结构设计

教程

5赞|0评论|909人气|0收藏|2022-09-13 17:06:23

最近有很多人在问什么是结构设计？结构要处理的东西算是比较灵活，因为一个产品有了外形设计之后，要做结构设计来处理其运动特性。这样的产品在结构上是否坚固，是否能满足产品的要求，就成了结构设计的重要内容，而要通过这些最后一道程序，就属于制造范畴的模具设计和各种工艺。

比如在消费类电子产品中，工业设计师绞尽脑汁用“最酷”的点子设计出最“潮”的ID，但是，即使最酷的外形一定不是产品结构设计的最佳方式，因为还要考虑模具、工艺、成型等一系列问题。所以，一个优秀的设计师必须要掌握每一阶段的知识；设计师要懂模具，但是设计师不一定要有设计模具的能力，模具设计是一个技术性很强的内容，需要专门的设计人员来完成，但是产品结构设计的最终产品是需要模具能做出来的，同时产品设计师对模具的认识一定要深刻，这仅仅是从模具的角度来看产品设计。要懂的还有很多，比如产品的可靠性，耐久性，产品的强度和寿命等等，而结构设计的理论、方法、参数都是通过大量实验，经过工程实践总结归纳出来的，软件只是把设计师的想法转为实际生产的图档，仅此而已！

产品设计工程师素质

1、熟练一门3维软件和一门平面CAD软件；
2、对模具的了解（塑胶模具及五金模具）；
3、塑胶性能的认识；
4、表面工艺了解；
5、机械相关知识、机械制图；
6、生产装配工艺；
7、品质安规相关知识

模具结构

对模具结构的了解程度决定了你设计产品的易制造程度，严重时可能无法出模或者是很复杂的模具结构，

如：产结构设计时在不影响外观的前提条件下可以设计成插穿的结构就不做成行位的结构 ，要以最简单的模具结构达到所需求产品功能（如下图）。

插穿结构：

插穿结构顶视图

对塑胶的性能认识

对塑胶性能的了解程度决定了你设计产品时用料的合理程度（包括：塑性、硬度、透明、耐高温、防火、超声等），如果对这方面不了解，可能设计出来的产品会出现贵料乱用，或者产品强度不够，以及一些其他方面问题，所以设计结构时在满足产品需要的前提下另外考虑的就是塑胶的价格因素，因为产品的用料成本直接关系到产品的价格（如下图的产品）。

耐高温塑件

齿轮传动件

POM（赛钢）

各种材料超声性能

不同材料超声熔接效果

塑件超声位的尺寸

表面工艺

对表面工艺的了解程度决定了你设计出的产品后期表面处理是否容易如：电镀（离子镀、真空镀、水镀）、烫金、丝印、镭雕、IMD/IMR/IML/ 烤漆、水转印、热转印、等 （如下图）

电镀：

烫金：

丝印:（网版）

镭雕：

机械知识

对机械知识的了解程度决定了你设计出的产品结构是否优越、机构是否可行、和用户使用该产品时是否很方便的操作（这就是所谓的人机工程学），如按钮的摆放、大小 、手握位的形状等

机械制图

对机械制图的熟悉程度决定了你输出产品工程图是否标准、是否产生了错误的标注和标识，这会直接影响模具制造人员是否易于看懂你输出的工程图纸（如下图）。

工程图

爆照图（装配图）：

生产装配工艺

对生产装配工艺的了解决定了你设计出来的产品是否易于装配，表面上看起来是否易于装配好像与设计无关，其实这点对于零件较多的产品尤为重要，因为不易装配就是增加产品装配工时，也就增加了产品的成本，这也就有了产品设计时的防呆设计说法，所谓的防呆设计就是让生产人员无法错误装配的设计方法（如下图）

防呆：（不对称设计）

跌落测试

1、试验范围 a 新产品结构及包装定型、b 包装工艺、材料、结构有较大改变 c 产品结构有较大改变
2、试验环境：一般室内环境下进行，混凝土地面应平整
3、试验高度：0<w<=10 (kg) 770mm 10<w<=25 (kg) 620mm 25<w<=50 (kg) 460mm 注：w一般指毛重，跌落高度指产品跌落前最低点离地面的距离！
4、试验方法：就是你说的一角三棱六面，但跌落顺序是反的：即先面、后棱再角

也不是说结构设计人员只需会上述八大点就可拿高薪，反而我们要不断学习新知识，不断积累工作经验，不断总结构自己曾经范过的错误（目的是为了下一次不范同样的错误），这点相当重要，为什么现行企业招聘人才对经验都要求很高，因为有经验的人范的错多，那么以后的工作中范的错就少，这就叫做经验，经验对结构设计人员来说特别重要，我们要从改模中来寻求完美的结构，开始入这行时，最易范的错就是产品静态干涉或者运动干涉。

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