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产品 结构设计:浅谈产品的结构设计

产品 结构设计:浅谈产品的结构设计B:Business,代表三要素中的商业可行性。《产品结构设计的三要素》 产品结构设计是针对产品内部结构、机械部分的设计。一个好产品首先要实用,因此,产品结构设计首先是功能,其次才是形状。产品实现其各项功能完全取决于一个优秀的结构设计。结构设计是机械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,起着至关重要的作用。其中影响性较大的主要因素可简要概括为:可能性、可行性和期望值《产品结构设计的三要素》

浅谈产品的结构设计

产品 结构设计:浅谈产品的结构设计(1)

《产品结构设计》

我读大学的时候学的也是机械专业,当时学的是《模具设计与制造》和《机械设计与自动化》的专业,毕业之后也是一直从事模具行业的工作,对产品的结构设计而言,不是单纯的只有书本的理论知识,更重的是工作中的经验积累和以及产品应用体验效果。基于以往在注塑行业的专业知识和日常工作中的经验,针对产品结构设计的议题,借助此次机会来分享交流一下个人经验,希望可以对你有所帮助。一、何谓产品结构设计?

产品结构设计:是一个将某种目的或需要转换为一个具体的物理形式或工具的过程,是把一种计划、规划设想、问题解决的方法,通过具体的载体表达出来的一种创造性活动过程。在这个过程中,通过多种元素如线条、符号、数字、色彩等方式的组合把产品的形状以平面或立体的形式展现出来。

产品 结构设计:浅谈产品的结构设计(2)

《产品结构设计》

产品结构设计的工作内容是制订产品设计任务书及实施设计任务书中的项目要求(包括产品的性能、结构、规格、型式、材质、内在和外观质量、寿命、可靠性、使用条件、应达到的技术经济指标等)。

二、产品结构设计的三要素

产品结构设计是针对产品内部结构、机械部分的设计。一个好产品首先要实用,因此,产品结构设计首先是功能,其次才是形状。产品实现其各项功能完全取决于一个优秀的结构设计。结构设计是机械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,起着至关重要的作用。

其中影响性较大的主要因素可简要概括为:可能性、可行性和期望值

产品 结构设计:浅谈产品的结构设计(3)

《产品结构设计的三要素》

产品 结构设计:浅谈产品的结构设计(4)

《产品结构设计的三要素》

B:Business,代表三要素中的商业可行性。

U:User Experience,代表三要素中的用户期望值。

T:Technique,代表三要素中的技术可能性。

三、产品结构设计的基本流程

新产品的设计开发大概可以分为产品外观设计、产品结构设计、手板制作、样机测试、试产量产等几大步骤。具体来看,产品结构设计开发的每个步骤都有完整的工作流程,整体可以分为:

a、产品效果图评审

产品效果图出来后,需要对效果图进行评审,包括结构的可行性、包装方案、外观颜色的搭配、零件的材料要求、功能是否可行、对产品功能及产品成本的影响等,如评审中发现问题,应及时提出修改意见,重做效果图。

b、产品结构设计的造型设计

产品 结构设计:浅谈产品的结构设计(5)

《产品结构设计》

c、产品结构设计的评审

产品结构图做好后,需要组织Team人员一起进行结构的设计审查,评审内容包括产品外形与结构的冲突、材料的选用及结构方面是否与模具有冲突等,并写好产品评审报告。

d、设计定稿及项目建立

四、产品结构设计应遵循的基本原则:

一个好的产品,只有在技术性能、经济指标、整体造型、操作使用和可维修性等方面能够做到统筹兼顾、协调一致,这样的设计才是合理的,才会受到用户的欢迎。因此,准确、合理的拟定结构设计的要求是产品结构设计中一个重要的前提,所以,我们在设计中应严格遵循其最基本的原则要求:

a.设计的产品应是先进的、高质量的,能满足用户使用需求。

b.使产品的制造者和使用者都能取得较好的经济效益。

c.从实际出发,充分注意资源条件及生产、生活水平,作最适宜的设计。

d.需要提高产品的系列化、通用化、标准化水平。其主要种类有:新产品自行设计、外来样品实物测绘仿制、外来图纸设计、老产品的改进设计。

产品 结构设计:浅谈产品的结构设计(6)

五、如何判定产品结构设计的合理性

我本人一直从事于注塑领域, 对行业的技术知识相对于其他行业来讲整体比较熟悉,所以,基于以往经验,针对注塑产品的结构设计时我们应该需要着重考量的影响因素,来谈一下如何全面的理会产品设计的合理性,希望对你有所帮助:

1.产品的壁厚设计:

应该保证产品整体的壁厚相对均匀一致,尽量避免厚度大小差异较大的问题,因为,壁厚差异较大和薄壁产品会影响产品的可加工性,加工中会出现迟滞和缺料的状况。

2.产品设计应避免尖角:

产品设计存在过度尖角的话,一方面影响加工的稳定性,另一方面也会影响可装配性。

产品 结构设计:浅谈产品的结构设计(7)

《产品结构设计》

3.产品设计应设定合理的拔模角度:

产品设计拔模角时,应该从以下几方面考量:

a.收缩率大的零件脱模斜度大

b.尺寸精度要求高的特征脱模斜度小

c.公模侧脱模斜度一般小于母模侧

d.壁厚较厚时脱模斜度较大

e.咬花面和复杂面脱模斜度较大

f.玻纤增强塑料脱模斜度较大

g.考虑零件的配合关系

h.在功能和外观允许下,脱模斜度尽可能取大

4.产品结构配合孔和柱子的设计:

组装配合的孔与柱子在设计时,建议从以下几方面考量:

产品Post设计的考量因素:

a. Post的外径为内径的2倍

b.Post厚度不超过零件厚度的0.6倍

c.Post高度不超过零件厚度的5倍

d.Post根部圆角为零件壁厚的0.25~0.5倍

e.Post根部厚度为零件壁厚的0.7倍

f. 保证Post与零件壁连接且有一定的脱模斜度

g.单独的Post四周增加三角加强筋补强

产品 结构设计:浅谈产品的结构设计(8)

《产品结构设计》

产品配合孔设计的考量因素:

a.孔的深度不能太深

b.避免盲孔底面太薄

c.孔与孔的间距及孔与零件边缘尺寸避免太小

d.零件上的孔尽量远离零件受载荷部位

e.避免与零件脱模方向垂直的侧孔

f.长孔的设计避免阻碍塑胶溶料的流动

5.产品设计时应保证产品的强度要求

a.通过添加加强筋而不是增加零件壁厚来提高零件强度

b.加强筋的方向需要考虑载荷的方向

c.多个加强筋常常比单个较厚或者较深的加强筋好

d.通过设计零件剖面形状提高零件强度

e.增加侧壁和优化侧壁剖面形状来提高零件强度

f.避免零件应力集中

g.合理设置浇口避免零件在熔接痕区域承受载荷

所以,判定一个产品结构设计是否合理性,是对设计工程师能力综合性的考验,因为,用户的可接受程度、材料的选择、产品应用功能的影响、以及产品的可制造性,这些才是决定对产品制造成本的主要因素,希望大家在工作中更多的是学习积累经验,用最少的投入获取最大的利益。

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