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产品结构设计类别及产品结构设计的重要性

标签:设计,产品设计 | 作者:白狐设计 | 来源:www.bifoxs.com
2017-08-09 15:23:17
编辑:白狐设计
产品设计中所涉及的产品结构设计,主要是产品的外部壳体结构设计。目前壳体材料主要是金属材料通过钣金冲压工艺成型和塑料通过注塑工艺成型。常见产品的结构设计主要有钣金结构的设计、塑料产品的结构设计、电子设备整机结构这三大类。
钣金结构的设计主要包含拉深件、冲裁件、弯曲件的结构设计。拉深件的结构设计,其外形应均匀对称,轮廓变化柔和、顺滑,顶部凸缘宽度一致,底部孔大小合适,整体结构设计合理,工艺性良好。冲裁件的结构设计是指冲裁件对冲裁工艺的适应性,良好的冲裁结构设计应保证材料利用率高、工序数目少、模具结构简单且寿命高、产品质量稳定等。一般情况下,对冲裁件结构影响最大的是精度要求和几何形状及尺寸。弯曲是使材料产生塑性变形,形成一定曲率和角度零件的冲压工序,具有良好工艺性的弯曲件,能简化弯曲工艺过程的提高弯曲件的精度。

塑料产品的结构设计包括形状、壁厚、脱模斜度、加强筋、标志、底部支承面、圆角、孔、花纹等多个方面,良好的塑料产品既要美观大方、好用,又要便于成型。
电子设备整机结构主要包含机箱的结构形式、机柜的结构形式、通风窗口的开设形式。通常,人们把利用电子学原理制成的设备、装置、仪器、仪表等统称为电子设备。电子设备的结构设计有其独特的结构组成,其内部需要安装电子元、器件及机械零、部件,常见的结构分机箱、机柜两种。
简单来说,产品结构设计的任务是在总体设计的基础上,根据所确定的原理方案,确定并绘出具体的结构图,以体现所要求的功能,是将抽象的工作原理具化为某类构件或零部件,具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理和表面状况的同时,还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零部件相互之间的关系等问题。但结构设计的工作不是简单的机械制图,图纸只是表达设计方案的语言,综合技术的具体化是结构设计的基础内容。
在产品研发中,结构设计很重要,它涉及到产品性能的稳定性、功能的实现、生产工艺等多个方面,结构设计能否做到科学合理,直接关系到产品研发的成败。但是,结构设计并不是一个简单的工作,不仅涉及外观、手板制作、出二维图、了解材料、安规、试模,跟模,组装机器、测试、试产等方面的知识,还要对产品性能稳定、功能体验有整体性的认知,需要从大的方向上把握一些重点。
产品功能能否实现。结构设计就是要对产品内部零部件进行科学合理的布局,确保产品预期功能的完美实现。这不仅要对产品内部零部件进行深入了解,还要对产品功能运作原理有一定的了解,综合考虑零部件之间的运作摩擦,优化其配置,从整体上统筹设计。

产品需要有良好和散热性,这主要是针对电力设备而言的。产品结构设计需要着重考虑产品的性能特征,产品不同,其结构设计的侧重点也不同。有些产品的不需要考虑产品的散热问题,只需考虑其稳定性问题,如椅子、衣柜、桌子等。而有些产品既要考虑其散热问题又要考虑其结构稳定性问题,如手机、电视机、电脑、飞机、汽车等设备。再者,这还需要着重考虑产品的制作材料的散热性,材料散热性能直接关系到产品散热设计难度,散热性能高的材料,产品的散热设计难度相对较低,散热性能低的材料,产品的散热设计难度就高。此外,还需结合产品的外观设计,散热孔的形态、位置等需要通过外观设计来协调。
优良的产品必定具有优越的稳定性能。稳定性是产品结构设计最基本的要求,如果结构设计连产品的稳定性都不能解决,那么这个产品可以说是失败的。近期,网络闹得风风火火的三星手机爆炸问题不仅涉及产品电池的性能,也跟其结构设计与功能设计不协调、稳定性差有关。所以,产品结构设计首先要考虑其稳定性、可行性,这是产品功能实现的基础。


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