產品結構設計要求范文
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第1篇
中圖分類號：TH156文獻標識碼：A文章編號：1672-545X（2015）11-0258-02
作者簡介：鄭海航（1987-），男，廣東汕尾人，學士，準備評中級機械工程師，研究方向：產品結構開發
電子產品的功效不僅需要通過原理性設計來實現，同樣也需要進行電子產品結構設計優化來實現。電子產品的結構性設計與原理性設計相輔相成、不可分割，在電子產品設計時要綜合考慮。但是一些電子產品設計人員在產品設計時只側重于功能性原理設計，忽略了結構性設計。在對電子產品結構設計時要充分考慮到電子產品的功能，綜合考慮電子產品生產和維修、產品設計零件材料、產品功效實現、產品用戶使用、產品使用壽命、產品經濟效益等影響因素。
1電子產品結構設計的要求與原則
1.1電子產品的結構設計要求
電子產品結構設計的要求一般體現在以下幾個方面：第一是功能要求，電子產品作為一種商品，要在結構設計中體現自身的使用價值；第二是產品質量要求，產品美觀、實用、環保等質量要求決定了產品的價值，有助于實現電子企業的經濟效益；第三是產品結構優化，電子產品結構設計涉及到工藝、材料、聯接方式、形狀、位置、尺寸等結構設計元素，找到結構優化的最佳方案；第四實現結構設計創新，現代電子產品與信息技術同步發展，在高速發展的現代社會，電子產品更新升級速度相當的快速，所以在對電子產品結構設計時要運用創造性思維，運用最先進的電子技術和設備，實現電子產品的盈利。
1.2電子產品結構設計的基本原則
第一，實現各個部件的預期功能的原則，立足結構設計的整體，協調各個結構之間的關系，簡化電子產品結構，實現一個結構多種功能；第二，遵循強度與剛度的要求，通過結構設計、減小應力集中、改善受力情況來增加強度，對外殼材料進行綜合的檢測，滿足所需要的強度和剛度；第三，滿足制造工藝和裝配要求的原則，在結構設計中，要簡化電子產品零部件的配置、提升產品裝配性能、合理劃分裝配單元等來實現零部件的合理安裝；第四，滿足用戶審美的原則，電子產品不僅要有實用功能，更不可以忽視電子產品的外在美感[1]。
2結構設計階段應考慮的主要因素
2.1產品的生產和維修方面的因素
做好電子產品結構設計生產和維修環節，筆者建議從以下幾個方面做起：一是增強元器件布局的安全性、高效性、方便性。做到電路清晰識別，避免波峰焊出現隱蔽效應。產品的生產是做好電子產品的基礎，因此在產品生產階段就應當做好結構設計，設計好的產品才能投入生產中。電子產品的設計一定要結合其實用性考慮，將實用性納入到電子產品結構設計工作中，做到產品的美觀設計和實用設計相結合。其次，注重組件部件的連接。組件部件的連接要綜合考慮連接線的方式和種類，其對組裝效率和產品檢修有很大的影響，一般來講，排線連接生產效率要高，插拔連接較方便，同時，在維修方面的設計也非常重要，電子產品要做到維修便捷，因此在維修方面的設計要易于打開相應設備，維修的線路和主板能夠直觀地被維修人員看到，及時檢查故障點，快速維護產品性能。產品生產和維修是結構設計階段應當考慮的首要因素。
2.2產品設計零件材料方面的的因素
對產品設計零件材料的選擇，也將極大的影響到電子產品設計的效果。在零件材料的選擇上，要考慮零件材料是否環保、可回收再利用、安全等因素。在對電子產品設計零件材料的選擇上，要選擇信譽較好、價格較合適的廠家，不能貪圖低價的便宜，縮減生產成本，采購前要選定產品設計所需要的材料，采購時盡量選擇材料優質，價格合適的廠家，采購來的零件材料要送到相關的檢測部門，經過一系列的檢測程序后，安全合格后方可投入到正式的電子產品設計環節中；電子產品的種類不斷增多，電子產品的使用人群增多，電子產品的普及產生了較多的電子污染，對土地資源、水資源等都造成了不可修復性的威脅?？墒窍嚓P電子技術設計人員卻忽視了對電子產品的后期處理，造成許多電子產品在被使用后沒有得到科學的處理方法，電子設計人員要牢牢樹立環保意識，要實現電子產品設計各個環節的無污染。另外，還要考慮電子產品的可回收利用。
2.3產品功效實現方面的因素
電子產品的功效能否實現很大程度上取決于產品內部布局的合理性，因此要想實現電子產品預先設計的功能，就必須要考慮元器件布局、電路板布線、組件部件布局、以及三者之間的相互影響。在元器件布局上要克服電路之間相互干擾的問題，考慮電路板承重限度，避免過重導致電路板的變形甚至是斷裂，對于怕熱的元器件要遠離物源；在電路板布線方面，要考慮公共、高頻線路阻抗、信號、接地等因素對信號的影響，避免分布電容對布線帶來的干擾；在組件部件布局方面，應該考慮到與相關因素的地理位置距離。
2.4產品在用戶使用方面的因素
電子產品設計是為了服務廣大用戶，因此，要考慮到用戶使用方面的因素。電子產品貼近人們生活，所以務必要保證其安全性，完善安全保護接地措施，安裝電子安全設備，比如安全接地、防雷接地等，消除觸電的隱患；杜絕外界因素對電子產品機械零部件損害，延長電子產品機械零部件的壽命；電子產品對外輻射較大，久而久之，對設計人員、用戶等都形成了無形的生命威脅；對電子產品結構的設計要有可靠的防過熱高溫、防火、防爆措施；同時，不可忽視對電子產品運輸、存儲時的安全，防止引起意外爆炸。
2.5產品使用壽命方面的因素
產品的結構好壞，對產品使用壽命有著很大的影響。綜合考慮散熱、熱保護、熱機械固定、太陽輻射等溫度對產品使用壽命的影響因素，及時為元器件散熱，對功率性發熱的元器件實施熱保護，避免長時間的太陽直射，保護元器件，避免電子產品的過早報廢，延長產品使用壽命；保證電氣連接、機械連接的可靠，進行防振動設計，防止連接松動和噪音產生；在結構設計時既要避免內部電路的誤操作，又要避免外部電路的誤操作，避免誤操作對元器件的損害。避免印制線路由于電路板變形過量而斷裂，提高產品的耐用性，提高產品的使用性能[2]。
3結束語
實現電子產品結構設計需要綜合考慮很多因素，只要電子設計人員準確把握電子產品結構設計的影響因素，才能實現電子產品的預期功效，使電子產品更加符合人們的需求，滿足人們日益增長的使用需要，使電子企業在激烈的市場競爭中處于不敗之地，獲得長足發展。
參考文獻：
[1]于龍飛.電子通訊產品結構設計研究[J].信息技術與信息化，2014，11:47-48.
第2篇
本課程作為工業工程專業的一門實踐性強的專業核心課程，其主要任務是學習產品功能的設定、常用材料的種類和特性以及加工工藝、產品結構設計的原則以及與產品造型有關的通用結構設計知識，使學生掌握與產品設計相關的基本知識，具有產品結構設計的基本技能，能夠完成簡單產品設計中從功能定義到材料選擇以及最終的結構設計。
1.1本課程的知識模塊包括：①產品材料與表面處理工藝常識；②塑料件結構設計的基本原則；③鈑金類產品結構設計基本原則；④模具基礎知識；⑤產品結構布局設計；⑥產品典型結構。其目的是使學生掌握結構設計的基礎知識，培養學生的三維空間想象能力，在實際應用中培養學生的新產品開發以及應用計算機繪圖的能力。
1.2課程的重點內容包括：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產品結構設計總原則；⑤產品結構關系分析與結構繪圖的基本要求。
二、《產品結構設計》課程的教學思路
2.1選用教材。目前還沒有適合工業工程專業使用的《產品結構設計》教材，所以國內普遍做法是選用產品結構設計方面教材，暫定的教材是黎恢來編寫的《產品結構設計實例教程》。該教材將作者十幾年的產品結構設計經驗總結而成，系統、精細、全面地介紹了產品結構設計知識及設計全過程，明確了產品結構設計的概念和崗位職責，并通過講解一款電子產品的全套產品結構設計的整個過程，幫助學生融會貫通，更加高效地學習和掌握實用技巧。
2.2教學內容。依據工業工程專業的整體人才培養方案和教學大綱的具體要求，將《產品結構設計》分為六大模塊，每個模塊里面包括若干的章節，各章節之間既自成體系，又互相有銜接，條理清晰，通俗易懂。①“產品材料與表面處理工藝常識”模塊，主要介紹注塑工藝理論、常用塑膠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等的應用范圍、注塑模工藝條件和化學和物理特性，重點是使學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，學生需要了解絲印、移印、燙印、超聲波焊接、噴涂、電鍍和模內覆膜等表面處理工藝。②“塑料件結構設計規范”模塊，重點介紹塑料件在設計和修改階段需掌握的通用設計規范，比如塑料件的料厚、脫模斜度、圓角設計，能夠分析塑料件的加強筋、孔、支撐面的使用范圍。在細節部分，應了解塑料件文字、圖案、螺紋和嵌件設計。③“鈑金件結構設計規范”模塊，介紹鈑金類產品設計的工藝要求，包括沖裁、折彎、拉伸、成形工藝，并且讓學生了解壓鑄類產品結構設計的工藝要求。在此模塊的教學中，應引入企業實際產品案例進行講解，以便于學生更好地掌握鈑金件的設計規范。④“塑料模和鈑金模基礎知識”模塊，介紹塑料模和鈑金模的基本類型及典型結構，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構里面的澆注系統、頂出系統、排氣系統和行位與斜頂，以及二板模和三板模之間的區別和應用，以“實用、夠用”為度，學生只需了解典型的模具結構，不需要進行后期的模具設計。⑤“產品結構布局設計”模塊，主要介紹殼體形狀結構、密封結構、卡扣結構、螺釘柱結構、螺紋連接結構和嵌件連接結構等知識，以及各個特征的定義、作用和設計原則，特別是特征在使用時的相互配合關系。拓展知識方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通過孔設計規則，以及模具設計與產品結構設計之間的聯系。⑥“典型產品結構”模塊，重點介紹目前國內普遍使用的三大產品（電子產品、家電產品和電動產品）的典型結構設計知識。每類產品選取一款經典的已批量的產品作為藍本，深入解剖結構知識在產品設計的運用。比如電子產品選手機為代表產品，講解手機產品各零部件的結構、前殼與底殼的止口設計、LCD屏限位結構設計和電池固定結構設計，以及內藏攝像頭結構設計。家電產品則以電吹風為例，學生要掌握電吹風的功能、材料、結構工藝性等，了解CAD軟件在電吹風設計中的應用，能對產品塑料件進行結構分析。在此過程中，還要掌握項目管理方面的知識。
2.3教學方法。在教學中，提倡基于工作過程為導向的項目化教學，理論教學與實踐練習相結合，增加實踐課時的比例，培養產品設計的實踐能力。教師引導學生建立實用合理的知識結構，強化學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。在基礎知識夠用的前提下，采用任務驅動教學法、項目教學法，通過在具備多媒體教學設施的校內實訓基地開展新產品和新工藝的開發工作，使學生體會具體產品的外觀造型和結構設計過程，提高學生的綜合應用能力和實際應用能力。
三、《產品結構設計》在工業工程專業總體實訓的具體應用
第3篇
本課程作為工業工程專業的一門實踐性強的專業核心課程，其主要任務是學習產品功能的設定、常用材料的種類和特性以及加工工藝、產品結構設計的原則以及與產品造型有關的通用結構設計知識，使學生掌握與產品設計相關的基本知識，具有產品結構設計的基本技能，能夠完成簡單產品設計中從功能定義到材料選擇以及最終的結構設計。
1.1本課程的知識模塊包括：①產品材料與表面處理工藝常識；②塑料件結構設計的基本原則；③鈑金類產品結構設計基本原則；④模具基礎知識；⑤產品結構布局設計；⑥產品典型結構。其目的是使學生掌握結構設計的基礎知識，培養學生的三維空間想象能力，在實際應用中養學生的新產品開發以及應用計算機繪圖的能力。
1.2課程的重點內容包括：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產品結構設計總原則；⑤產品結構關系分析與結構繪圖的基本要求。
2《產品結構設計》課程的教學思路
2.1選用教材。目前還沒有適合工業工程專業使用的《產品結構設計》教材，所以國內普遍做法是選用產品結構設計方面教材，暫定的教材是黎恢來編寫的《產品結構設計實例教程》。該教材將作者十幾年的產品結構設計經驗總結而成，系統、精細、全面地介紹了產品結構設計知識及設計全過程，明確了產品結構設計的概念和崗位職責，并通過講解一款電子產品的全套產品結構設計的整個過程，幫助學生融會貫通，更加高效地學習和掌握實用技巧。
2.2教學內容。依據工業工程專業的整體人才培養方案和教學大綱的具體要求，將《產品結構設計》分為六大模塊，每個模塊里面包括若干的章節，各章節之間既自成體系，又互相有銜接，條理清晰，通俗易懂。
①“產品材料與表面處理工藝常識”模塊，主要介紹注塑工藝理論、常用塑膠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等的應用范圍、注塑模工藝條件和化學和物理特性，重點是使學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，學生需要了解絲印、移印、燙印、超聲波焊接、噴涂、電鍍和模內覆膜等表面處理工藝。
②“塑料件結構設計規范”模塊，重點介紹塑料件在設計和修改階段需掌握的通用設計規范，比如塑料件的料厚、脫模斜度、圓角設計，能夠分析塑料件的加強筋、孔、支撐面的使用范圍。在細節部分，應了解塑料件文字、圖案、螺紋和嵌件設計。
③“鈑金件結構設計規范”模塊，介紹鈑金類產品設計的工藝要求，包括沖裁、折彎、拉伸、成形工藝，并且讓學生了解壓鑄類產品結構設計的工藝要求。在此模塊的教學中，應引入企業實際產品案例進行講解，以便于學生更好地掌握鈑金件的設計規范。
④“塑料模和鈑金?；A知識”模塊，介紹塑料模和鈑金模的基本類型及典型結構，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構里面的澆注系統、頂出系統、排氣系統和行位與斜頂，以及二板模和三板模之間的區別和應用，以“實用、夠用”為度，學生只需了解典型的模具結構，不需要進行后期的模具設計。
⑤“產品結構布局設計”模塊，主要介紹殼體形狀結構、密封結構、卡扣結構、螺釘柱結構、螺紋連接結構和嵌件連接結構等知識，以及各個特征的定義、作用和設計原則，特別是特征在使用時的相互配合關系。拓展知識方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通過孔設計規則，以及模具設計與產品結構設計之間的聯系。
⑥“典型產品結構”模塊，重點介紹目前國內普遍使用的三大產品（電子產品、家電產品和電動產品）的典型結構設計知識。每類產品選取一款經典的已批量的產品作為藍本，深入解剖結構知識在產品設計的運用。比如電子產品選手機為代表產品，講解手機產品各零部件的結構、前殼與底殼的止口設計、LCD屏限位結構設計和電池固定結構設計，以及內藏攝像頭結構設計。家電產品則以電吹風為例，學生要掌握電吹風的功能、材料、結構工藝性等，了解CAD軟件在電吹風設計中的應用，能對產品塑料件進行結構分析。在此過程中，還要掌握項目管理方面的知識。
2.3教學方法。在教學中，提倡基于工作過程為導向的項目化教學，理論教學與實踐練習相結合，增加實踐課時的比例，培養產品設計的實踐能力。教師引導學生建立實用合理的知識結構，強化學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。在基礎知識夠用的前提下，采用任務驅動教學法、項目教學法，通過在具備多媒體教學設施的校內實訓基地開展新產品和新工藝的開發工作，使學生體會具體產品的外觀造型和結構設計過程，提高學生的綜合應用能力和實際應用能力。
3《產品結構設計》在工業工程專業總體實訓的具體應用
