，强调二维平面上的点、线、体、面等元素的结合，进而提高产品的美感和艺术欣赏性。在表现手法方面，主要利用设计图展现设计的创意与想法，这种技法不属于单纯的绘画方式，但又与绘画存在某种联系，对产品进行预想，达到从无到有、从外形到整体的设计目的，在此过程中，结构设计素描具有一个极为复杂的思维活动过程。从造型形式方面，结构设计素描要根据产品的形态变化规律进行产品设计，考虑产品内外部结构的统一性与变化性，并结合节奏、韵律、比例等设计元素，实现对产品造型规律的统一辩证。因此，在实际设计的过程中，为了提高产品的造型美感，设计人员要掌握点、线、面、体、色、质、空间、环境等元素，在变化中寻求统一，在统一中创造变化，进而达到产品最佳的艺术效果。

3.4创造性

创造性是结构设计素描的主要特征，突破产品本身而追求客观事物以外的审美特质，进而创造出产品独特的视觉形式，落实产品设计中的人性化设计理念。产品设计中更加倾向于系统的整体创新，综合考虑技术、艺术以及人文等相关因素，重视人与自然的完美融合，处于科学、人文和艺术的交集，进而实现产品设计的创造特色。结构设计素描的设计过程就是在困难与希望、片面与全面、传统与现代的冲突中实现创造，作为一种复杂化的系统行为，启发设计人员的思维，进而为产品设计提供创造性的思维环境，提升产品设计的质量水平。思维决定行为，为了提高产品设计的内在表现力，设计人员要借助思维方式进行产品形态表达，对产品外形特点和内在结构进行深入的分析，明确产品的结构空间和明暗关系，借助虚实、光影等表达技巧，对产品视觉组合中的位置、大小、比例、形状等构图关系进行设计和展现，发挥结构设计素描的作用，提高产品设计的局部效果与整体视觉效果。

4结语

本文通过对结构设计素描与产品设计关系的研究，在分析产品设计与结构设计素描内涵价值的基础上，提出艺术性、形态性、审美性以及创造性的关系因素，发挥结构设计素描的设计价值，进而提升产品设计的质量水平。

参考文献：

［1］…任远.浅谈素描与产品设计的关系［J］.大众文艺（理论），2015（06）：61.

［2］…韩超艳，王肖烨.结构设计素描与产品设计的关系［J］.宝鸡文理学院学报（自然科学版），2015（03）：77-78.

［3］…程金霞，曹巨江.论设计素描在产品设计中的作用［J］.安防科技，2016（01）：58-59.

篇（8）

中图分类号:TB115

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)09-0307-03

1 航天电子产品力学特点

航天电子产品结构的功能是维持设备的外部构型,提供内部电路板组件、独立的元器件及模块的安装空间,满足安装要求,确保在各种受载条件下元器件、组件的安全,其中力学设计是结构设计中最重要的内容之一。

航天电子产品所承受的载荷根据其力学特性可分为静载荷和动载荷,通常静载荷可以通过采取适当措施减小其影响。动载荷则比较复杂,航天器在地面到发射、进入轨道和返回地面的各阶段工作状态下要经受各种环境条件,都属于动载荷范畴,下表是航天器飞行过程中的动态激励特性。

POGO:液体火箭发动机的液体输送系统与火箭结构之间的液固耦合现象。

动载荷中的高频部分容易衰减,低频部分则不容易衰减,如果航天电子产品中的元器件或结构组件的固有频率与上述动态激励的频率相同,则容易引起共振,发生事故,所以航天电子产品的结构设计过程中必须尽量提高整体的基频。

模态分析的目的是确定航天电子产品结构的动态特性(固有频率和振型)。因为它一方面可以避免与电子元件及控制元件的频率共振,另一方面是其它动力响应分析的基础,为结构设计选型提供依据。

2 航天电子产品结构设计流程

航天结构设计的一般流程如图1所示。其中一个数值分析验证和试验验证两个反馈环节,其中的力学分析就包含模态分析,但此时模态分析的目的是检验详细设计后的结构是否满足基频的要求。一般从总体设计到详细设计中间环节往往凭设计人员的工程经验,如果到详细设计完成后的力学分析中发现问题,则需要重新进行详细设计,甚至可能需要对总体设计的进行更改。

同时,由于模态分析可以使用比较简单的模型,使用有限元分析便可得到结构的固有频率,需要的代价很小,且在结构详细设计之前增加一项模态分析能有助于结构的选型,可以提前发现问题,有效的减少结构设计的反复,并能为详细力学分析提供初始数据。结合实际工作提出如下结构设计的优化流程,具体如图2所示:

下文就通过一个实例来分析总体设计阶段增加模态分析的对于航天电子产品设计的重要作用。

3 模态分析理论基础

有限元的基本思想是将弹性体离散成有限个单元,然后据各单元节点的位移协调和节点力平衡,其动力学基本方程:

由于一般结构阻尼对结构的固有频率和振型影响极小,所以,求结构的固有频率和振型时,直接用无阻尼的自由振动方程求解,即:

因任意弹性体的自由振动都可分解为一系列的简谐振动的迭加:即结构上各节点位移为:

δ0为节点位移振幅向量(即振型),与时间t无关的位移幅值;

ω为与该振型对应的频率。

将节点位移代入动力方程,化简得广义特征值问题:

上式称为结构的特征方程。设计结构的自由度为n,则特征方程为ω的n次代数方程,其n个根称为特征值,记为ω21,…ω2n。

它们的平方根称为系统的固有频率,即ωr,r=1,…n

将这些固有频率从小到大依次排列为ω1≤ω2…ωn

最低的频率ω1称为基频,它是所有频率中最重要的一个。

对于有n个自由度正定系统,就得到ω2的n个大于零正实根。振型就是任一阶固有频率作简谐振动时,各频率对应的n个振幅值间所具有确定的相对比值,表示系统有一定的振动形态。由于篇幅所限其具体方法本文不再赘述。

4 模态分析应用实例

航天电子产品中电路板形状的选择是一个比较常见的任务,也是电路设计、结构设计和可靠性设计的基础。下面将就某仪器的三种电路板方案进行分析,来说明模态分析在结构选型过程中的应用。

4.1 有限元建模

本文模型建立过程中对其忽略电路板和元器件细节,在ANSYS有限元软件平台上,假设有效载荷和模块结构质量均匀分布。本文结合实际,选择三种面积基本相当的电路板形状作为备选,具体情况如下:

方案A的电路板为正方形,其对应的箱体为薄的、底面为正方形的箱体,如图3所示。

图3 方案A电路板外形和其可能对应的箱体外形图

方案B电路板选择为长方形,其对应的箱体是薄的、底面为长方形的箱体,相对于方案A,其特点是减小了面板面积,增加了长度,如图4所示。

图4 方案B电路板外形和其可能对应的箱体外形图

方案C则选择两层电路板布线,通过四颗支柱连接,其对应的箱体是比A、B两个方案高的正方形箱体,但减小了底面积,如图5所示。

三种方案各有优缺点,在没有其它设计约束的情况下,电路设计人员和结构设计人员要凭经验选择一种方案作为设计的输入,本文试图通过对三种电路板的模态分析试图找出其中的优劣,进而做出选择。

4.2 模态仿真分析

在ANSYS软件中我们利用3D-Elastic Shell 63和3D-Elastic Beam 4单元对电路板的连接杆进行模拟。输入实常数及材料常数,以Smartsizing网格密度的方式。电路板材料采用环氧酚醛层压玻璃布板,电路板连接结构采用2A12硬铝。

由于主要影响系统结构是最低几阶的固有频率,本例中我们取前5阶固有频率进行计算,具体计算过程从简,由于经过了适当简化,普通配置的台式机的计算时间一般只需要几秒钟。在相同的边界条件和物理属性参数的情况下,经过仿真计算,获得了三种不同方案的电路板结构的固有频率和振型,三种方案的基频和振型结果分别见表2,三种方案的第一阶振型和应力云图分别见图6、图7和图8。

4.3 模态分析结果

上述结果可以看到,方案A的固有频率最小为221.03Hz,方案B的固有频率最小为187.02Hz,固有频率均大于100Hz,且均未出现应力集中的情况均能符合要求。分析结果显示出正方形电路板方案的固有频率更高,对结构

设计更加有利。如果仅从模态分析考虑,电路板形状应该

选择方案A,且箱体选择薄的、底面为正方形的结构,如图3所示。

方案C的最小固有频率为23.10Hz,基频太低,与表1中动态激励中的低频部分重叠较多,容易引起共振而破坏系统结构。且方案C的产生的应力比前两个方案大,并且出现了应力集中的情况,薄弱环节出现在4根支柱的连接处,有可能在上下两层电路板的这8个点对造成直接的破坏,换句话说,要采用方案C则需要对两电路板进一步加固,或改为其他的双层固定方式,并同时解决固定支柱位置的应力集中问题。

4.4 讨论和说明

关于以上分析,还有以下几点需要总结和说明:

(1)通过上文分析,可以得出,方案A最优,可以作为下一步结构设计的输入,如果必须选C则应该另选其他的支撑形式,并且还要对连接处做进一步分析,处理好电路板上应力集中的问题;

(2)采用模态分析对航天电子产品结构选型有一定的指导意义,能从大量的方案种找出可能比较合理的方案,并为详细设计后的力学分析提供了初步的分析依据;

(3)模态分析仅仅是航天电子结构动力学分析的一种,也是其他动力学分析的基础,故模态分析数据良好并不能说明其他动力学分析可以忽略。反之如果模态分析出现问题,则必须认真分析结果,并采取措施提高基频;

(4)计算的时候仅考虑了电路板,忽略了元器件的重量和分布,忽略了电路板上覆铜层的特点,所以计算结果与实际可能有一定差别,但计算结果能对定性的分析构型的优劣提供可靠依据,对结构选型有一定的参考价值。且计算固有频率和振型结果,没有考虑阻尼等因素,还需进一步仿真分析修正和模拟空间环境模态分析试验验证。

5 结束语

航天电子产品结构设计过程中,使用有限元分析方法进行初步的模态分析可较方便的得到某一构型的基频和振型,为判断结构的优劣提供了依据,可以给电路设计和结构设计提供了初始的输入,也为进一步动态仿真分析和模拟空间环境模态分析试验验证提供了依据,由此可以看出,在总体设计阶段增加简单的模态分析可以以很小的代价获得最终产品的大致评价,对初始设计阶段的选型有一定的指导意义,可以减少设计的盲目性,可以改进航天电子产品结构设计流程。

篇（9）

第一部分　产品外观设计

产品外观设计是在实现功能的前提下，对产品的形状、图案、色彩及其结合所作出的富有美感且符合人体工学的新设计。

以下是产品外观设计的主要流程：

一、项目启动：了解项目属性和需求；明确设计任务，完备所需资料

二、设计调查：

1、企业内部调查分析：包括现有产品、现有设备工艺、产品销售市场和消费人群

2、市场同类产品调查分析：包括行业分析、市场走向分析等

3、相关类似行业产品调查分析

4、其它行业及社会趋势调查分析：包括设计流行趋势分析(材料、色彩、工艺等方面)

5、调查分析总结：包括产品设计方向，设计关键词，设计策略，设计中心指导思想。

三、创意发散：草图发散阶段(头脑风暴)

四、草图可行性评估：结构人员参与，对草图中的分件方案，外观可行性提出意见

五、草图深化绘制：确定每个设计方向中具有代表性的草图原型

六、草图方案评审：选定设计草图方案

七、线条图绘制：根据选定草图用平面绘图软件(gCoreDraw)勾出产品基本线条雏形，并对细节深化推敲，完菩平面效果图。

八、3D建模：将线条图导人工程软件(如Pro／E)进行三维绘制，调整局部细节，导出模型

九、模型渲染：为3D模型赋予材质，体现其表面质感，模拟产品实际效果

十、效果图的绘制和排版，并标注各部件的加工工艺说明

十一、结构可行性再次评估

十二、方案提交

十三、外观手板制作

十四、方案修改

第二部分产品结构设计

产品结构设计是针对产品内部结构、机械部分的设计。结构工程师在设计一整套关联结构件实现各项功能的同时，还要考虑产品结构紧凑、外形美观；既要安全耐用，又要易于制造、降低成本。因此，结构工程师既要了解各种材料的性能和特点，又要精通加工制造工艺及装配工艺。

以下是产品结构设计的主要流程：

一、了解产品设计需求：包括功能的实现，用户使用是否最佳。

二、参与外观设计过程中的产品可行性评估：包括制造加工工艺、材质选择、结构强度、出模方向等的可实现性。

三、与电子工程师配合确认器件规格(形成主要器件清单)；PCB板的尺寸、器件位置、装配、电磁兼容性(EMC)；天线的位置、面积等是否合理。

四、采用3D软件(ProeUG)实施具体的结构细部设计，设计中要注意结构件的强度、定位、安装定紧固方式、lP等级要求等，同时要考虑定制模具的难易、出模方式等，以及结构件制品量产制造的材料、工艺、成本。

五、设计输出：产品结构件BOM清单，3D，2D图，PCB板2D图(轮廓图、器件排布图、限高图)。

六、结构手板制作：通常2-3轮

七、结构设计评审：每轮结构手板都需试装，进行结构验证验证之后，做结构评审，根据评审结果做设计变更，最后一轮评审后做出结构设计确认。

八、结构件发出开模：正式开模前应与模具厂做详细的方案评估，细部讨论，做设计修改。

九、模具试模跟踪：对模具试模制品进行试装、检讨，发模具检讨书给模具厂通知改模，通过几轮修改和小批量生产，结构件才能基本定型，导人量产，结构设计也就基本完成。第三部分设计案例一MT70移动数据采集器

产品介绍：MT70是一款多功能、经久耐用的lP65工业级移动数据终端。3，5英寸大屏幕触控显示屏，支持室外阳光下显示功能，采用wincE，NET操作系统。PXA310 806MHz高速CPU、2GB大容量用户存储空间。MT70具有特色的模块化结构设计，方便客制化需求的扩展(包括三种条码识读头的互换，无线模块的互换)。具备wBluetooth，GPRs等通讯功能。在仓储管理、物流配送、现场服务、交通执法等领域均是一款能满足应用的设备。

以下是此款产品的主要设计过程：

一、MT70的外观设计：

1、外观需求：

-产品外观的设计力求有所创新、给予人耳目一新的感觉，使其外观在市场上具有很强的竞争力；

-使用环境：设计要求至少要达到零下1 0度可以正常工作；

·工业等级：产品工业等级需达到lP65，抗振动、耐摔(具备1，5米高度的抗摔性)；

-外形尺寸：W75xU60xH36mm(注：除背夹部分厚度H=36mm)。

·产品六面设计细则(略)

2、主要器件清单

3、根据外观尺寸要求和主要器件清单做内部结构堆叠草图：图中标有数字模块为清单中对应数字的器件，尺寸按器件规格书最大尺寸，具置、板间距等与电子工程师讨论：

4、按照内部结构堆叠草图和外观设计细则做三款外观效果图：

5、外观评审：选定A款；在A款基础上做多次修改，并做一轮外观手板，经评审最后定型

二、MT70结构设计：

1、　了解结构设计需求：

2、　结构设计：经多轮评审和2-3轮手板试装基本定型

3、　结构件BOM清单输出：按材质分为塑胶类、硅胶类、五金类、杂项类(辅料)

4、PCB板设计输出：(轮廓图、器件排布图、限高图)

5、　结构终审后图纸发出定制结构件(模具等)

三、MT70的设计实现：(新工艺，新材料)

1、双色模具：前后壳采用双色注塑(PC／ABS+TPU)，设备1.5m跌落起缓冲作用。

双色模具是两种塑胶材料在同一台注塑机上注塑，模具系统上设有一个旋转机构，旋转机构旋转180度，互换型腔分两次成型，但是产品只出模—次。一般这种模塑工艺也叫双料注塑，通常由一套模具完成，且需要专门的有两个料筒的双色注塑机。双色模具这种工艺可以使产品的外观更加漂亮，易于换颜色而可以不用喷涂，但造价昂贵，技术要求高。

2、IMD技术：MT70主键盘采用lMD(1nMold模内注塑)，色彩丰富，耐磨损。

IMD按键的字体、图案、色彩丝印在展平的PC塑料薄片(0.1mm)内表面，如同纸张印刷，丝印后的PC薄片冲压成型后放人注塑机与ABS塑料键帽一体成型，牢牢附着于键帽表面，此过程称为模内注塑。键帽切边后借助工装与硅胶件粘合为成品。传统P+R按键为塑料键帽表面喷涂镭雕上光油，易磨损，而且对于多色按键很难处理，而此类按键印刷于内侧面，不存在磨损问题，印刷多色也很方便。

3、镁合金：MT70内部采用镁合金支架，增加设备强度，防止跌落损伤，屏蔽电磁干扰。

镁合金制品优点：

·比重轻：镁在实用金属中是最轻的金属，镁的比重(1.8／cm3)大约是铝的2／3，是铁的1／4。它是实用金属中的最轻的金属，高强度、高刚性。镁合金的比重虽然比塑料重，但是，单位重量的强度和弹性率比塑料高，所以，在同样的强度零部件的情况下，镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。

强度高：镁合金相对比强度(强度与质量之比)最高。比刚度(刚度与质量之比)接近铝合金和钢，远高于工程塑料。在弹性范围内，镁合金受到冲击载荷时，吸收的能量比铝合金件大一半，所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。

·镁合金熔点比铝合金熔点低，压铸成型性能好，尺寸精度高，壁厚最小可达0.5mm，同时导热快，可满足产品设计的散热要求

·镁合金还有良好的加工性能，耐腐蚀性能，电磁波屏蔽性能，防辐射性能

-可回收：镁合金与塑料不同，它可以简单地再生使用且不降低其机械性能

4、MIM技术：MT70电池盖金属锁扣采用金属粉末注射成型(MIM)。

MIM是一种结合了塑料注射及粉末冶金优点的成型技术，此制程将微细的金属粉末与高分子黏结剂混合加热后，得到具流动性的射料，再经由注射机的注射成型，获得的成形坯经过脱脂处理后烧结致密化成为最终成品，即可以自动化、大量地生产尺寸精密、且具三维形状复杂的小型工件；此制程大大的减少传统金属加工的繁复程序与成本费用。

5、防水硅胶圈，硅胶塞：MT70前后壳、电池盖、背夹、液晶采用硅胶密封圈，内部多处采用硅胶塞达到IP65防水防尘等级。

6、MT70串口位置采用防水器件，同时采用点胶工艺达到IP65等级。选用胶水为全透明硅酮粘合密封剂，不含溶剂、无腐蚀、无污染，中等粘度，易填充。

7、MT70采用防水耐落(NYPLAS+NYLOK)组合螺丝。

NYPLAS是以特殊技术将特殊的防漏材料永久附着在扣件头部座面上，使其产生具有防止渗漏之功效，主要目的在防止空气、灰尘、水、水蒸汽、二甲苯、甘油(防冻剂)等之渗入或泄漏；以及吸收振动所造成的噪音。

NYLOK螺丝是以特殊技术将特殊的工程塑料永久附着在螺牙上，使其产生具有防止螺丝松动之功效。

篇（10）

1机械结构设计的在应用中的技术要素

作为机械结构设计环节中的重要组成部分，结构设计中的关键要素，正是促进技术革新的重要手段之一。伴随着科研活动中的理论基础的日益夯实和技术应用范围的日趋扩大，物理学中的相关原理也逐渐拥有了充足的用武之地，在实际机械结构的设计中，不断满足着机械结构的符合要求，并促进生产水平的解放和提升。在机械结构设计层面的几何要素上进行分析，机械结构的设计原理，秉持着其精密的设计技术的指导和应用，在零部件之间能够实现咬合力的提高，并实现位置关系的明确定位和精密确定。在这种几何要素的关系体系之内，机械结构设计中最为关键的因素，便是不同的面，在这些不同的面上，通过完善和优化的考量，来保证在零件的不同接触面上，都可以进行合理的安排。

2运动力学在机械结果设计中的应用

运动力学在机械结构设计中的应用价值，主要体现在2个方面：

（1）在零部件的链接方面。在这一环节中，诚如上文中论述的那样，存在着直接链接和间接链接的差别，由于存在着应用方面的差别，所以在运动力学的应用潜力上，也存在着截然相异的表现。但是作为机械设计中的核心要素，运动力学所产生的抽象指导上，从根本上也是如出一辙。例如，利用力矩的变化，通过计算不同联接点的摩擦力和压力，从而可以了解到不同的节点的压力和零件的材料选择等。在力学计算和相应的选择性指标的衡量下，构成决定零件的选材和位置的排列组合等等，都体现出这一点。

（2）在机械零件的操作过程中，一旦发生损耗等相关问题，运动力学的理念和技术原理同样存在着必要的指引作用，特别是在行动与摩擦之后产生的损耗之后，借助运动力学的相关理论，便能够依照运动做工，实现计算机的损耗系数，并且对零件的损耗程度进行相应的预定，还能够在根本上实现材质遴选的科学性。总之，充分利用运动力学，是保证机械结构设计的基础，也是未来的发展方向。

3运动力学在机械结构中的设计准则

3.1满足力学要求的设计准则

在进行机械产品结构设计过程中，必须要考虑到材料力学、弹性力学、疲劳力学等相关的力学准则，并且在此基础上，通过相应力学的强度计算法则，实现设计合格化的机械产品，积极引用在生产活动之中。在运动力学的物理学术体系中，疲劳力学便是一个值得参照的对象。由于其与轴承、齿轮以及轴的使用寿命等存在着直接的关联，因此在设计过程中，研究人员通常会依据不同机械零件的载荷变化，实现力学计算的灵活化处理，进而实现产品结构的优化，并延长机械产品的使用寿命和利用周期。由于零件的截面尺寸的变化，能够带动其内应力变化适应能力的提高，这便能够使得各截面的强度相等。而按等强度原理设计的结构，材料才可以得到充分的利用，提高经济效益。

3.2创新机械结构的设计理念

如今的机械结构创新设计活动，大体是指采用机械结构设计变元法，通过针对机械结构设计中相关因素的遴选和改变，以实现机械结构在实用层面上的技术革新和理念创新，以便满足于应用上的诸多需求。在这种呼之欲出的科研背景之下，创新型结构在便利性和经济性等多方面上均能够优于传统设计结构的主要原动力，就是近年来推出的变元法。这种机械结构的设计法则主要包括多种装配原理，例如数量变元、形状变元、材料变元、位置变元以及装配联接变元等等，在变元中实现机械结构设计方案的革新，并在数学模型的引导和助推下，计算和测试其结构性能，便能够选择出最优化的机械结构设计。

篇（11）

在五金连续模的设计过程中，我们经常会遇到一些SHELL类产品带有180°折弯结构的形式，如图1、2所示。设计此类模具时应注意：排样时应尽可能把产品180°的折弯方向设计成与送料方向一致，这样便于送料和脱料。如果根据产品结构的要求，必须设计成180°折弯方向与送料反向时，则可以采用双滑块机构。下面就分别以这两种情况加以讨论：

图1 图2

1 180°折弯方向与送料方向一致

如图3中工序排样图，弹片的180°折弯方向与送料方向一致时，弹片的成形可分为五个步骤来完成：

①向下定深折弯

②向上打翘起

③向下折弯90°

④180°折弯成形

⑤整形

根据第四步④的180°折弯成形，可有两种模具结构设计方案：

方案1 用滑块和摆块来进行180°折弯成形

如图4所示，当弹片被向下折弯90°以后，可用摆块调整来使其达到大于90°，然后再用滑块和摆块来调整180°成形，这种模具结构设计比较复杂，有时调整效果不是很理想，并且在大批大量生产中调整状况亦不是很稳定。所以，这种模具结构在180°折弯中尽量少用，只适合用于大于90°而小于180°的折弯成形。

[图4]

方案2 采用两次折弯机构

如图5所示，由于两次折弯的折弯线不在同一个位置上，故能达到180°折弯的效果。两次折弯线的距离L应等于C/4，C的尺寸大小如图6所示。

[图5][图6]

这种结构设计方法的特点是，模具结构简单，折弯效果好，并且在生产过程中比较稳定。

由上述分析可知，方案2比方案1更有实用性，并可节约模具成本，故设计时应尽量采用方案2。

2 180°折弯方向与送料方向相反

[图7]

如图7所示，此处180°折弯的方向与送料方向相反时，这里折弯亦分为五个步骤完成。其中，第四步折弯成形要采用双滑块机构。其结构形式有两种设计方案：

方案1 一个用冲子调整，另一个用剥料板入子调整，这种模具结构如图8所示。

其具体运动情况如图8：滑块2在固定块3上左右滑动，滑块4在固定块5垂直纸面滑动。冲子1调整滑块2，剥料板入子6调整滑块4。

合模状态：当上模下行时，剥料板入子6先接触到滑块4，推动滑块4垂直纸面向里运动，先达到工作状态的位置。随着上模的继续下行，冲子1推动滑块2后达到工作状态，完成成形工作。

分模状态：随着模具上行，上模板带动冲子1向上运动，则滑块2退后恢复到初始位置，使其完全与工件脱离开。紧接着剥料板开始向上运动。剥料板入子6随着剥料板向上运动，则滑块4沿着固定块5垂直纸面向外运动，没等滑块4完全与工件脱离开，LIFTER向上升起，带动整个料条向上运动，由于时间很短，这时料条强行从滑块4上脱开。

由以上分析可知，此模具结构设计方法易带料，产品强行从模仁脱料，产品易变形，生产效率不高，并且在生产维修时很不方便，不能进行大批大量生产。

方案2 把方法1中的剥料入子进行改善，换成用冲子调整，加大剥料板行程，冲子6的长度要大于冲子1的长度。（如图9所示）

下面我们来分析一下此种模具结构设计方法的可行性：

合模过程：随着模具下行，由于冲子6的长度大于冲子1的长度，则冲子6首先推动滑块4运动达到工作状态，紧接着冲子1推动滑块2后达到工作状态，完成成形动作。

分模过程：随着上模座的上行，由于剥料板行程较大，直至冲子1和冲子6完全从下模板脱出，即滑块2和滑块4完全恢复到初始位置，剥料板才开始上行，此时滑块4与工件完全脱开，不会带料。这样便于料条的送进。同时滑块4和固定块5是斜面配合，这样设计的方式料条送进时才不会刮伤工件。

由上述分析可知，这种模具结构设计方法结构虽然较复杂，但解决了模具带料问题，而且可以进行大批大量生产。

这种设计方法的关键是：合模时，滑块4要比滑块2先到位，分模时，剥料板在滑块2和滑块4恢复到初始位置才开始运动。滑块4与固定块5要斜面配合，但斜度不能太大，一般取6～7°。

用方案2的结构设计的模具投之于生产中时，在完全满足使用要求的情况下，生产效率大幅度提高，产品尺寸稳定性增加，得到了生产部门的认可，模具可以满足大批大量生产的要求。

3 结束语

以上是本人对180o折弯模具结构的一些见解，也是本人在模具设计中的一些心得，上述所有的模具结构均在试模和实际生产过程中经过验证。设计人员可以根据产品不同的结构特点与要求，选择不同的模具结构类型进行设计。如本文有不妥之处，敬请赐教。

参考文献：

[1]王孝培.冲压手册（第3版）[M].北京：机械工业出版社，2012.

[2]陈炎嗣.多工位级进模设计手册[M].北京：化学工业出版社，2012.