產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計要求大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發(fā)，也是對學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計要求范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

篇（1）

1.1本課程的知識模塊包括：①產(chǎn)品材料與表面處理工藝常識；②塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則；③鈑金類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則；④模具基礎(chǔ)知識；⑤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局設(shè)計；⑥產(chǎn)品典型結(jié)構(gòu)。其目的是使學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)學(xué)生的三維空間想象能力，在實際應(yīng)用中養(yǎng)學(xué)生的新產(chǎn)品開發(fā)以及應(yīng)用計算機繪圖的能力。

1.2課程的重點內(nèi)容包括：①常用塑膠材料基本知識；②常用金屬材料基本知識；③常用表面處理知識；④產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計總原則；⑤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系分析與結(jié)構(gòu)繪圖的基本要求。

2《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計》課程的教學(xué)思路

2.1選用教材。目前還沒有適合工業(yè)工程專業(yè)使用的《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計》教材，所以國內(nèi)普遍做法是選用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計方面教材，暫定的教材是黎恢來編寫的《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計實例教程》。該教材將作者十幾年的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)而成，系統(tǒng)、精細(xì)、全面地介紹了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計知識及設(shè)計全過程，明確了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念和崗位職責(zé)，并通過講解一款電子產(chǎn)品的全套產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的整個過程，幫助學(xué)生融會貫通，更加高效地學(xué)習(xí)和掌握實用技巧。

2.2教學(xué)內(nèi)容。依據(jù)工業(yè)工程專業(yè)的整體人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱的具體要求，將《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計》分為六大模塊，每個模塊里面包括若干的章節(jié)，各章節(jié)之間既自成體系，又互相有銜接，條理清晰，通俗易懂。

①“產(chǎn)品材料與表面處理工藝常識”模塊，主要介紹注塑工藝?yán)碚摗⒊Ｓ盟苣z材料和金屬材料基本知識，以及注塑件、鈑金件表面處理方法。塑膠的定義及分類方面，介紹ABS、PS、PP、PVC等的應(yīng)用范圍、注塑模工藝條件和化學(xué)和物理特性，重點是使學(xué)生了解注塑件的常見問題分析及解決，比如縮水、飛邊、熔接痕、頂白、塑膠變形等。金屬材料方面，介紹一些金屬的特性和應(yīng)用范圍，比如不銹鋼、鋁、銅、鎳和鋅合金。常用表面處理知識方面，主要涉及塑料二次加工的基本知識，學(xué)生需要了解絲印、移印、燙印、超聲波焊接、噴涂、電鍍和模內(nèi)覆膜等表面處理工藝。

②“塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范”模塊，重點介紹塑料件在設(shè)計和修改階段需掌握的通用設(shè)計規(guī)范，比如塑料件的料厚、脫模斜度、圓角設(shè)計，能夠分析塑料件的加強筋、孔、支撐面的使用范圍。在細(xì)節(jié)部分，應(yīng)了解塑料件文字、圖案、螺紋和嵌件設(shè)計。

③“鈑金件結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范”模塊，介紹鈑金類產(chǎn)品設(shè)計的工藝要求，包括沖裁、折彎、拉伸、成形工藝，并且讓學(xué)生了解壓鑄類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的工藝要求。在此模塊的教學(xué)中，應(yīng)引入企業(yè)實際產(chǎn)品案例進行講解，以便于學(xué)生更好地掌握鈑金件的設(shè)計規(guī)范。

④“塑料模和鈑金模基礎(chǔ)知識”模塊，介紹塑料模和鈑金模的基本類型及典型結(jié)構(gòu)，包括模具概述，模具的分類、注塑機介紹等，重點講解的是注塑模結(jié)構(gòu)里面的澆注系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和行位與斜頂，以及二板模和三板模之間的區(qū)別和應(yīng)用，以“實用、夠用”為度，學(xué)生只需了解典型的模具結(jié)構(gòu)，不需要進行后期的模具設(shè)計。

⑤“產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局設(shè)計”模塊，主要介紹殼體形狀結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)、卡扣結(jié)構(gòu)、螺釘柱結(jié)構(gòu)、螺紋連接結(jié)構(gòu)和嵌件連接結(jié)構(gòu)等知識，以及各個特征的定義、作用和設(shè)計原則，特別是特征在使用時的相互配合關(guān)系。拓展知識方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通過孔設(shè)計規(guī)則，以及模具設(shè)計與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計之間的聯(lián)系。

⑥“典型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)”模塊，重點介紹目前國內(nèi)普遍使用的三大產(chǎn)品（電子產(chǎn)品、家電產(chǎn)品和電動產(chǎn)品）的典型結(jié)構(gòu)設(shè)計知識。每類產(chǎn)品選取一款經(jīng)典的已批量的產(chǎn)品作為藍(lán)本，深入解剖結(jié)構(gòu)知識在產(chǎn)品設(shè)計的運用。比如電子產(chǎn)品選手機為代表產(chǎn)品，講解手機產(chǎn)品各零部件的結(jié)構(gòu)、前殼與底殼的止口設(shè)計、LCD屏限位結(jié)構(gòu)設(shè)計和電池固定結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及內(nèi)藏攝像頭結(jié)構(gòu)設(shè)計。家電產(chǎn)品則以電吹風(fēng)為例，學(xué)生要掌握電吹風(fēng)的功能、材料、結(jié)構(gòu)工藝性等，了解CAD軟件在電吹風(fēng)設(shè)計中的應(yīng)用，能對產(chǎn)品塑料件進行結(jié)構(gòu)分析。在此過程中，還要掌握項目管理方面的知識。

2.3教學(xué)方法。在教學(xué)中，提倡基于工作過程為導(dǎo)向的項目化教學(xué)，理論教學(xué)與實踐練習(xí)相結(jié)合，增加實踐課時的比例，培養(yǎng)產(chǎn)品設(shè)計的實踐能力。教師引導(dǎo)學(xué)生建立實用合理的知識結(jié)構(gòu)，強化學(xué)生的自覺體驗和掌握知識的遷移能力，淡化理論和實踐的界限。在基礎(chǔ)知識夠用的前提下，采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、項目教學(xué)法，通過在具備多媒體教學(xué)設(shè)施的校內(nèi)實訓(xùn)基地開展新產(chǎn)品和新工藝的開發(fā)工作，使學(xué)生體會具體產(chǎn)品的外觀造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計過程，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和實際應(yīng)用能力。

篇（2）

中圖分類號：TU318文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：

前言

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國家電產(chǎn)業(yè)也隨之發(fā)展迅速，這對于一個國家的經(jīng)濟發(fā)展和居民生活都具有重要意義。而家電結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個需要多專業(yè)共同參與、合作完成的過程，相對于其他設(shè)計要更為復(fù)雜。家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心在于創(chuàng)新，設(shè)計中也存在許多不確定的因素，所以需要設(shè)計者集思廣益對家電結(jié)構(gòu)設(shè)計進行創(chuàng)新。

1、家電結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容及其特點

1.1家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容

家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容很多，在這里主要敘述家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的幾大重要內(nèi)容。第一，組裝結(jié)構(gòu)設(shè)計。隨著社會的發(fā)展，人們對家電設(shè)計又有了一個新的追求，那就是家電設(shè)計要追求一種組裝簡單和零部件簡單的目標(biāo)，家電結(jié)構(gòu)設(shè)計就是為了解決組裝簡單和零部件簡單這一問題而存在的，家電結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠使家電產(chǎn)品變得更加的便利和簡單，在家電結(jié)構(gòu)設(shè)計中，組裝結(jié)構(gòu)設(shè)計是主要內(nèi)容之一；第二，家電參數(shù)設(shè)計。家電產(chǎn)品是一種使用頻率比較高的產(chǎn)品，家電結(jié)構(gòu)設(shè)計師在進行家電產(chǎn)品的設(shè)計時，要注意家電產(chǎn)品的很多參數(shù)，比如說家電的受熱參數(shù)、家電的動態(tài)參數(shù)和家電的受損參數(shù)等等一些參數(shù)。家電的受熱參數(shù)、家電的動態(tài)參數(shù)和家電的受損參數(shù)在很大程度上影響了家電產(chǎn)品的使用壽命，作為一位家電產(chǎn)品設(shè)計師，首要的任務(wù)就是要做好延長家電產(chǎn)品使用壽命的工作，而除了家電產(chǎn)品的后期維護之外，家電結(jié)構(gòu)設(shè)計則是唯一能夠延長家電產(chǎn)品使用壽命的途徑，我們要高度重視家電參數(shù)設(shè)計；第三，連接件的設(shè)計。任何的設(shè)計都有一種特有的連接件，這在我們的家具產(chǎn)品設(shè)計別明顯，家具產(chǎn)品如果沒有連接件的設(shè)計，那么這件家具產(chǎn)品則無法投入到正常的使用之中，家電產(chǎn)品設(shè)計更要注重這一點，因為家電產(chǎn)品是一種高頻使用的產(chǎn)品，家具產(chǎn)品的使用頻率相比于家電產(chǎn)品的使用頻率要低得多，所以家電產(chǎn)品的連接件必須能夠使家電產(chǎn)品很結(jié)實，而且要比較簡單，家電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的連接件設(shè)計是家電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重中之重，不僅僅是家電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點，而且是決定一件家電產(chǎn)品好壞的主要決定因素，作為家電產(chǎn)品的設(shè)計師，要高度重視家電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的連接件設(shè)計。

1.2家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點

第一，家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性。一般情況下，家電產(chǎn)品的大小比起一般的家具產(chǎn)品和建筑產(chǎn)品都不是很大，對于比較大的家具產(chǎn)品和建筑產(chǎn)品都不允許有半點誤差，更何況是比較小的家電產(chǎn)品，家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計如果出現(xiàn)了很小的誤差，就會在很大程度上影響家電產(chǎn)品的功能和使用，更嚴(yán)重的是，家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計如果出現(xiàn)了很小的誤差也會導(dǎo)致家電產(chǎn)品最后無法實現(xiàn)的后果，作為一位家電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的設(shè)計師來說，要高度重視這個問題，要謹(jǐn)遵家電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性；第二，家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的功能性。家電結(jié)構(gòu)設(shè)計具有雙重功能，家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的第一大功能在于實現(xiàn)自己的連接功能，也就是作為一個連接的身份出現(xiàn)在整個的家電產(chǎn)品中，這個功能是家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的根本功能。家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的第二大功能在于實現(xiàn)自己的裝飾功能，在具體的家電產(chǎn)品設(shè)計中，每一個家電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計師都要考慮到家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的雙重功能，家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的第二大功能是實現(xiàn)自己的裝飾功能，這在整個的家電產(chǎn)品的外形上來說非常的重要，直接影響家電產(chǎn)品的外形，最終也會成為家電產(chǎn)品的銷售量的影響因素之一。

2、家電結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

2.1家電結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)當(dāng)遵循設(shè)計簡便的原理

任何的設(shè)計都應(yīng)該遵循設(shè)計簡便的設(shè)計原理，而家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計也不例外，也要遵循設(shè)計簡便的設(shè)計原理，這一點非常的重要。家電結(jié)構(gòu)設(shè)計只有設(shè)計出比較簡便的產(chǎn)品，它才會受到廣大消費者的關(guān)注和歡迎，但在近些年來，很多家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計師并沒有注重這一點，都忽視了家電結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)當(dāng)遵循設(shè)計簡便的原理這一問題，這在一定程度上也反映了很多家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計師的素質(zhì)比較低下這一問題。而在家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域也存在著這樣的問題，很多家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計師進行的家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計太過于追求設(shè)計簡便，而忽視了家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計具體功能的實現(xiàn)，他們誤解了家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計的簡便性，他們簡單地把家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計的簡便性理解成家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計的簡單，這一問題直接造成的后果就是家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)沒有很好的完成，也就是沒有實現(xiàn)家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計的根本目的，沒有達(dá)到家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計的功能要求。

2.2家電結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)當(dāng)符合人機工程學(xué)

眾所周知，任何的設(shè)計都必須要符合人機工程學(xué)，因為設(shè)計本身就是為人類服務(wù)的，因此，設(shè)計必須要達(dá)到人的要求以及適應(yīng)人的基本使用條件，也就是我們所說的“以人為本”。人機工程學(xué)就是我們在進行具體的家電結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須要以人的尺寸去進行設(shè)計，因為我們設(shè)計出來的家電產(chǎn)品要供人們使用，所以我們必須做到這一點，這一點在家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計中不是很明顯，而在我們的家具產(chǎn)品設(shè)計中顯得十分的重要，如果我們設(shè)計一個椅子，而這個椅子不能和我們的基本人體尺寸相符合以及無法符合我們的正常使用習(xí)慣，那么這樣的一個椅子就不能滿足人的要求，它就沒有存在的價值，在具體的銷售中，它也是賣不出去的。而作為在人機工程學(xué)方面要求較低的家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，我們也要充分認(rèn)識到家電結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)當(dāng)符合人機工程學(xué)這一原理。

3、家電結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范

3.1家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的裝飾線的規(guī)范

每一個家電產(chǎn)品的體積和外觀是不一樣的，在家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的裝飾線的設(shè)計上也是不一樣的，而作為家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的裝飾線的普遍的規(guī)范，我們在進行家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的裝飾線的設(shè)計時要注重和家電產(chǎn)品的體積和外觀相結(jié)合，只有和家電產(chǎn)品的體積和外觀相結(jié)合，才能夠設(shè)計出比較合理和美觀的裝飾線。作為家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計師，我們要高度重視這一點。

3.2家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的按鈕的規(guī)范

每一個家電產(chǎn)品的功能都是不一樣的，在具體的家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的按鈕設(shè)計中，我們要考慮到這一家電產(chǎn)品的功能和家電產(chǎn)品的外觀要求，我們在進行家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的按鈕的設(shè)計時，我們要謹(jǐn)遵家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的按鈕的規(guī)范，也就是要使家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的按鈕設(shè)計既美觀又具有很強大的功能性。作為家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計師，我們要高度重視家電結(jié)構(gòu)設(shè)計的按鈕的規(guī)范。

4、結(jié)語

家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計中許多設(shè)計元素的應(yīng)用不是停留在元素的形似，而是要追求家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計的功能的實現(xiàn)，家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計并不是各個設(shè)計元素的簡單堆砌，而是通過對家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計的充分認(rèn)識，來打造富有強大功能和造型的家電產(chǎn)品。家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計師應(yīng)當(dāng)以簡練的設(shè)計手法，設(shè)計出符合人機工程學(xué)的家電產(chǎn)品，這些產(chǎn)品不僅有強大的功能，而且要具備比較簡便的特點。我們在進行家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計時一定要注意筆者以上提到的幾點具體規(guī)范和要求。

參考文獻：

篇（3）

0 引言

工業(yè)設(shè)計專業(yè)的培養(yǎng)要求是通過學(xué)習(xí)工業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)理論與知識，培養(yǎng)具有應(yīng)用造型設(shè)計原理和法則處理各種產(chǎn)品的造型與色彩、形式與外觀、結(jié)構(gòu)與功能、結(jié)構(gòu)與材料、外形與工藝、產(chǎn)品與人、產(chǎn)品與環(huán)境、市場的關(guān)系，并將這些關(guān)系統(tǒng)一表現(xiàn)在產(chǎn)品造型設(shè)計的基本能力的學(xué)生。從培養(yǎng)要求里我們可以看到結(jié)構(gòu)在工業(yè)設(shè)計教育中的重要性，然而目前我國工業(yè)設(shè)計專業(yè)院校中專門開設(shè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的很少，大都以機械類的課程來代替這門課。例如機械設(shè)計基礎(chǔ)課程，而此課程主要面向的是機械專業(yè)的學(xué)生，對工業(yè)設(shè)計專業(yè)的學(xué)生來說會出現(xiàn)聽不懂、學(xué)不會的情況，因此教學(xué)效果也不理想。結(jié)構(gòu)是產(chǎn)品功能得以實現(xiàn)的前提，不同的功能要求具有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式。[1]工業(yè)設(shè)計專業(yè)重造型少結(jié)構(gòu)和機械原理會導(dǎo)致社會對工業(yè)設(shè)計師能力的懷疑，也限制了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的思考能力和實現(xiàn)能力。而產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的開設(shè)，可以讓學(xué)生了解機械結(jié)構(gòu)基本原理與設(shè)計的關(guān)系，掌握產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、工作原理及其設(shè)計準(zhǔn)則，使學(xué)生在產(chǎn)品設(shè)計的同時考慮到產(chǎn)品的內(nèi)部構(gòu)造，進一步了解其加工制造工藝，為產(chǎn)品設(shè)計的合理。因此，現(xiàn)階段工業(yè)設(shè)計專業(yè)開設(shè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計課程是十分必要的。文章結(jié)合教學(xué)實踐體會，從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法兩個方面去進行研究探討。

1 教學(xué)內(nèi)容

目前我國的工業(yè)設(shè)計專業(yè)主要設(shè)于屬工科的機械學(xué)院和文科的藝術(shù)設(shè)計類學(xué)院，前者依托制造技術(shù)，具有較強的科學(xué)性與現(xiàn)實性；后者依靠豐厚的人文知識與藝術(shù)精神能量，富有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)造力。現(xiàn)在工科院校招生有藝術(shù)類文科學(xué)生、理工類理科學(xué)生及文理兼收三種模式。[2] 本文主要針對工科院校下《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計》課程的研究與探討。本課程是工業(yè)設(shè)計專業(yè)的必修課，旨在培養(yǎng)學(xué)生在進行產(chǎn)品設(shè)計時不僅考慮到產(chǎn)品的造型，同時也要考慮到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，進而研究產(chǎn)品的加工工藝和可制造性。學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前，應(yīng)先學(xué)習(xí)工程圖學(xué)、造型材料與加工工藝、機械設(shè)計基礎(chǔ)等課程，這些課程的學(xué)習(xí)為開設(shè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計課程打下了堅實的基礎(chǔ)。我校工業(yè)設(shè)計專業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計課程，使用的教材是劉寶順教授所編寫《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計》，這本書根據(jù)機械結(jié)構(gòu)的功能來劃分，全書分成七個章節(jié)，分別為殼體、箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計，連接與固定結(jié)構(gòu)設(shè)計，連續(xù)運動結(jié)構(gòu)設(shè)計，往復(fù)、間歇運動機構(gòu)設(shè)計，密封結(jié)構(gòu)設(shè)計，安全結(jié)構(gòu)設(shè)計，綠色結(jié)構(gòu)設(shè)計。本課程重點講述的是連接與固定結(jié)構(gòu)設(shè)計，連續(xù)運動結(jié)構(gòu)設(shè)計，往復(fù)、間歇運動機構(gòu)設(shè)計和安全結(jié)構(gòu)設(shè)計，其中將機械結(jié)構(gòu)原理中最重要的部分“齒輪機構(gòu)”、“凸輪機構(gòu)”、“連桿機構(gòu)”、“步進機構(gòu)”與生活中的實際應(yīng)用結(jié)合起來，啟迪學(xué)生將以上結(jié)構(gòu)應(yīng)用到設(shè)計中去，并制作成模型，提高學(xué)生的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新意識。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新可以帶來造型的創(chuàng)新，結(jié)構(gòu)創(chuàng)新是產(chǎn)品創(chuàng)新的重要途徑之一。

2 教學(xué)方法

2.1 強調(diào)本課程學(xué)習(xí)的重要性

工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計包括外部造型設(shè)計和內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計兩部分。據(jù)調(diào)查，剛畢業(yè)的工業(yè)設(shè)計專業(yè)的學(xué)生參與到企業(yè)的項目中，多數(shù)學(xué)生對產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不了解，設(shè)計產(chǎn)品的造型實現(xiàn)往往會遇到加工和制作的問題，設(shè)計構(gòu)想圖不能順利實現(xiàn)，造型設(shè)計師需多次與結(jié)構(gòu)設(shè)計師溝通與商榷，與此同時也浪費了較多的人力、物力和財力，不利于產(chǎn)品開發(fā)方案的順利執(zhí)行。而產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的專業(yè)學(xué)習(xí)可以加強學(xué)生對產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的訓(xùn)練，提高學(xué)生的想象能力和動手能力，從而減少學(xué)生畢業(yè)后進入企業(yè)對結(jié)構(gòu)設(shè)計不了解的問題。本校的工業(yè)設(shè)計專業(yè)屬于屬工科的機械學(xué)院，對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的深入理解與掌握，可以更加突出工科背景下工業(yè)設(shè)計的特色，因此讓學(xué)生認(rèn)識到本課程學(xué)習(xí)的重要性是十分必要的。

2.2 組織趣味化的課程模式

本課程是開設(shè)在三年級上學(xué)期，二年級有太多的專業(yè)基礎(chǔ)理論課，無論是學(xué)生還是老師都希望更有趣的上課組織形式。本課程采用的授課方式是理論講解、案例分析、設(shè)計展開、作業(yè)點評。這種授課方式是將基礎(chǔ)理論通俗化，將原理課程趣味化，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和對課程的興趣，其教學(xué)過程讓我們思考趣味化的課程組織模式的方式應(yīng)該是怎樣的，將來又會有何種更適合的方式。考核學(xué)生的方式為設(shè)計報告、結(jié)構(gòu)原理模型、最終設(shè)計作品、設(shè)計作品交流展示。考核方式的多樣化，可以從多方面提高學(xué)生綜合設(shè)計的能力水平。

2.3 提高學(xué)生參與的主動性

課程教師講授是必然的，但是也不能忽視學(xué)生的主動性。首先，針對部分章節(jié)采用以“學(xué)生為主”的教學(xué)模式。讓學(xué)生充當(dāng)教師的角色，要求學(xué)生根據(jù)本章的主要內(nèi)容，去搜集資料，在課堂上進行講解，從而提高學(xué)生設(shè)計表達(dá)的能力，發(fā)揮學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力。其次，要提高學(xué)生的動手能力，讓學(xué)生切身深入到教學(xué)中來。講到第二章“連接與固定結(jié)構(gòu)設(shè)計”時，要求學(xué)生拆解生活中的小產(chǎn)品，比如鼠標(biāo)，研究其各個部件間是如何實現(xiàn)連接與固定的，用到了課堂中講到的哪些連接與固定的方式，是否還有其他新的連接與固定的方式等。講到“齒輪機構(gòu)”時，要求學(xué)生拆解具有齒輪結(jié)構(gòu)的機械式發(fā)條鬧鐘，分析機械式發(fā)條鬧鐘是如何實現(xiàn)傳動，并要求學(xué)生以“齒輪機構(gòu)”為基本單元，設(shè)計相關(guān)具有轉(zhuǎn)動或者移動功能的產(chǎn)品。學(xué)生最終作品是經(jīng)過多次的實驗、制作與修正，最后才能與其他同學(xué)的作品共同展示與交流。設(shè)計展覽活動的舉辦可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，同時也是對這門課程教學(xué)成果最好的檢驗。

2.4 采用真實項目帶動教學(xué)

利用學(xué)院工作室的設(shè)備和場地，將真實項目引入到課堂教學(xué)中，以項目來驅(qū)動教學(xué)，通過參與真實項目，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)能力。按照“專業(yè)課堂就是工作環(huán)境，指導(dǎo)教師就是項目主管，課堂作業(yè)就是項目成果”的思路，完善課程教學(xué)過程的各個環(huán)節(jié)。[3]通過項目的推進，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、團隊協(xié)作能力、實踐能力、專業(yè)技能，進而提高教學(xué)效果。項目開展的同時，企業(yè)設(shè)計人員及相關(guān)結(jié)構(gòu)技術(shù)人員來課堂上進行指導(dǎo)與講解。這種方式增加了學(xué)生與企業(yè)互動交流的機會，學(xué)生可更直接的聽取企業(yè)人員給出的設(shè)計意見并及時對設(shè)計方案進行改進、修正。

3 結(jié)語

結(jié)構(gòu)設(shè)計是產(chǎn)品設(shè)計的基本內(nèi)容之一，也是整個產(chǎn)品設(shè)計過程中最復(fù)雜的一個工作環(huán)節(jié)，在產(chǎn)品形成過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計起著至關(guān)重要的作用，[4]產(chǎn)品的設(shè)計離不開對結(jié)構(gòu)的考量。在工業(yè)設(shè)計教學(xué)開設(shè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計課程，旨在學(xué)生在進行產(chǎn)品設(shè)計的過程中重視對結(jié)構(gòu)的把握，進而設(shè)計出更加科學(xué)合理的產(chǎn)品，特別是對工科院校下的工業(yè)設(shè)計專業(yè)來說，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的學(xué)習(xí)對突出專業(yè)特色具有非常積極的意義。本文從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法兩個方面進行探討，為今后開展教學(xué)和教學(xué)改革提供一定的參考。

參考文獻：

[1] 伏波，白平.產(chǎn)品設(shè)計：功能與結(jié)構(gòu)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2008.

[2] 康輝，盧國新，王靜.工科工業(yè)設(shè)計若干問題的思考[J].理工高教研究，2005（1）：89.

[3] 白平，伏波.高職院校產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學(xué)改革的探索與實踐[J].蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報，2012，19

篇（4）

1、價值工程的基本內(nèi)容

價值工程是以提高實用價值為目的，以功能分析為核心，以資源的開發(fā)與節(jié)省為基礎(chǔ)，以科學(xué)分析方法為工具，用最少的成本支出實現(xiàn)給定功能的產(chǎn)品開發(fā)的科學(xué)方法。換言之，即以最低的壽命周期費用，可靠地實現(xiàn)產(chǎn)品的必要的功能，對產(chǎn)品的功能，成本所進行的有組織的分析研究活動。國家標(biāo)準(zhǔn)給出的定義是“價值工程是通過各相關(guān)領(lǐng)域的協(xié)作，對所研究對象的功能與費用進行系統(tǒng)分析，不斷創(chuàng)新，提高對象價值的思想方法和管理技術(shù)”。

價值工程活動中對于問題的分析是圍繞以下7個問題依次展開的：(1)它是什么？(2)它的用途是什么？(3)它的成本是多少？(4)它的價值是多少？(5)有其他方法能實現(xiàn)這個功能嗎？(6)新方案的成本是多少？(7)新的方案能否滿足要求。這7個問題的解答過程，就是價值工程的工作程序和步驟，即：選定對象、收集情報資料、進行功能分析、提出改進方案、分析和評價方案、實施方案、評價活動成果。

2、價值分析的基本方法

價值工程是用功能分析的方法，以最低成本獲得產(chǎn)品的必要功能，從而達(dá)到提高價值的目的[1]。在價值工程活動中，功能F(Function)、成本C(Cost)、價值V(Value)三者之間的關(guān)系是：

按照價值工程的理論，產(chǎn)品的價值是指功能和成本（包括設(shè)計、制造、試驗、使用、維護等成本）的比值。提高產(chǎn)品的價值有五種途徑：

(1)產(chǎn)品功能不變，用降低成本的方法來提高產(chǎn)品的價值；

(2)維持成本不變，通過提高功能來提高產(chǎn)品的價值；

(3)既提高產(chǎn)品功能，同時也降低其成本；

(4)小幅提高成本，大幅提高產(chǎn)品功能）；

(5)小幅減少產(chǎn)品功能，大幅降低產(chǎn)品成本。

分別表達(dá)為：，，，，

以上五種方法都是通過對F和C的調(diào)整來達(dá)到提高產(chǎn)品價值的目的。

3、產(chǎn)品設(shè)計的主要工作

產(chǎn)品設(shè)計包括很多具體的內(nèi)容，如：功能設(shè)計、運動設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、強度、剛度設(shè)計、尺寸設(shè)計、幾何精度設(shè)計、材料設(shè)計，以及外觀設(shè)計等[2]。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計是針對產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)、機械部分的設(shè)計。評價一個產(chǎn)品的好壞，最首要的標(biāo)準(zhǔn)是實用，要實現(xiàn)預(yù)定的功能，這一要求能否達(dá)到，完全取決于結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計是產(chǎn)品形成過程中最重要的內(nèi)容，也是最復(fù)雜的環(huán)節(jié)。

機器設(shè)備的功能要由一系列符合裝配關(guān)系的零件和部件來實現(xiàn)，設(shè)計過程中需要考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀，既要求安全耐用、性能優(yōu)良，又要易于制造、降低成本。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員需要各種要求與限制條件尋求對立中的統(tǒng)一，給出協(xié)調(diào)、合理的設(shè)計方案。

4、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計中的價值工程方法

價值工程是用最低的成本實現(xiàn)必要的產(chǎn)品功能，其核心問題就是尋找功能與成本之間的最佳關(guān)系[3]。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是具象的，它是功能的載體。而功能則是抽象的，是產(chǎn)品的本質(zhì)屬性。用價值工程的方法對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行分析，是從結(jié)構(gòu)入手去研究產(chǎn)品的功能，通過功能分析、功能整理、功能評價找出設(shè)計方案的改進目標(biāo)。

用價值工程理論指導(dǎo)改進產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，是要以最低的總成本確保產(chǎn)品必要功能（主要功能和次要功能）的實現(xiàn)，同時去掉不必要的功能（亦稱過剩功能）。減少不必要的材料消耗，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量做到縮小體積，減輕重量，降低單位產(chǎn)品材料消耗量。這與尺寸鏈設(shè)計中的最短尺寸鏈原則是一致的。

5、價值工程方法應(yīng)用實例

本文選擇的價值工程分析方法研究對象為一大型板坯加熱移動翻轉(zhuǎn)設(shè)備系統(tǒng)中的熱板坯移動翻轉(zhuǎn)裝置。該裝置主要由移動翻轉(zhuǎn)車、平移油缸、翻轉(zhuǎn)臂、翻轉(zhuǎn)油缸及裝在固定支座上的鉸接軸、配重塊等組成，如圖1所示。

圖1 8臂板坯移動翻轉(zhuǎn)裝置 圖2 6臂板坯移動翻轉(zhuǎn)裝置

該裝置由水平移動小車2、平移油缸4、翻轉(zhuǎn)油缸3及裝在固定支座鉸接軸上的翻轉(zhuǎn)臂1、同步軸5、配重塊6等組成。用翻轉(zhuǎn)油缸推動翻轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動、使翻轉(zhuǎn)臂上起支承作用的鉤頭承接高溫板坯，完成翻轉(zhuǎn)動作，并用配重塊平衡翻轉(zhuǎn)力矩；用水平油缸的活塞桿端推動水平移動小車前后移動，并可由同步軸連接二邊車輪以保證同步行走。

板坯移動翻轉(zhuǎn)裝置中與加熱板坯直接接觸的是翻轉(zhuǎn)臂。原方案設(shè)計了8個翻轉(zhuǎn)臂，通過強度分析計算，可知左右兩端的翻轉(zhuǎn)臂受力較小，從結(jié)構(gòu)簡化考慮，對方案進行了改進，成為圖2所示的6臂結(jié)構(gòu)。經(jīng)驗算，該結(jié)構(gòu)可以滿足強度、剛度方面的要求。

根據(jù)價值工程的原理來分析，可以看出，在滿足功能要求的前提下，減少兩臂后，結(jié)構(gòu)簡化了，用料少了，重量減輕了，加工和裝配的難度降低了，符合前述價值工程基本方法中的第一種――產(chǎn)品功能不變，通過降低成本的方法來提高產(chǎn)品和設(shè)計的價值。

6、結(jié)語

產(chǎn)品設(shè)計需要遵循傳統(tǒng)的設(shè)計原理與方法。用現(xiàn)代的觀點來看，更要強調(diào)設(shè)計過程與設(shè)計結(jié)果的優(yōu)化。運用價值工程的分析方法對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計加以改進，在滿足產(chǎn)品功能的前提下，采用簡化的結(jié)構(gòu)可提高設(shè)計乃至產(chǎn)品本身的價值。

參考文獻

篇（5）

個人信息

xx

目前所在：番禺區(qū)年 齡：35 歲

戶口所在：江西國 籍：中國

婚姻狀況：已婚民 族：漢族

培訓(xùn)認(rèn)證：未參加 身 高：166 cm

誠信徽章：未申請 體 重：59 kg

人才測評：未測評

我的特長：

求職意向

人才類型：普通求職

應(yīng)聘職位：結(jié)構(gòu)工程師：結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師，機械工程師：，技術(shù)研發(fā)經(jīng)理/主管：

工作年限：8職 稱：

求職類型：全職可到職日期：一個星期

月薪要求：面議希望工作地區(qū)：廣州,東莞,深圳

工作經(jīng)歷

東莞驊國電子有限公司 起止年月：2007-10-10 ～ 2010-11-11

公司性質(zhì)： 所屬行業(yè)：

擔(dān)任職位：電子研發(fā)部：結(jié)構(gòu)工程師

工作描述：1.計劃與確定項目范圍：進行結(jié)構(gòu)設(shè)計可行性評審。

2.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計開發(fā)：根據(jù)ID進行結(jié)構(gòu)3D組裝設(shè)計、2D零件設(shè)計。

3.編撰BOM初始明細(xì)及Part list清單：申請零件料號。

4.樣件制作與驗證：零件打樣，樣機組裝驗證，功能測試。

5.開模申請：PDI/PDA的申請，提供零件開模圖。

6.模具制造與檢討：跟蹤模具制作過程，確定試模日期并跟進檢討修正。

7.零件承認(rèn)及模具驗收：要求采購或供應(yīng)商提供資料以作承認(rèn)和模具驗收工作。

8.工程治具開發(fā)：評估產(chǎn)品生產(chǎn)治具，督導(dǎo)工程以備完成。

9.招集各單位新產(chǎn)品試產(chǎn)前會議及試產(chǎn)導(dǎo)入。

10.試產(chǎn)后檢討會議：糾正產(chǎn)品生產(chǎn)改善措施。

11.導(dǎo)入量產(chǎn)。

離職原因：

深圳三諾電子有限公司 起止年月：2006-03-01 ～ 2007-10-10

公司性質(zhì)： 所屬行業(yè)：

擔(dān)任職位：研發(fā)中心：結(jié)構(gòu)工程師

工作描述：項目提案評審 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計 組裝樣機并評審驗證 開模前檢討 試模跟進與檢討 完成物料評審 試產(chǎn)說明會 試產(chǎn)跟蹤 轉(zhuǎn)入量產(chǎn)

本公司主要負(fù)責(zé)多媒體音箱和音響產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計。

離職原因：

東莞東聚電子電訊制品有限公司 起止年月：2004-03-01 ～ 2005-11-01

公司性質(zhì)： 所屬行業(yè)：

擔(dān)任職位：CERD結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師

工作描述：支援客戶端工程師完成新產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計和合理改良的方案之工作，實現(xiàn)新產(chǎn)品的導(dǎo)入追蹤，申請機構(gòu)件的打樣及確認(rèn)，協(xié)助樣品員完成樣品組裝，并與客戶端工程師檢討修正方案，協(xié)助完成外發(fā)模具并與供應(yīng)商協(xié)商模具結(jié)構(gòu)及客戶要求之材質(zhì)需求，下發(fā)模具訂單以及并與供應(yīng)商確定試模日期和檢討工作，完成零件和模具的承認(rèn)，并知會承認(rèn)狀況，參加試產(chǎn)前會議，準(zhǔn)備試產(chǎn)前物料，在試產(chǎn)前進行下發(fā)機構(gòu)物料的采購訂單，并與供應(yīng)商確定到料狀況，解決在試產(chǎn)時所遇到的問題提出應(yīng)對措施以改善，修改治具進一步完善生產(chǎn)制程，完成試產(chǎn)以轉(zhuǎn)入量產(chǎn)等工作。

本公司主要生產(chǎn)手機藍(lán)牙耳機、座充、車充電器、網(wǎng)絡(luò)適配器等。

離職原因：

東莞合廣電子有限公司 起止年月：2001-07-01 ～ 2004-03-01

公司性質(zhì)： 所屬行業(yè)：

擔(dān)任職位：研發(fā)部：機構(gòu)工程師

工作描述：結(jié)構(gòu)設(shè)計前與ID設(shè)計師溝通以確認(rèn)最合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計的外觀

獨立完成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計,使結(jié)構(gòu)更具合理化

手板跟進，組裝樣機

模具跟進,

試模檢討改良，發(fā)出改模申請

確認(rèn)模具與零件

試量產(chǎn)中能分析產(chǎn)品組裝異常并提出解決方案

本公司主要負(fù)責(zé)頭帶式、后帶式各式耳機、迷你音箱等產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計開發(fā)。

離職原因：

教育背景

畢業(yè)院校：江西理工大學(xué)

最高學(xué)歷：本科 獲得學(xué)位: 畢業(yè)日期：2010-10-20

專 業(yè) 一：機械工程及自動化專 業(yè) 二：

起始年月終止年月學(xué)校(機構(gòu))所學(xué)專業(yè)獲得證書證書編號

1995-09-01-1998-07-01南方冶金學(xué)院機械工程及自動化--

語言能力

外語：英語 良好粵語水平：一般

其它外語能力：

國語水平：良好

工作能力及其他專長

善于與各部門溝通與協(xié)調(diào)

熟悉產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計程序的流程

對塑料五金以及模具有較深的認(rèn)識

篇（6）

1.1 從頂端到底端的設(shè)計理念（TOP===>DOWN）

以往的設(shè)計往往從零部件開始，再把零部件組裝起來，這樣一旦產(chǎn)品出現(xiàn)方案性的錯誤，將引起整個設(shè)計較大的調(diào)整和修改。TOP=>DOWN的設(shè)計理念是根據(jù)產(chǎn)品的功能要求，從產(chǎn)品的堆疊、布局和組裝關(guān)系開始設(shè)計，再逐步細(xì)化到組裝方式的實現(xiàn)和零部件的細(xì)節(jié)設(shè)計，并通過適當(dāng)微調(diào)布局和組裝關(guān)系，以適應(yīng)細(xì)節(jié)設(shè)計和產(chǎn)品功能的要求。這種從整體到局部，從頂端到底端的設(shè)計方法需要設(shè)計者對產(chǎn)品具有全局性的考慮。

1.2 DFMA的設(shè)計理念

所謂DFMA，是“Design for Manufacture and Assembly”的縮寫，也就是說產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計要能滿足易于制造和方便組裝的要求，滿足產(chǎn)品制造的工藝性要求。我們知道現(xiàn)在的生產(chǎn)制造都是快速的規(guī)模化和工業(yè)化的大批量生產(chǎn)，易于制造和組裝的設(shè)計才能大大降低成本，迅速占領(lǐng)市場，這也是設(shè)計者需要與產(chǎn)品工藝工程師持續(xù)溝通的關(guān)鍵。但是這種設(shè)計理念是不能以犧牲產(chǎn)品的功能性和可靠性為前提的。

1.3 并行和協(xié)同開發(fā)的設(shè)計理念

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作涉及面廣，任何人不可能精通整個設(shè)計中的所有事項，因此需要在設(shè)計中不斷與市場工程師、硬件工程師、ID工程師、模具工程師、LAYOUT工程師和生產(chǎn)工藝工程師溝通交流，聽取他們的建設(shè)性的建議，不斷優(yōu)化和改善設(shè)計。不要等到設(shè)計完了，才發(fā)現(xiàn)與客戶要求不符，有電磁屏蔽和散熱問題，模具上做不了，與電子元器件有干涉，無法生產(chǎn)制造和組裝等等問題，導(dǎo)致設(shè)計的推倒重來，浪費大量的人力物力而沒有達(dá)到設(shè)計的效果。并行和協(xié)同設(shè)計就是通過不同部門間的互動交流，結(jié)構(gòu)設(shè)計和問題解決同步進行，避免出現(xiàn)無休止的發(fā)現(xiàn)問題并修改設(shè)計的死循環(huán)當(dāng)中，達(dá)到“設(shè)計完，問題畢”的設(shè)計效果。

1.4 綠色環(huán)保的生態(tài)設(shè)計理念

綠色環(huán)保的設(shè)計理念在結(jié)構(gòu)設(shè)計上主要體現(xiàn)在環(huán)保材料的適用，ID外觀造型選擇的簡化，少零件和少后處理工序的設(shè)計，減少壁厚和節(jié)約材料的設(shè)計，可拆卸、少熱熔和少超聲的組裝方式設(shè)計等等。這種生態(tài)設(shè)計的理念能夠確保產(chǎn)品的可拆卸，可回收，可維護和可重復(fù)利用。

1.5 模塊化的產(chǎn)品設(shè)計理念

所謂產(chǎn)品設(shè)計的模塊化是根據(jù)產(chǎn)品的功能和實現(xiàn)要求，把整個產(chǎn)品分成多個獨立但又相互關(guān)聯(lián)的單元模塊，完成各個單元模塊的設(shè)計后，通過相互的關(guān)聯(lián)組裝，從而完成整個設(shè)計。這種設(shè)計方法可以把一個非常復(fù)雜的設(shè)計問題簡單化，并且設(shè)計好的各個獨立的模塊還可以應(yīng)用在其他項目的產(chǎn)品設(shè)計中。目前我們公司的產(chǎn)品多為上下蓋的扣合方式實現(xiàn)，相對簡單，應(yīng)用到模塊化的設(shè)計不多，其中PLC產(chǎn)品的活動插頭是一個很好的例子，但費用比較高。

篇（7）

結(jié)構(gòu)設(shè)計素描可以凸顯物體的內(nèi)部構(gòu)造關(guān)系，可以展現(xiàn)物體內(nèi)部與外部特征之間的聯(lián)系與整合規(guī)律。在實際的應(yīng)用過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計素描可以將造型基礎(chǔ)轉(zhuǎn)換為設(shè)計基礎(chǔ)，實現(xiàn)具象到抽象的二次創(chuàng)造，以達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計的目的。從本質(zhì)上看，結(jié)構(gòu)設(shè)計素描作為產(chǎn)品設(shè)計中的有效手段，可以有效地融合產(chǎn)品內(nèi)部空間的特點與外形，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的最佳效果。對此，在產(chǎn)品設(shè)計的過程中，設(shè)計人員要根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計的需求，引入相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計素描方式，不斷優(yōu)化和完善產(chǎn)品設(shè)計體系，進而提升產(chǎn)品設(shè)計的綜合水平。在這樣的環(huán)境背景下，探究結(jié)構(gòu)設(shè)計素描與產(chǎn)品設(shè)計的關(guān)系具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1產(chǎn)品設(shè)計

產(chǎn)品設(shè)計主要是將設(shè)計計劃、設(shè)想或解決問題的方式借助具體的載體進行形態(tài)表達(dá)的過程，在實際應(yīng)用的過程中一般為立體工業(yè)的造型設(shè)計，強調(diào)產(chǎn)品的實際功能與使用價值。產(chǎn)品設(shè)計作為人和自然之間的媒介，對社會的和諧發(fā)展具有很大的積極作用。從本質(zhì)而言，產(chǎn)品設(shè)計的本質(zhì)基于人類使用目的之上，有意識地將自然產(chǎn)物進行加工與創(chuàng)造，得到超越本體之外的物質(zhì)，這種物質(zhì)主要是人們實際生活中的必需品，除了要求產(chǎn)品的使用功能之外，還要具備一定的審美價值，滿足社會的動機和用途，進而發(fā)揮產(chǎn)品設(shè)計的價值。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計素描的內(nèi)涵價值

2.1設(shè)計手法

素描作為一種視覺藝術(shù)語言，可以實現(xiàn)思維視覺化，在實際應(yīng)用中，主要以造型的表現(xiàn)力為核心，通過對平面中的點、線和面的控制勾勒出物體的基本形態(tài)。設(shè)計素描即為結(jié)構(gòu)素描，作為素描與設(shè)計之間的過渡手法，在實際應(yīng)用中，以三維空間的觀念為基礎(chǔ)，從比例尺度和透視規(guī)律等方面入手，剖析和繪制物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。設(shè)計人員要具備繪制設(shè)計預(yù)想的能力，借助物體的外形想象內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以達(dá)到設(shè)計意圖的目的。從教學(xué)領(lǐng)域看，結(jié)構(gòu)設(shè)計素描屬于立體設(shè)計專業(yè)，以透視為設(shè)計理念，剖析物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并將物體的結(jié)構(gòu)與形體融為一體，在平面上充分地展現(xiàn)，借助角度、比例以及空間變化等元素，通過邏輯分析表現(xiàn)物體看不見的部分。

2.2設(shè)計價值

結(jié)構(gòu)設(shè)計素描把各種復(fù)雜性形態(tài)融合在一個立方體中開展設(shè)計研究工作，在物質(zhì)世界中，結(jié)構(gòu)存在于任何一個物理中，并直接決定物體的外在形態(tài)。研究物體內(nèi)在結(jié)構(gòu)與外在形態(tài)之間的關(guān)系，可以幫助設(shè)計人員把握物體整體的結(jié)構(gòu)特點，并將其運用在設(shè)計環(huán)節(jié)中，從而提高產(chǎn)品設(shè)計的綜合質(zhì)量水平。對此，在產(chǎn)品設(shè)計的過程中，設(shè)計人員要將結(jié)構(gòu)設(shè)計素描應(yīng)用在產(chǎn)品設(shè)計的過程中，借助對產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖析，掌握內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部形態(tài)之間的變化規(guī)律，并在二維平面上展示物體的三維空間機構(gòu)，凸顯產(chǎn)品內(nèi)在結(jié)構(gòu)和外在形體之間的聯(lián)系，清晰透視關(guān)系與比例關(guān)系，進而達(dá)到產(chǎn)品空間結(jié)構(gòu)的設(shè)計效果。

3結(jié)構(gòu)設(shè)計素描與產(chǎn)品設(shè)計的關(guān)系解析

3.1藝術(shù)性

結(jié)構(gòu)設(shè)計素描作為平面設(shè)計、環(huán)境設(shè)計以及工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計等專業(yè)的基礎(chǔ)課程，在繼承傳統(tǒng)繪畫素描文化內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，把造型基礎(chǔ)和專業(yè)設(shè)計有機地結(jié)合起來，服務(wù)于專業(yè)設(shè)計領(lǐng)域，進而提高產(chǎn)品設(shè)計的綜合質(zhì)量水平。但從本質(zhì)而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計素描與產(chǎn)品設(shè)計間具有一定的差異性，同時在實際應(yīng)用中存在內(nèi)在聯(lián)系與變化規(guī)律。結(jié)構(gòu)設(shè)計素描是設(shè)計人員繪畫技巧的升級，要求設(shè)計人員具備極高的觀察能力、思維創(chuàng)新能力以及分析能力。在實際繪制的過程中，可以對產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行邏輯性分析，并結(jié)合自身的審美能力，實現(xiàn)對產(chǎn)品的感性認(rèn)識與理性掌握，強化設(shè)計產(chǎn)品的藝術(shù)性，進而達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計的目的。

3.2形態(tài)性

在產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域中，結(jié)構(gòu)設(shè)計素描主要的功能是表達(dá)設(shè)計意圖，強調(diào)對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計與展示，結(jié)構(gòu)要求重于效果要求，并借助繪制流程和步驟描述設(shè)計人員的創(chuàng)作思維過程，將設(shè)計意圖直觀地展現(xiàn)出來。其繪制流程為分析、理解、思考、領(lǐng)悟、推理，并保持思路清晰，進而充分地理解和表達(dá)產(chǎn)品形體結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)作為產(chǎn)品形態(tài)在內(nèi)在表達(dá)上，其形態(tài)主要由產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)控制，而對物象研究的最終目的是超越物象本身進行內(nèi)部結(jié)構(gòu)的理解。從產(chǎn)品設(shè)計的角度上看，設(shè)計人員在產(chǎn)品設(shè)計的過程中，要了解和掌握產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，并不斷訓(xùn)練透視能力，樹立三維空間意識，發(fā)揮結(jié)構(gòu)設(shè)計素描的設(shè)計價值和設(shè)計作用，進而為產(chǎn)品設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。

3.3審美性

在形態(tài)層面，結(jié)構(gòu)設(shè)計素描與產(chǎn)品設(shè)計具備相同的形態(tài)構(gòu)成要素，強調(diào)二維平面上的點、線、體、面等元素的結(jié)合，進而提高產(chǎn)品的美感和藝術(shù)欣賞性。在表現(xiàn)手法方面，主要利用設(shè)計圖展現(xiàn)設(shè)計的創(chuàng)意與想法，這種技法不屬于單純的繪畫方式，但又與繪畫存在某種聯(lián)系，對產(chǎn)品進行預(yù)想，達(dá)到從無到有、從外形到整體的設(shè)計目的，在此過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計素描具有一個極為復(fù)雜的思維活動過程。從造型形式方面，結(jié)構(gòu)設(shè)計素描要根據(jù)產(chǎn)品的形態(tài)變化規(guī)律進行產(chǎn)品設(shè)計，考慮產(chǎn)品內(nèi)外部結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性與變化性，并結(jié)合節(jié)奏、韻律、比例等設(shè)計元素，實現(xiàn)對產(chǎn)品造型規(guī)律的統(tǒng)一辯證。因此，在實際設(shè)計的過程中，為了提高產(chǎn)品的造型美感，設(shè)計人員要掌握點、線、面、體、色、質(zhì)、空間、環(huán)境等元素，在變化中尋求統(tǒng)一，在統(tǒng)一中創(chuàng)造變化，進而達(dá)到產(chǎn)品最佳的藝術(shù)效果。

3.4創(chuàng)造性

創(chuàng)造性是結(jié)構(gòu)設(shè)計素描的主要特征，突破產(chǎn)品本身而追求客觀事物以外的審美特質(zhì)，進而創(chuàng)造出產(chǎn)品獨特的視覺形式，落實產(chǎn)品設(shè)計中的人性化設(shè)計理念。產(chǎn)品設(shè)計中更加傾向于系統(tǒng)的整體創(chuàng)新，綜合考慮技術(shù)、藝術(shù)以及人文等相關(guān)因素，重視人與自然的完美融合，處于科學(xué)、人文和藝術(shù)的交集，進而實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)造特色。結(jié)構(gòu)設(shè)計素描的設(shè)計過程就是在困難與希望、片面與全面、傳統(tǒng)與現(xiàn)代的沖突中實現(xiàn)創(chuàng)造，作為一種復(fù)雜化的系統(tǒng)行為，啟發(fā)設(shè)計人員的思維，進而為產(chǎn)品設(shè)計提供創(chuàng)造性的思維環(huán)境，提升產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量水平。思維決定行為，為了提高產(chǎn)品設(shè)計的內(nèi)在表現(xiàn)力，設(shè)計人員要借助思維方式進行產(chǎn)品形態(tài)表達(dá)，對產(chǎn)品外形特點和內(nèi)在結(jié)構(gòu)進行深入的分析，明確產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)空間和明暗關(guān)系，借助虛實、光影等表達(dá)技巧，對產(chǎn)品視覺組合中的位置、大小、比例、形狀等構(gòu)圖關(guān)系進行設(shè)計和展現(xiàn)，發(fā)揮結(jié)構(gòu)設(shè)計素描的作用，提高產(chǎn)品設(shè)計的局部效果與整體視覺效果。

4結(jié)語

本文通過對結(jié)構(gòu)設(shè)計素描與產(chǎn)品設(shè)計關(guān)系的研究，在分析產(chǎn)品設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計素描內(nèi)涵價值的基礎(chǔ)上，提出藝術(shù)性、形態(tài)性、審美性以及創(chuàng)造性的關(guān)系因素，發(fā)揮結(jié)構(gòu)設(shè)計素描的設(shè)計價值，進而提升產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量水平。

參考文獻：

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［3］…程金霞，曹巨江.論設(shè)計素描在產(chǎn)品設(shè)計中的作用［J］.安防科技，2016（01）：58-59.

篇（8）

中圖分類號:TB115

文獻標(biāo)識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)09-0307-03

1 航天電子產(chǎn)品力學(xué)特點

航天電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的功能是維持設(shè)備的外部構(gòu)型,提供內(nèi)部電路板組件、獨立的元器件及模塊的安裝空間,滿足安裝要求,確保在各種受載條件下元器件、組件的安全,其中力學(xué)設(shè)計是結(jié)構(gòu)設(shè)計中最重要的內(nèi)容之一。

航天電子產(chǎn)品所承受的載荷根據(jù)其力學(xué)特性可分為靜載荷和動載荷,通常靜載荷可以通過采取適當(dāng)措施減小其影響。動載荷則比較復(fù)雜,航天器在地面到發(fā)射、進入軌道和返回地面的各階段工作狀態(tài)下要經(jīng)受各種環(huán)境條件,都屬于動載荷范疇,下表是航天器飛行過程中的動態(tài)激勵特性。

POGO:液體火箭發(fā)動機的液體輸送系統(tǒng)與火箭結(jié)構(gòu)之間的液固耦合現(xiàn)象。

動載荷中的高頻部分容易衰減,低頻部分則不容易衰減,如果航天電子產(chǎn)品中的元器件或結(jié)構(gòu)組件的固有頻率與上述動態(tài)激勵的頻率相同,則容易引起共振,發(fā)生事故,所以航天電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中必須盡量提高整體的基頻。

模態(tài)分析的目的是確定航天電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性(固有頻率和振型)。因為它一方面可以避免與電子元件及控制元件的頻率共振,另一方面是其它動力響應(yīng)分析的基礎(chǔ),為結(jié)構(gòu)設(shè)計選型提供依據(jù)。

2 航天電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計流程

航天結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般流程如圖1所示。其中一個數(shù)值分析驗證和試驗驗證兩個反饋環(huán)節(jié),其中的力學(xué)分析就包含模態(tài)分析,但此時模態(tài)分析的目的是檢驗詳細(xì)設(shè)計后的結(jié)構(gòu)是否滿足基頻的要求。一般從總體設(shè)計到詳細(xì)設(shè)計中間環(huán)節(jié)往往憑設(shè)計人員的工程經(jīng)驗,如果到詳細(xì)設(shè)計完成后的力學(xué)分析中發(fā)現(xiàn)問題,則需要重新進行詳細(xì)設(shè)計,甚至可能需要對總體設(shè)計的進行更改。

同時,由于模態(tài)分析可以使用比較簡單的模型,使用有限元分析便可得到結(jié)構(gòu)的固有頻率,需要的代價很小,且在結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計之前增加一項模態(tài)分析能有助于結(jié)構(gòu)的選型,可以提前發(fā)現(xiàn)問題,有效的減少結(jié)構(gòu)設(shè)計的反復(fù),并能為詳細(xì)力學(xué)分析提供初始數(shù)據(jù)。結(jié)合實際工作提出如下結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化流程,具體如圖2所示:

下文就通過一個實例來分析總體設(shè)計階段增加模態(tài)分析的對于航天電子產(chǎn)品設(shè)計的重要作用。

3 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)

有限元的基本思想是將彈性體離散成有限個單元,然后據(jù)各單元節(jié)點的位移協(xié)調(diào)和節(jié)點力平衡,其動力學(xué)基本方程:

由于一般結(jié)構(gòu)阻尼對結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型影響極小,所以,求結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型時,直接用無阻尼的自由振動方程求解,即:

因任意彈性體的自由振動都可分解為一系列的簡諧振動的迭加:即結(jié)構(gòu)上各節(jié)點位移為:

δ0為節(jié)點位移振幅向量(即振型),與時間t無關(guān)的位移幅值;

ω為與該振型對應(yīng)的頻率。

將節(jié)點位移代入動力方程,化簡得廣義特征值問題:

上式稱為結(jié)構(gòu)的特征方程。設(shè)計結(jié)構(gòu)的自由度為n,則特征方程為ω的n次代數(shù)方程,其n個根稱為特征值,記為ω21,…ω2n。

它們的平方根稱為系統(tǒng)的固有頻率,即ωr,r=1,…n

將這些固有頻率從小到大依次排列為ω1≤ω2…ωn

最低的頻率ω1稱為基頻,它是所有頻率中最重要的一個。

對于有n個自由度正定系統(tǒng),就得到ω2的n個大于零正實根。振型就是任一階固有頻率作簡諧振動時,各頻率對應(yīng)的n個振幅值間所具有確定的相對比值,表示系統(tǒng)有一定的振動形態(tài)。由于篇幅所限其具體方法本文不再贅述。

4 模態(tài)分析應(yīng)用實例

航天電子產(chǎn)品中電路板形狀的選擇是一個比較常見的任務(wù),也是電路設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和可靠性設(shè)計的基礎(chǔ)。下面將就某儀器的三種電路板方案進行分析,來說明模態(tài)分析在結(jié)構(gòu)選型過程中的應(yīng)用。

4.1 有限元建模

本文模型建立過程中對其忽略電路板和元器件細(xì)節(jié),在ANSYS有限元軟件平臺上,假設(shè)有效載荷和模塊結(jié)構(gòu)質(zhì)量均勻分布。本文結(jié)合實際,選擇三種面積基本相當(dāng)?shù)碾娐钒逍螤钭鳛閭溥x,具體情況如下:

方案A的電路板為正方形,其對應(yīng)的箱體為薄的、底面為正方形的箱體,如圖3所示。

圖3 方案A電路板外形和其可能對應(yīng)的箱體外形圖

方案B電路板選擇為長方形,其對應(yīng)的箱體是薄的、底面為長方形的箱體,相對于方案A,其特點是減小了面板面積,增加了長度,如圖4所示。

圖4 方案B電路板外形和其可能對應(yīng)的箱體外形圖

方案C則選擇兩層電路板布線,通過四顆支柱連接,其對應(yīng)的箱體是比A、B兩個方案高的正方形箱體,但減小了底面積,如圖5所示。

三種方案各有優(yōu)缺點,在沒有其它設(shè)計約束的情況下,電路設(shè)計人員和結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要憑經(jīng)驗選擇一種方案作為設(shè)計的輸入,本文試圖通過對三種電路板的模態(tài)分析試圖找出其中的優(yōu)劣,進而做出選擇。

4.2 模態(tài)仿真分析

在ANSYS軟件中我們利用3D-Elastic Shell 63和3D-Elastic Beam 4單元對電路板的連接桿進行模擬。輸入實常數(shù)及材料常數(shù),以Smartsizing網(wǎng)格密度的方式。電路板材料采用環(huán)氧酚醛層壓玻璃布板,電路板連接結(jié)構(gòu)采用2A12硬鋁。

由于主要影響系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是最低幾階的固有頻率,本例中我們?nèi)∏?階固有頻率進行計算,具體計算過程從簡,由于經(jīng)過了適當(dāng)簡化,普通配置的臺式機的計算時間一般只需要幾秒鐘。在相同的邊界條件和物理屬性參數(shù)的情況下,經(jīng)過仿真計算,獲得了三種不同方案的電路板結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型,三種方案的基頻和振型結(jié)果分別見表2,三種方案的第一階振型和應(yīng)力云圖分別見圖6、圖7和圖8。

4.3 模態(tài)分析結(jié)果

上述結(jié)果可以看到,方案A的固有頻率最小為221.03Hz,方案B的固有頻率最小為187.02Hz,固有頻率均大于100Hz,且均未出現(xiàn)應(yīng)力集中的情況均能符合要求。分析結(jié)果顯示出正方形電路板方案的固有頻率更高,對結(jié)構(gòu)

設(shè)計更加有利。如果僅從模態(tài)分析考慮,電路板形狀應(yīng)該

選擇方案A,且箱體選擇薄的、底面為正方形的結(jié)構(gòu),如圖3所示。

方案C的最小固有頻率為23.10Hz,基頻太低,與表1中動態(tài)激勵中的低頻部分重疊較多,容易引起共振而破壞系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。且方案C的產(chǎn)生的應(yīng)力比前兩個方案大,并且出現(xiàn)了應(yīng)力集中的情況,薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)在4根支柱的連接處,有可能在上下兩層電路板的這8個點對造成直接的破壞,換句話說,要采用方案C則需要對兩電路板進一步加固,或改為其他的雙層固定方式,并同時解決固定支柱位置的應(yīng)力集中問題。

4.4 討論和說明

關(guān)于以上分析,還有以下幾點需要總結(jié)和說明:

(1)通過上文分析,可以得出,方案A最優(yōu),可以作為下一步結(jié)構(gòu)設(shè)計的輸入,如果必須選C則應(yīng)該另選其他的支撐形式,并且還要對連接處做進一步分析,處理好電路板上應(yīng)力集中的問題;

(2)采用模態(tài)分析對航天電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)選型有一定的指導(dǎo)意義,能從大量的方案種找出可能比較合理的方案,并為詳細(xì)設(shè)計后的力學(xué)分析提供了初步的分析依據(jù);

(3)模態(tài)分析僅僅是航天電子結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析的一種,也是其他動力學(xué)分析的基礎(chǔ),故模態(tài)分析數(shù)據(jù)良好并不能說明其他動力學(xué)分析可以忽略。反之如果模態(tài)分析出現(xiàn)問題,則必須認(rèn)真分析結(jié)果,并采取措施提高基頻;

(4)計算的時候僅考慮了電路板,忽略了元器件的重量和分布,忽略了電路板上覆銅層的特點,所以計算結(jié)果與實際可能有一定差別,但計算結(jié)果能對定性的分析構(gòu)型的優(yōu)劣提供可靠依據(jù),對結(jié)構(gòu)選型有一定的參考價值。且計算固有頻率和振型結(jié)果,沒有考慮阻尼等因素,還需進一步仿真分析修正和模擬空間環(huán)境模態(tài)分析試驗驗證。

5 結(jié)束語

航天電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,使用有限元分析方法進行初步的模態(tài)分析可較方便的得到某一構(gòu)型的基頻和振型,為判斷結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣提供了依據(jù),可以給電路設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了初始的輸入,也為進一步動態(tài)仿真分析和模擬空間環(huán)境模態(tài)分析試驗驗證提供了依據(jù),由此可以看出,在總體設(shè)計階段增加簡單的模態(tài)分析可以以很小的代價獲得最終產(chǎn)品的大致評價,對初始設(shè)計階段的選型有一定的指導(dǎo)意義,可以減少設(shè)計的盲目性,可以改進航天電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計流程。

篇（9）

第一部分　產(chǎn)品外觀設(shè)計

產(chǎn)品外觀設(shè)計是在實現(xiàn)功能的前提下，對產(chǎn)品的形狀、圖案、色彩及其結(jié)合所作出的富有美感且符合人體工學(xué)的新設(shè)計。

以下是產(chǎn)品外觀設(shè)計的主要流程：

一、項目啟動：了解項目屬性和需求；明確設(shè)計任務(wù)，完備所需資料

二、設(shè)計調(diào)查：

1、企業(yè)內(nèi)部調(diào)查分析：包括現(xiàn)有產(chǎn)品、現(xiàn)有設(shè)備工藝、產(chǎn)品銷售市場和消費人群

2、市場同類產(chǎn)品調(diào)查分析：包括行業(yè)分析、市場走向分析等

3、相關(guān)類似行業(yè)產(chǎn)品調(diào)查分析

4、其它行業(yè)及社會趨勢調(diào)查分析：包括設(shè)計流行趨勢分析(材料、色彩、工藝等方面)

5、調(diào)查分析總結(jié)：包括產(chǎn)品設(shè)計方向，設(shè)計關(guān)鍵詞，設(shè)計策略，設(shè)計中心指導(dǎo)思想。

三、創(chuàng)意發(fā)散：草圖發(fā)散階段(頭腦風(fēng)暴)

四、草圖可行性評估：結(jié)構(gòu)人員參與，對草圖中的分件方案，外觀可行性提出意見

五、草圖深化繪制：確定每個設(shè)計方向中具有代表性的草圖原型

六、草圖方案評審：選定設(shè)計草圖方案

七、線條圖繪制：根據(jù)選定草圖用平面繪圖軟件(gCoreDraw)勾出產(chǎn)品基本線條雛形，并對細(xì)節(jié)深化推敲，完菩平面效果圖。

八、3D建模：將線條圖導(dǎo)人工程軟件(如Pro／E)進行三維繪制，調(diào)整局部細(xì)節(jié)，導(dǎo)出模型

九、模型渲染：為3D模型賦予材質(zhì)，體現(xiàn)其表面質(zhì)感，模擬產(chǎn)品實際效果

十、效果圖的繪制和排版，并標(biāo)注各部件的加工工藝說明

十一、結(jié)構(gòu)可行性再次評估

十二、方案提交

十三、外觀手板制作

十四、方案修改

第二部分產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計是針對產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)、機械部分的設(shè)計。結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計一整套關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)件實現(xiàn)各項功能的同時，還要考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀；既要安全耐用，又要易于制造、降低成本。因此，結(jié)構(gòu)工程師既要了解各種材料的性能和特點，又要精通加工制造工藝及裝配工藝。

以下是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要流程：

一、了解產(chǎn)品設(shè)計需求：包括功能的實現(xiàn)，用戶使用是否最佳。

二、參與外觀設(shè)計過程中的產(chǎn)品可行性評估：包括制造加工工藝、材質(zhì)選擇、結(jié)構(gòu)強度、出模方向等的可實現(xiàn)性。

三、與電子工程師配合確認(rèn)器件規(guī)格(形成主要器件清單)；PCB板的尺寸、器件位置、裝配、電磁兼容性(EMC)；天線的位置、面積等是否合理。

四、采用3D軟件(ProeUG)實施具體的結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計，設(shè)計中要注意結(jié)構(gòu)件的強度、定位、安裝定緊固方式、lP等級要求等，同時要考慮定制模具的難易、出模方式等，以及結(jié)構(gòu)件制品量產(chǎn)制造的材料、工藝、成本。

五、設(shè)計輸出：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件BOM清單，3D，2D圖，PCB板2D圖(輪廓圖、器件排布圖、限高圖)。

六、結(jié)構(gòu)手板制作：通常2-3輪

七、結(jié)構(gòu)設(shè)計評審：每輪結(jié)構(gòu)手板都需試裝，進行結(jié)構(gòu)驗證驗證之后，做結(jié)構(gòu)評審，根據(jù)評審結(jié)果做設(shè)計變更，最后一輪評審后做出結(jié)構(gòu)設(shè)計確認(rèn)。

八、結(jié)構(gòu)件發(fā)出開模：正式開模前應(yīng)與模具廠做詳細(xì)的方案評估，細(xì)部討論，做設(shè)計修改。

九、模具試模跟蹤：對模具試模制品進行試裝、檢討，發(fā)模具檢討書給模具廠通知改模，通過幾輪修改和小批量生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)件才能基本定型，導(dǎo)人量產(chǎn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計也就基本完成。第三部分設(shè)計案例一MT70移動數(shù)據(jù)采集器

產(chǎn)品介紹：MT70是一款多功能、經(jīng)久耐用的lP65工業(yè)級移動數(shù)據(jù)終端。3，5英寸大屏幕觸控顯示屏，支持室外陽光下顯示功能，采用wincE，NET操作系統(tǒng)。PXA310 806MHz高速CPU、2GB大容量用戶存儲空間。MT70具有特色的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，方便客制化需求的擴展(包括三種條碼識讀頭的互換，無線模塊的互換)。具備wBluetooth，GPRs等通訊功能。在倉儲管理、物流配送、現(xiàn)場服務(wù)、交通執(zhí)法等領(lǐng)域均是一款能滿足應(yīng)用的設(shè)備。

以下是此款產(chǎn)品的主要設(shè)計過程：

一、MT70的外觀設(shè)計：

1、外觀需求：

-產(chǎn)品外觀的設(shè)計力求有所創(chuàng)新、給予人耳目一新的感覺，使其外觀在市場上具有很強的競爭力；

-使用環(huán)境：設(shè)計要求至少要達(dá)到零下1 0度可以正常工作；

·工業(yè)等級：產(chǎn)品工業(yè)等級需達(dá)到lP65，抗振動、耐摔(具備1，5米高度的抗摔性)；

-外形尺寸：W75xU60xH36mm(注：除背夾部分厚度H=36mm)。

·產(chǎn)品六面設(shè)計細(xì)則(略)

2、主要器件清單

3、根據(jù)外觀尺寸要求和主要器件清單做內(nèi)部結(jié)構(gòu)堆疊草圖：圖中標(biāo)有數(shù)字模塊為清單中對應(yīng)數(shù)字的器件，尺寸按器件規(guī)格書最大尺寸，具置、板間距等與電子工程師討論：

4、按照內(nèi)部結(jié)構(gòu)堆疊草圖和外觀設(shè)計細(xì)則做三款外觀效果圖：

5、外觀評審：選定A款；在A款基礎(chǔ)上做多次修改，并做一輪外觀手板，經(jīng)評審最后定型

二、MT70結(jié)構(gòu)設(shè)計：

1、　了解結(jié)構(gòu)設(shè)計需求：

2、　結(jié)構(gòu)設(shè)計：經(jīng)多輪評審和2-3輪手板試裝基本定型

3、　結(jié)構(gòu)件BOM清單輸出：按材質(zhì)分為塑膠類、硅膠類、五金類、雜項類(輔料)

4、PCB板設(shè)計輸出：(輪廓圖、器件排布圖、限高圖)

5、　結(jié)構(gòu)終審后圖紙發(fā)出定制結(jié)構(gòu)件(模具等)

三、MT70的設(shè)計實現(xiàn)：(新工藝，新材料)

1、雙色模具：前后殼采用雙色注塑(PC／ABS+TPU)，設(shè)備1.5m跌落起緩沖作用。

雙色模具是兩種塑膠材料在同一臺注塑機上注塑，模具系統(tǒng)上設(shè)有一個旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)180度，互換型腔分兩次成型，但是產(chǎn)品只出模—次。一般這種模塑工藝也叫雙料注塑，通常由一套模具完成，且需要專門的有兩個料筒的雙色注塑機。雙色模具這種工藝可以使產(chǎn)品的外觀更加漂亮，易于換顏色而可以不用噴涂，但造價昂貴，技術(shù)要求高。

2、IMD技術(shù)：MT70主鍵盤采用lMD(1nMold模內(nèi)注塑)，色彩豐富，耐磨損。

IMD按鍵的字體、圖案、色彩絲印在展平的PC塑料薄片(0.1mm)內(nèi)表面，如同紙張印刷，絲印后的PC薄片沖壓成型后放人注塑機與ABS塑料鍵帽一體成型，牢牢附著于鍵帽表面，此過程稱為模內(nèi)注塑。鍵帽切邊后借助工裝與硅膠件粘合為成品。傳統(tǒng)P+R按鍵為塑料鍵帽表面噴涂鐳雕上光油，易磨損，而且對于多色按鍵很難處理，而此類按鍵印刷于內(nèi)側(cè)面，不存在磨損問題，印刷多色也很方便。

3、鎂合金：MT70內(nèi)部采用鎂合金支架，增加設(shè)備強度，防止跌落損傷，屏蔽電磁干擾。

鎂合金制品優(yōu)點：

·比重輕：鎂在實用金屬中是最輕的金屬，鎂的比重(1.8／cm3)大約是鋁的2／3，是鐵的1／4。它是實用金屬中的最輕的金屬，高強度、高剛性。鎂合金的比重雖然比塑料重，但是，單位重量的強度和彈性率比塑料高，所以，在同樣的強度零部件的情況下，鎂合金的零部件能做得比塑料的薄而且輕。

強度高：鎂合金相對比強度(強度與質(zhì)量之比)最高。比剛度(剛度與質(zhì)量之比)接近鋁合金和鋼，遠(yuǎn)高于工程塑料。在彈性范圍內(nèi)，鎂合金受到?jīng)_擊載荷時，吸收的能量比鋁合金件大一半，所以鎂合金具有良好的抗震減噪性能。

·鎂合金熔點比鋁合金熔點低，壓鑄成型性能好，尺寸精度高，壁厚最小可達(dá)0.5mm，同時導(dǎo)熱快，可滿足產(chǎn)品設(shè)計的散熱要求

·鎂合金還有良好的加工性能，耐腐蝕性能，電磁波屏蔽性能，防輻射性能

-可回收：鎂合金與塑料不同，它可以簡單地再生使用且不降低其機械性能

4、MIM技術(shù)：MT70電池蓋金屬鎖扣采用金屬粉末注射成型(MIM)。

MIM是一種結(jié)合了塑料注射及粉末冶金優(yōu)點的成型技術(shù)，此制程將微細(xì)的金屬粉末與高分子黏結(jié)劑混合加熱后，得到具流動性的射料，再經(jīng)由注射機的注射成型，獲得的成形坯經(jīng)過脫脂處理后燒結(jié)致密化成為最終成品，即可以自動化、大量地生產(chǎn)尺寸精密、且具三維形狀復(fù)雜的小型工件；此制程大大的減少傳統(tǒng)金屬加工的繁復(fù)程序與成本費用。

5、防水硅膠圈，硅膠塞：MT70前后殼、電池蓋、背夾、液晶采用硅膠密封圈，內(nèi)部多處采用硅膠塞達(dá)到IP65防水防塵等級。

6、MT70串口位置采用防水器件，同時采用點膠工藝達(dá)到IP65等級。選用膠水為全透明硅酮粘合密封劑，不含溶劑、無腐蝕、無污染，中等粘度，易填充。

7、MT70采用防水耐落(NYPLAS+NYLOK)組合螺絲。

NYPLAS是以特殊技術(shù)將特殊的防漏材料永久附著在扣件頭部座面上，使其產(chǎn)生具有防止?jié)B漏之功效，主要目的在防止空氣、灰塵、水、水蒸汽、二甲苯、甘油(防凍劑)等之滲入或泄漏；以及吸收振動所造成的噪音。

NYLOK螺絲是以特殊技術(shù)將特殊的工程塑料永久附著在螺牙上，使其產(chǎn)生具有防止螺絲松動之功效。

篇（10）

1機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的在應(yīng)用中的技術(shù)要素

作為機械結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)中的重要組成部分，結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵要素，正是促進技術(shù)革新的重要手段之一。伴隨著科研活動中的理論基礎(chǔ)的日益夯實和技術(shù)應(yīng)用范圍的日趨擴大，物理學(xué)中的相關(guān)原理也逐漸擁有了充足的用武之地，在實際機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，不斷滿足著機械結(jié)構(gòu)的符合要求，并促進生產(chǎn)水平的解放和提升。在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計層面的幾何要素上進行分析，機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理，秉持著其精密的設(shè)計技術(shù)的指導(dǎo)和應(yīng)用，在零部件之間能夠?qū)崿F(xiàn)咬合力的提高，并實現(xiàn)位置關(guān)系的明確定位和精密確定。在這種幾何要素的關(guān)系體系之內(nèi)，機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中最為關(guān)鍵的因素，便是不同的面，在這些不同的面上，通過完善和優(yōu)化的考量，來保證在零件的不同接觸面上，都可以進行合理的安排。

2運動力學(xué)在機械結(jié)果設(shè)計中的應(yīng)用

運動力學(xué)在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用價值，主要體現(xiàn)在2個方面：

（1）在零部件的鏈接方面。在這一環(huán)節(jié)中，誠如上文中論述的那樣，存在著直接鏈接和間接鏈接的差別，由于存在著應(yīng)用方面的差別，所以在運動力學(xué)的應(yīng)用潛力上，也存在著截然相異的表現(xiàn)。但是作為機械設(shè)計中的核心要素，運動力學(xué)所產(chǎn)生的抽象指導(dǎo)上，從根本上也是如出一轍。例如，利用力矩的變化，通過計算不同聯(lián)接點的摩擦力和壓力，從而可以了解到不同的節(jié)點的壓力和零件的材料選擇等。在力學(xué)計算和相應(yīng)的選擇性指標(biāo)的衡量下，構(gòu)成決定零件的選材和位置的排列組合等等，都體現(xiàn)出這一點。

（2）在機械零件的操作過程中，一旦發(fā)生損耗等相關(guān)問題，運動力學(xué)的理念和技術(shù)原理同樣存在著必要的指引作用，特別是在行動與摩擦之后產(chǎn)生的損耗之后，借助運動力學(xué)的相關(guān)理論，便能夠依照運動做工，實現(xiàn)計算機的損耗系數(shù)，并且對零件的損耗程度進行相應(yīng)的預(yù)定，還能夠在根本上實現(xiàn)材質(zhì)遴選的科學(xué)性。總之，充分利用運動力學(xué)，是保證機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)，也是未來的發(fā)展方向。

3運動力學(xué)在機械結(jié)構(gòu)中的設(shè)計準(zhǔn)則

3.1滿足力學(xué)要求的設(shè)計準(zhǔn)則

在進行機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，必須要考慮到材料力學(xué)、彈性力學(xué)、疲勞力學(xué)等相關(guān)的力學(xué)準(zhǔn)則，并且在此基礎(chǔ)上，通過相應(yīng)力學(xué)的強度計算法則，實現(xiàn)設(shè)計合格化的機械產(chǎn)品，積極引用在生產(chǎn)活動之中。在運動力學(xué)的物理學(xué)術(shù)體系中，疲勞力學(xué)便是一個值得參照的對象。由于其與軸承、齒輪以及軸的使用壽命等存在著直接的關(guān)聯(lián)，因此在設(shè)計過程中，研究人員通常會依據(jù)不同機械零件的載荷變化，實現(xiàn)力學(xué)計算的靈活化處理，進而實現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，并延長機械產(chǎn)品的使用壽命和利用周期。由于零件的截面尺寸的變化，能夠帶動其內(nèi)應(yīng)力變化適應(yīng)能力的提高，這便能夠使得各截面的強度相等。而按等強度原理設(shè)計的結(jié)構(gòu)，材料才可以得到充分的利用，提高經(jīng)濟效益。

3.2創(chuàng)新機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念

如今的機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計活動，大體是指采用機械結(jié)構(gòu)設(shè)計變元法，通過針對機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中相關(guān)因素的遴選和改變，以實現(xiàn)機械結(jié)構(gòu)在實用層面上的技術(shù)革新和理念創(chuàng)新，以便滿足于應(yīng)用上的諸多需求。在這種呼之欲出的科研背景之下，創(chuàng)新型結(jié)構(gòu)在便利性和經(jīng)濟性等多方面上均能夠優(yōu)于傳統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)的主要原動力，就是近年來推出的變元法。這種機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計法則主要包括多種裝配原理，例如數(shù)量變元、形狀變元、材料變元、位置變元以及裝配聯(lián)接變元等等，在變元中實現(xiàn)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的革新，并在數(shù)學(xué)模型的引導(dǎo)和助推下，計算和測試其結(jié)構(gòu)性能，便能夠選擇出最優(yōu)化的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計。

篇（11）

在五金連續(xù)模的設(shè)計過程中，我們經(jīng)常會遇到一些SHELL類產(chǎn)品帶有180°折彎結(jié)構(gòu)的形式，如圖1、2所示。設(shè)計此類模具時應(yīng)注意：排樣時應(yīng)盡可能把產(chǎn)品180°的折彎方向設(shè)計成與送料方向一致，這樣便于送料和脫料。如果根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的要求，必須設(shè)計成180°折彎方向與送料反向時，則可以采用雙滑塊機構(gòu)。下面就分別以這兩種情況加以討論：

圖1 圖2

1 180°折彎方向與送料方向一致

如圖3中工序排樣圖，彈片的180°折彎方向與送料方向一致時，彈片的成形可分為五個步驟來完成：

①向下定深折彎

②向上打翹起

③向下折彎90°

④180°折彎成形

⑤整形

根據(jù)第四步④的180°折彎成形，可有兩種模具結(jié)構(gòu)設(shè)計方案：

方案1 用滑塊和擺塊來進行180°折彎成形

如圖4所示，當(dāng)彈片被向下折彎90°以后，可用擺塊調(diào)整來使其達(dá)到大于90°，然后再用滑塊和擺塊來調(diào)整180°成形，這種模具結(jié)構(gòu)設(shè)計比較復(fù)雜，有時調(diào)整效果不是很理想，并且在大批大量生產(chǎn)中調(diào)整狀況亦不是很穩(wěn)定。所以，這種模具結(jié)構(gòu)在180°折彎中盡量少用，只適合用于大于90°而小于180°的折彎成形。

[圖4]

方案2 采用兩次折彎機構(gòu)

如圖5所示，由于兩次折彎的折彎線不在同一個位置上，故能達(dá)到180°折彎的效果。兩次折彎線的距離L應(yīng)等于C/4，C的尺寸大小如圖6所示。

[圖5][圖6]

這種結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的特點是，模具結(jié)構(gòu)簡單，折彎效果好，并且在生產(chǎn)過程中比較穩(wěn)定。

由上述分析可知，方案2比方案1更有實用性，并可節(jié)約模具成本，故設(shè)計時應(yīng)盡量采用方案2。

2 180°折彎方向與送料方向相反

[圖7]

如圖7所示，此處180°折彎的方向與送料方向相反時，這里折彎亦分為五個步驟完成。其中，第四步折彎成形要采用雙滑塊機構(gòu)。其結(jié)構(gòu)形式有兩種設(shè)計方案：

方案1 一個用沖子調(diào)整，另一個用剝料板入子調(diào)整，這種模具結(jié)構(gòu)如圖8所示。

其具體運動情況如圖8：滑塊2在固定塊3上左右滑動，滑塊4在固定塊5垂直紙面滑動。沖子1調(diào)整滑塊2，剝料板入子6調(diào)整滑塊4。

合模狀態(tài)：當(dāng)上模下行時，剝料板入子6先接觸到滑塊4，推動滑塊4垂直紙面向里運動，先達(dá)到工作狀態(tài)的位置。隨著上模的繼續(xù)下行，沖子1推動滑塊2后達(dá)到工作狀態(tài)，完成成形工作。

分模狀態(tài)：隨著模具上行，上模板帶動沖子1向上運動，則滑塊2退后恢復(fù)到初始位置，使其完全與工件脫離開。緊接著剝料板開始向上運動。剝料板入子6隨著剝料板向上運動，則滑塊4沿著固定塊5垂直紙面向外運動，沒等滑塊4完全與工件脫離開，LIFTER向上升起，帶動整個料條向上運動，由于時間很短，這時料條強行從滑塊4上脫開。

由以上分析可知，此模具結(jié)構(gòu)設(shè)計方法易帶料，產(chǎn)品強行從模仁脫料，產(chǎn)品易變形，生產(chǎn)效率不高，并且在生產(chǎn)維修時很不方便，不能進行大批大量生產(chǎn)。

方案2 把方法1中的剝料入子進行改善，換成用沖子調(diào)整，加大剝料板行程，沖子6的長度要大于沖子1的長度。（如圖9所示）

下面我們來分析一下此種模具結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的可行性：

合模過程：隨著模具下行，由于沖子6的長度大于沖子1的長度，則沖子6首先推動滑塊4運動達(dá)到工作狀態(tài)，緊接著沖子1推動滑塊2后達(dá)到工作狀態(tài)，完成成形動作。

分模過程：隨著上模座的上行，由于剝料板行程較大，直至沖子1和沖子6完全從下模板脫出，即滑塊2和滑塊4完全恢復(fù)到初始位置，剝料板才開始上行，此時滑塊4與工件完全脫開，不會帶料。這樣便于料條的送進。同時滑塊4和固定塊5是斜面配合，這樣設(shè)計的方式料條送進時才不會刮傷工件。

由上述分析可知，這種模具結(jié)構(gòu)設(shè)計方法結(jié)構(gòu)雖然較復(fù)雜，但解決了模具帶料問題，而且可以進行大批大量生產(chǎn)。

這種設(shè)計方法的關(guān)鍵是：合模時，滑塊4要比滑塊2先到位，分模時，剝料板在滑塊2和滑塊4恢復(fù)到初始位置才開始運動。滑塊4與固定塊5要斜面配合，但斜度不能太大，一般取6～7°。

用方案2的結(jié)構(gòu)設(shè)計的模具投之于生產(chǎn)中時，在完全滿足使用要求的情況下，生產(chǎn)效率大幅度提高，產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性增加，得到了生產(chǎn)部門的認(rèn)可，模具可以滿足大批大量生產(chǎn)的要求。

3 結(jié)束語

以上是本人對180o折彎模具結(jié)構(gòu)的一些見解，也是本人在模具設(shè)計中的一些心得，上述所有的模具結(jié)構(gòu)均在試模和實際生產(chǎn)過程中經(jīng)過驗證。設(shè)計人員可以根據(jù)產(chǎn)品不同的結(jié)構(gòu)特點與要求，選擇不同的模具結(jié)構(gòu)類型進行設(shè)計。如本文有不妥之處，敬請賜教。

參考文獻：

[1]王孝培.沖壓手冊（第3版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012.

[2]陳炎嗣.多工位級進模設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012.