产品结构设计要求精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇产品结构设计要求，期待它们能激发您的灵感。

篇1

【关键词】 电子产品 结构设计 设计原理 使用寿命

一、前言

现如今，各行各业运用的电子产品越来越多，电子产品的安全性和使用寿命受到越来越大的重视。而为了保障电子产品的安全性和更长的使用寿命必须保障电子产品的设计原理合理，同时保证结构设计的准确性。本文重点的分析了电子产品结构设计的要求，原则以及影响因素。通过电子产品结构设计要求，原则及影响因素的分析，为以后的电子产品结构设计提供有力的帮助，保障设计出结构更加合理，安全性更高，使用寿命更久的电子产品。

二、电子产品结构设计的要求

第一，功能要求。电子产品归根结底是一件商品，对于使用者来说，满足其功能是其基本的要求。所以，电子产品必须在设计中体现自身的价值。第二，质量要求。电子产品要想有更好的效率和更高的效益，必须质量可靠，同时在结构上必须更加合理，外观美观。第三，结构更加优化。合理优化的电子产品结构主要是从其尺寸，工艺，使用材料等方面体现，通过这些方面的考虑和选择，找到最优化的结构设计方案。第四，结构设计上要满足创新性的要求。现如今，电子产品都能满足自身的功能要求，但要体现其创新性才能有更好的市场，比如多功能的电子产品，外观设计独特，更加吸引人的注意力等等。只有电子产品的创新性做好，产品安全性高，实用性强，外观设计美化，才能有更好的市场。

三、电子产品结构设计的原则

第一，各部分功能满足设计要求的原则。电子产品的基本原则就是设计的各部件，各部分的功能得以满足预先设计，能够满足基本的使用。第二，产品的强度和刚度满足要求的原则。电子产品作为一件商品，其强度和刚度必须满足要求，达到该产品的规范标准要求，只有满足这个原则，才能有更大的使用寿命。第三，工艺和装配上满足要求的原则。电子产品在工艺设计和装配上必须满足电子产品装配的要求，在这个原则满足后，产品才能更好的进行装配使用。第四，满足用户的审美要求的原则。电子产品最终作为商品使用，在满足使用者基本功能需求的基础上，要更加美观，这样才能更好的吸引使用者。

四、电子产品结构设计的影响因素

1、生产和维修方面的因素。电子产品结构设计的过程中，必须考虑后续的生产和维修因素。在设计中必须保障后续的生产更加合理，方便后续的生产，保障后续生产更加流畅合理。同时，在设计时，就必须考虑电子产品的后续维修。因为，一个电子产品不可能在使用中不出现问题，而出现问题后，就必须进行维修，所以在维修上更加方便的电子产品更容易满足要求。这需要设计者在结构设计上就必须考虑好。合理的结构设计，可以在电子产品出现问题进行维修时，能够方便的进行维修，而不破坏电子产品的本体。

2、零部件材料选择方面的因素。电子产品在设计中，零部件材料的选择会直接影响电子产品的使用寿命以及电子产品的安全性。所以，选择合适的材料是非常必要的。这就要求在电子产品零部件材料选择上，必须考虑环保，安全，可回收利用等等因素。在选择材料的时候，不能贪图便宜，要认真选择生产厂家，选择资质齐全，口碑好的材料生产厂家。

3、功能实现方面的因素。功能实现方面因素考虑是保障后续电子产品后续投入使用良好的关键。为了满足功能要求，必须考虑元器件布局、电路板布线、组件部件布局方面的相互影响。保障三者合理的实现功能，同时元器件布局、电路板布线、组件部件布局三者方面不会产生干扰的现象。

4、产品使用寿命方面的因素。电子产品结构设计必须考虑使用寿命的因素。用户购买电子产品首先考虑的就是能够长久使用。所以提升使用寿命，是电子产品设计者必须考虑的重要问题。而为了保障使用寿命更久，就必须设计更加合理，零部件参数选择更加优化，材料选择更加安全等等。

总结：总之，在以后的电子产品设计中，在保障其设计原理合理的基础上，注重其结构设计是非常有必要的，保障结构设计满足国家标准要求，并且根据其应用环境来设计合理的结构，来满足人们的需求，同时保持产品的安全性，保障电子产品使用寿命更长。

参 考 文 献

[1]曹伟智，田野. 产学研背景下的自行车产品设计研究[J]. 美苑. 2015（06）

[2]李晓明，姜红明，任召. 某高密度电子设备结构设计与解析[J]. 科技风. 2016（01）

[3]巫发茂，蒋龙，王健，朱维兵. 基于ANSYS Workbench某机载电子设备随机振动响应分析[J]. 现代电子技术. 2016（10）

篇2

本课程作为工业工程专业的一门实践性强的专业核心课程，其主要任务是学习产品功能的设定、常用材料的种类和特性以及加工工艺、产品结构设计的原则以及与产品造型有关的通用结构设计知识，使学生掌握与产品设计相关的基本知识，具有产品结构设计的基本技能，能够完成简单产品设计中从功能定义到材料选择以及最终的结构设计。

1.1本课程的知识模块包括：①产品材料与表面处理工艺常识；②塑料件结构设计的基本原则；③钣金类产品结构设计基本原则；④模具基础知识；⑤产品结构布局设计；⑥产品典型结构。其目的是使学生掌握结构设计的基础知识，培养学生的三维空间想象能力，在实际应用中培养学生的新产品开发以及应用计算机绘图的能力。

1.2课程的重点内容包括：①常用塑胶材料基本知识；②常用金属材料基本知识；③常用表面处理知识；④产品结构设计总原则；⑤产品结构关系分析与结构绘图的基本要求。

二、《产品结构设计》课程的教学思路

2.1选用教材。目前还没有适合工业工程专业使用的《产品结构设计》教材，所以国内普遍做法是选用产品结构设计方面教材，暂定的教材是黎恢来编写的《产品结构设计实例教程》。该教材将作者十几年的产品结构设计经验总结而成，系统、精细、全面地介绍了产品结构设计知识及设计全过程，明确了产品结构设计的概念和岗位职责，并通过讲解一款电子产品的全套产品结构设计的整个过程，帮助学生融会贯通，更加高效地学习和掌握实用技巧。

2.2教学内容。依据工业工程专业的整体人才培养方案和教学大纲的具体要求，将《产品结构设计》分为六大模块，每个模块里面包括若干的章节，各章节之间既自成体系，又互相有衔接，条理清晰，通俗易懂。①“产品材料与表面处理工艺常识”模块，主要介绍注塑工艺理论、常用塑胶材料和金属材料基本知识，以及注塑件、钣金件表面处理方法。塑胶的定义及分类方面，介绍ABS、PS、PP、PVC等的应用范围、注塑模工艺条件和化学和物理特性，重点是使学生了解注塑件的常见问题分析及解决，比如缩水、飞边、熔接痕、顶白、塑胶变形等。金属材料方面，介绍一些金属的特性和应用范围，比如不锈钢、铝、铜、镍和锌合金。常用表面处理知识方面，主要涉及塑料二次加工的基本知识，学生需要了解丝印、移印、烫印、超声波焊接、喷涂、电镀和模内覆膜等表面处理工艺。②“塑料件结构设计规范”模块，重点介绍塑料件在设计和修改阶段需掌握的通用设计规范，比如塑料件的料厚、脱模斜度、圆角设计，能够分析塑料件的加强筋、孔、支撑面的使用范围。在细节部分，应了解塑料件文字、图案、螺纹和嵌件设计。③“钣金件结构设计规范”模块，介绍钣金类产品设计的工艺要求，包括冲裁、折弯、拉伸、成形工艺，并且让学生了解压铸类产品结构设计的工艺要求。在此模块的教学中，应引入企业实际产品案例进行讲解，以便于学生更好地掌握钣金件的设计规范。④“塑料模和钣金模基础知识”模块，介绍塑料模和钣金模的基本类型及典型结构，包括模具概述，模具的分类、注塑机介绍等，重点讲解的是注塑模结构里面的浇注系统、顶出系统、排气系统和行位与斜顶，以及二板模和三板模之间的区别和应用，以“实用、够用”为度，学生只需了解典型的模具结构，不需要进行后期的模具设计。⑤“产品结构布局设计”模块，主要介绍壳体形状结构、密封结构、卡扣结构、螺钉柱结构、螺纹连接结构和嵌件连接结构等知识，以及各个特征的定义、作用和设计原则，特别是特征在使用时的相互配合关系。拓展知识方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通过孔设计规则，以及模具设计与产品结构设计之间的联系。⑥“典型产品结构”模块，重点介绍目前国内普遍使用的三大产品（电子产品、家电产品和电动产品）的典型结构设计知识。每类产品选取一款经典的已批量的产品作为蓝本，深入解剖结构知识在产品设计的运用。比如电子产品选手机为代表产品，讲解手机产品各零部件的结构、前壳与底壳的止口设计、LCD屏限位结构设计和电池固定结构设计，以及内藏摄像头结构设计。家电产品则以电吹风为例，学生要掌握电吹风的功能、材料、结构工艺性等，了解CAD软件在电吹风设计中的应用，能对产品塑料件进行结构分析。在此过程中，还要掌握项目管理方面的知识。

2.3教学方法。在教学中，提倡基于工作过程为导向的项目化教学，理论教学与实践练习相结合，增加实践课时的比例，培养产品设计的实践能力。教师引导学生建立实用合理的知识结构，强化学生的自觉体验和掌握知识的迁移能力，淡化理论和实践的界限。在基础知识够用的前提下，采用任务驱动教学法、项目教学法，通过在具备多媒体教学设施的校内实训基地开展新产品和新工艺的开发工作，使学生体会具体产品的外观造型和结构设计过程，提高学生的综合应用能力和实际应用能力。

三、《产品结构设计》在工业工程专业总体实训的具体应用

篇3

关键字：工业设计；产品结构设计；教学改革

1广西科技大学工业设计专业教学改革方向

进入二十一世纪以来，我国高等教育规模快速发展，高等教育的毛入学率已经由1999年的10.5%上升至2014年的37.5%。根据著名的高等教育发展三阶段理论，我国高等教育已由精英教育阶段进入大众化教育阶段。与精英教育阶段相比，大众化教育阶段的教学培养目标更加多元化：不仅需要培养高素质研究型人才，还需要培养高水平应用型人才。同时，随着我国社会经济进入快速发展和转型升级时期，社会对高水平应用型人才的需要日趋强烈，但我国高等教育大众化发展的质量与社会需求还存在较大差距，培养出的应用型人才在数量和质量上还不能满足市场需求。当前高等教育所处阶段和人才需求--供给矛盾都表明：我国需要对应用型人才高等教育进行探索和改革。2014年，广西科技大学提出建设“国内先进特色高水平应用型大学”的办学目标。新定位和新目标对我国、我校应用型人才的培养提出了新要求和新挑战。要迎接挑战，提高应用型人才的培养水平，势必需要进行人才培养的最基本环节--课程教育的改革。

2工业设计专业产品结构设计课程教学改革的必要性

工业设计专业是广西科技大学机械工程学院的一个重要专业。工业设计是为制造工业产品所进行的设计，它包含产品外部和内部设计的整个过程，对产品的外观和性能，生产技术的发挥，以及品牌建设产生最直接的影响。发达国家发展的实践表明，工业设计已成为制造业竞争的源泉和核心动力之一。尤其是在经济全球化日趋深入、国际市场竞争激烈的情况下，产品的国际竞争力将首先取决于产品的设计开发能力。工业设计是制造业发展的先导行业。首先，工业设计创造了产品品牌。其次，工业设计创造了产品的高附加值。再次,工业设计创新水平直接影响技术创新水平，好的设计创意会极大地推动企业技术创新的发展。最后，工业设计是制造业发展的龙头。由于工业设计在制造业中的核心地位和关键性作用，世界各国在发展制造业的过程中往往把它作为龙头，通过加速工业设计的发展带动整个制造业的发展。随着我国工业化步伐的推进，工业设计对经济产业发展的促进作用日益凸显出来。在高校，培养出高素质应用型工业设计人才的目标日益紧迫。《产品结构设计》是工业设计专业最重要的课程之一，教师教学与学生学习的效果好坏直接关系到工业设计专业学生基础素质和综合素质的高低、影响到整个专业学生培养质量。传统的课堂教学已经不能满足教学的需要，在面临培养高素质应用型人才的需求时，对产品结构设计课程开展教学改革的需求是有必要和迫切的。广西科技大学是一所以工科为主的综合性高等院校，位于中国西南工业重镇——柳州。因此，开展工业设计专业产品结构设计课程的教学改革研究与实践工作，有助于推进高素质应用型人才培养，提高工业设计专业教学质量，既能增强办学特色，又能服务地方经济发展，具有很强的理论及现实意义。

3工业设计专业产品结构设计课程存在的主要教学问题

原产品结构设计课程内容主要包括：壳体、箱体结构设计，连接与固定结构设计，连续运动结构设计，往复、间歇运动机构设计，密封结构设计，安全结构设计，绿色结构设计。关于以上主要内容的传统教学，通常存在以下问题：“重灌输轻探究”导致浅尝辄止。全国开设工业设计专业的院校的产品结构设计课程多数还处于起步阶段，在教学方法上主要是教师传授、学生被动接受的传统教学，这些问题在课程建立之初常常是通病。灌输式的教学形式，势必会造成学生不主动探究知识。“重知识轻能力”导致眼高手低。在教学过程中注重知识的传授，而实践内容缺失，或者实践内容陈旧，造成学生学习了知识，却不懂得如何应用，导致学生创新能力较差。考核形式“程式化”枯燥乏味。课程的考核形式传统、单一，导致考核不能全面的体现出学生的差异性、个性与创新能力。同时学生备考、复习巩固知识的过程枯燥乏味，使学生对知识不能形成深刻印象。学生学习“功利化”限制创新。在有限的课程学习时间里，快速记忆知识，应付考试，是学生在传统教学形式下常采用的方式，这往往导致学生只求分数的功利化学习，而忽略了知识运用与创新能力的培养。

4对工业设计专业产品结构设计课程教学改革的建议

4.1产品结构设计课程教学要更多体现工业设计专业学科特点。其他专业开设有结构课程（不同于产品结构设计），因此工业设计专业的产品结构设计课程要能够充分体现专业特点，既要有一定的哲学高度（用于审美），又要有扎实的应用性（实现产品功能）。

4.2产品结构设计课程教学要更好结合地方经济特色。柳州市是一座工业城市，现已形成汽车、机械、钢铁三大支柱产业，其中汽车产业有着上汽通用五菱、东风柳汽等一批大型知名企业。2015年，柳州市汽车产业总产值突破2000亿元。更好结合地方经济特色，需要在产品机构设计课程教学过程中更多联系地方支柱产业，尤其是汽车产业。例如，在产品结构分析时，需要选择汽车产品作为典型产品进行讲解。

篇4

【关键词】 电子产品 外部破坏力 安全性 精度 可靠性

一、前言

随着我国科学技术的不断发展，对于电子产品的安全性和可靠性要求也越来越高。而电子产品结构的外部破坏力的不断降低可以让电子产品更加耐用，可靠性，安全性以及使用精度更好。本文从电子产品结构设计的重要性出发，分析了电子产品的特点，并重点探讨了减少电子产品结构外部破坏力的有效方法：做好密封工作，保障结构完整，避免过多的受环境影响；做好减震缓冲工作，避免机械因素对电子产品结构外部造成破坏；做好屏蔽工作，避免外界电磁信号的干扰；加装保险装置，确保安全性和可靠性；合理的结构设计，方便后续维修；尽量做好检测装备，有助于及时的发出警报。

二、子产品的特点分析

1、电子产品的组成相当复杂，密度非常大。电子产品比较精密，其结构组成复杂，密度大是其主要的特点。由于电子产品结构复杂密度大，所以在结构设计上要求更合理。2、工作环境变化多样，外部影响大。电子产品工作的环境大都为环境比较复杂，温度湿度要求比较高，电磁干扰等影响比较大等等。3、可靠性要求非常严格。电子产品的主要目的是提高各种精确的数据，所以对于可靠性要求比较高，准确度要求比较精准。4、功能要求和精度要求都非常高。电子产品对操作控制的要求更高。将精密机械应用当中，也是其发展当中的一个显著的特征。

三、减小电子产品结构外部破坏力的方法

1、做好密封工作，保障结构完整，避免过多的受环境影响。电子产品容易受到外部环境的影响，比如温度和湿度对电子产品的影响都比较大。通过复杂的外部环境，容易影响电子产品的外部结构，对电子产品的使用产生非常大的影响。为此，为了减少电子产品结构外部破坏力必须做好电子产品的密封工作。通过良好的密封工作，保障结构的完整性，这样让电子产品在受到温度和湿度影响时，受损情况不会太严重，对外部环境会有一定的抵抗力。所以，做好电子产品结构的密封工作非常关键。

2、做好减震缓冲工作，避免机械因素对电子产品结构外部造成破坏。电子产品除了容易受外部环境影响外，还容易受机械因素的影响。通过外部机械因素的影响，会对电子产品结构外部造成一定的破坏。因此，要想降低机械因素的影响，减少电子产品结构外部破坏力，必须做好电子产品的减震缓冲工作。通过做好减震缓冲工作，对外部机械因素影响产生一定的抵抗，可以保障电子产品的有效使用，提升其结构完整性，保障其良好的使用寿命。

3、做好屏蔽工作，避免外界电磁信号的干扰。外部电磁信号的干扰也会对电子产品产生非常大的影响。会容易造成电子产品精度不准。为此，做好电子产品的屏蔽工作，是减小电子产品结构外部破坏力的一个重要措施。这就要求电子产品的设计人员，在其设计上，将屏蔽工作考虑进去。首先考虑设计的电子产品的使用环境，在使用环境下，会经常出现哪些电磁干扰信号，根据电磁干扰的特点，来加装屏蔽。在做好屏蔽工作后，尽量在实际环境下进行试运行，根据使用的具体情况，来加以改进和完善。

4、加装保险装置，确保安全性和可靠性。保险装置的合理使用，也可以有效的减小电子产品结构外部破坏力。在拥有保险装置后，在超负荷下，保险装置就会起到作用，对电子产品的整个部件起到保护，保障了电子产品整体结构的安全性和可靠性。后续正常环境下，只需要更换保险装置就可以再次使用，使用成本降低，使用寿命提升。

5、合理的结构设计，方便后续维修。整体结构便于维修，比如可以使用快速装拆结构，折叠式结构等。

6、尽量做好检测装备，有助于及时的发出警报。电子产品结构设计要想更加合理，必须加装检测装置，这样在拥有检测装置后，一旦遇到异常情况，可以及时的发出警报，给操作人员警示，提前做好安全操作。尽可能的避免电子产品损坏。

总结：在以后的电子产品设计中，必须不断的完善其结构设计方案，优化其结构设计方案，规范生产步骤，尽量保障电子产品少受外部环境和气候等的影响，保障电子产品的使用寿命更长，保障电子产品的使用精度更灵敏。只有这样，才能不断的减少电子产品结构外部破坏力，才能让电子产品的安全性和可靠性更加让用户满意。

参 考 文 献

[1]刘丽伟. 科技风. 关于创新电子产品方面电子信息技术的应用分析[J]. 2016（02）

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关键词：结构设计；三维CAD技术；应用

近年来，随着科学技术水平的逐步提高，信息技术正处于日益发展中，在电子技术与计算机技术基础上，产生了三维CAD技术，该技术对结构设计具有现实意义。但值得注意的是，三维CAD技术更多的被运用在机械类结构设计中，通过将三维CAD技术合理的运用在结构设计中，有利于结构间相互配合，从而增强了产品的质量与技术含量，为提高我国现代化工业水平奠定良好基础。基于此，在结构设计期间，应该合理的利用三维CAD技术，通过充分发挥该技术的作用，从而促进提升结构设计效果，为优化产品质量创造有利的条件。

1三维CAD技术的优势分析

随着科学技术水平的不断提升，进而产生了三维CAD技术，对于该技术而言，主要包含了三维造型、机构运动分析和三维设计等内容，该技术在诸多领域的运用，通过发挥虚拟和仿真等的作用，可以满足性能以及几何形状等的要求，能够让产品的各个指标更加符合规范。当前，在结构设计过程中，通过运用了三维CAD技术，有利于提高产品的质量与科技含量，比如，在机械结构设计时，采取三维CAD技术对产品的结构加以设计，由于三维CAD技术与二维技术相比功能更加强大，所以结构设计质量有所保障，因而在零件加工中也有助于提高机械产品的整体质量。

同时，在结构设计期间，设计人员不但要完成设计任务，而且要对部分零件予以改装，确保结构设计更加具有科学性与合理性，所以结构设计是个复杂的过程[1]。但是，将三维CAD技术利用在结构设计中，因为三维CAD技术更加完善，系统的功能更为健全，在具体设计时，设计速度更快，能够提高到4倍以上，缩短了结构设计的时间，并且设计质量也有所保证。总之，三维CAD技术有很多的优势，将其运用在结构设计中对提升设计质量具有主要作用，也为推动行业发展提供了坚实的保障。

2三维CAD技术在结构设计中的具体应用

2.1制作装配图

当前，由于三维CAD技术有很多的优势，所以被广泛应用在诸多领域，以机械行业为例，在结构设计过程中，三维CAD技术作为比较核心的辅助工具，将其应用在制作装配图中，对最大限度的提高设计质量创造了有利条件。在实际运用CAD技术制作装配图时，设计人员认真地分析零部件结构，合理的利用CAD软件中的三维编辑功能，当鼠标运动到某一具置时，然后将零部件的装配制定到该坐标处，从而以最快和最准确的方式完成装配图的制作，也达到了良好的结构设计效果。

2.2制作产品的零件和装配图建模

在结构设计时，为了保证设计质量，需要充分发挥三维CAD技术的重要作用，在制作产品的零件和装配图建模阶段，通过正确的运用三维CAD技术，将该技术运用在制作产品的零件和装配图建模中，从而为提高产品结构设计整体效果具有现实意义。CAD技术将线框、表面和实体建模作为主要方式，然而，三维CAD技术与其相比有很大的差异性，该技术还兼具圆锥形、立方体和环状体等六大建模体系，将三维CAD技术应用在机械产品结构设计中，对不同类型的零件予以实体建模发挥了关键作用，尤其是在对零件进行分解过程中，采用了交、并和差等布尔运算，能够更好的对机械零件的三维造型实施实体建模。当对产品的零件进行了实体建模之后，借助于CAD软件对相关资料予以合理的整理与分许，进而整合出最为科学的机械装配图形，不但提高了结构设计质量与效率，而且保证了产品的整体质量。

2.3检查零部件设计情况

在将三维CAD软件运用在结构设计过程中，设计人员借助于动画播放或是建模的形式，可以快速、比较直观的演示机械产品零部件实际装配状况，也有利于利用资源查找器修改机械产品中的某部分零件，对产品模型予以重新构建，检查零部件的设计情况，继而有效的增强了机械零件间适配的性，也在一定程度上防止零件存在误差，从而最大程度的降低了机械产品在装配存在问题。其中设计人员利用三维CAD软件系统可以对整体装配予以合理的调整，所以能够呈现出不同形状结构的实体建模，一旦发现问题，进而立即对机械零件结构设计与装配加以调增，从而保证了结构设计的整体质量。因此，在结构设计期间，通过加大三维CAD技术的利用力度，能够实现对零部件设计情况加以检验的效果，以自动化的方式对零部件予以检查，并且直观的观察设计状况，不但缩短了设计的周期，而且也最大程度的提升了产品质量。

3结语

我国作为工业大国，工业的发展为社会经济增长发挥了关键作用。在机械、汽车和电子领域，为了优化产品结构，进而创造出高品质的产品，必须对结构进行合理的设计，那么，在结构设计期间，需要利用到计算机技术与电子技术等，实现对产品结构的优化。在行业发展过程中，企业需要对产品结构进行设计，进而制造出质量更高的产品，继而满足市场的需求，那么，在结构设计期间，应当采取合理的技术，为提高结构设计效率奠定良好基础。由于三维CAD技术具有很多的优势，所以需要将三维CAD技术合理的应用在结构设计中，从而为提高结构设计质量发挥主要作用。

参考文献：

[1]倪广树.结构设计中三维CAD技术的应用[J].中国机械,2014(06):198-199.

[2]龚凤华.浅析CAD技术在钢结构设计中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2013(14).

篇6

关键词：产品；结构；设计；要素

1产品的基本结构要素

在当今的产品设计中，形式、功能和技术被认为是产品构成的三大要素。产品的形式就是产品借以展现的样式、状态，主要是指产品的外观形态，产品形式本身就是作为产品功能的一种反映而存在，在产品设计这一极具创造力的活动中，功能是一件产品最重要的本质所在，任何产品之所以有价值就是因其功能的实现，没有功能的产品就不能称之为产品；技术是指实现产品的形式及实现产品功能的手段和方法。而与产品三要素息息相关的就是产品的结构设计，产品结构设计直接影响着产品的形式、功能和技术，合理的结构设计可以使产品的外观形态展示的更加完美，合理的结构设计可以使产品的功能更加合理，也可以使技术更加简单，所以结构设计是产品设计中的重要组成部分。

2产品结构的相关要素

产品设计的目的，就是要创造出既要满足功能价值也要满足审美价值的产品，在这两个要素中，功能是产品的本质，产品设计的首要目的就是实现其功能，而保证产品功能得以实现的，重要的就是结构。结构决定了产品的功能，结构也丰富着产品的形态。结构是设计别应该加以重视的环节。结构设计的巧妙与否与以下要素有关：

2.1产品结构与功能

a品的功能通过结构体现出来，结构的变化可能导致功能的变化，可以做一个形象的比喻，把结构系统比喻成产品功能实现的硬件，它是实现产品功能的前提，反映了设计对象是由哪些零部件构成以及如何构成的，各个零部件之间的相互关系。功能系统比喻成是产品功能实现的软件，是隐藏在结构系统之中，只有通过产品的使用才能体现出来。消费者在购买商品时，看到的是产品的结构以及由结构所确定的产品整体外形，真正需要的是产品的功能，是产品设计最本质、最核心的东西，是设计者和使用者最终追求的目标。产品的功能与结构相辅相成，不可缺少。设计师在设计产品时，不能一味追求产品的功能而忽略实现产品功能的结构，应考虑结构的可实珊性。

2.2产品结构与形态

产品的形态是指产品的形式与状态。产品的形态是以人的感受方式将产品的内在性能体现在人的知觉上，产品的形态处理是一种形式美的手段，产品形态上的处理本质上就是结构上的设计，产品的设计不仅要满足功能要求，而且还应考虑产品造型的美学价值，使之对人产生吸引力。从心理学角度看，人60%的决定取决于第一印象。技术产品的社会属性是商品，在买方市场的时代，为产品设计一个能吸引顾客的外观是一个重要的设计要求；同时造型美观的产品可使操作者减少因精力疲惫而产生的误操作。考虑造型时，应注意下述三个问题：（1）尺寸比例协调。在结构设计时，应注意保持外形轮廓各部分尺寸之间均匀协调的比例关系，应有意识地应用“黄金分割法“来确定尺寸，使产品造型更具美感。（2）形状简单统一。结构设计时，应使这些形状配合适当，基本形状应在视觉上平衡，接近对称又不完全对称的外形易产生倾倒的感觉；尽量减少形状和位置的变化，避免过分凌乱；改善加工工艺。（3）色彩、图案的支持和点缀。在机械产品表面涂漆，除具有防止腐蚀的功能外，还可增强视觉效果。恰当的色彩可使操作者眼睛的疲劳程度降低，并能提高对设备显示信息的辨别能力。

2.3产品结构与稳定性

所谓结构的稳定性就是指结构在荷载作用下维持其原有平衡形式的能力。结构的稳定性是结构设计的重要因素之一，只有结构稳定的产品才具有长期使用性。在产品结构设计时，应尽量遵循以下原则来增加产品的稳定性。（1）调整产品结构的形状，使产品支撑面增大，支撑面积越大产品越稳定，这就是课座椅腿经常外倾的原因，主要是为了增加其支撑面积，从而提高产品的稳定性。（2）调节产品重心的位置，在竖直方向，产品重心越低产品越稳定，在水平方向，产品重心越靠近产品中心产品越稳定，这也是不倒翁之所以不倒的原因，就是因为它的重心接近地面。同时在产品设计时，为了提高产品的稳定性，应尽量减少使用细长杆件。（3）尽量利用三角形框架或其他稳定性组合结构来增加产品稳定性。在我们生活中，有很多这样的例子，例如照相机托架展开后为多个三角形的组合体。

结构的稳定性在日常生活中有着广泛的应用，一方面人们利用稳定的结构抵抗外力、承受负载，另一方面又利用不稳定的结构实现某些功能。如在地震多发地区，人们将啤酒瓶之类的物体倒置在地上，利用这一不稳定的结构实现预报地震的功能。

2.4产品结构与强度

产品设计应满足强度要求，所谓强度就是指产品能抵抗外力的能力。要使产品具有符合要求的强度，就必须要考虑产品的选材、结构的形状及连接方式。（1）强度与材料有关。材料种类不同，其结构强度就不同。金属、塑料、玻璃、陶瓷、木材、皮革构成的结构强度都不同，所以要根据产品的使用场合及受力情况进行合理选材。（2）强度与材料结构的形状有关。材料的截面形状不同，其结构强度也都不同。通常实心材料如果横面积相同，矩形材料边长方向的抗弯强度要比圆形材料高；而截面积不相同的空心材料要比实心材料的抗弯强度高，这就是自行车架通常用空心管材的原因，不但可以减少重量，还可以增加抗弯强度。（3）强度与构件之间的连接方式有关。构件之间的连接方式通常有活动链接和固定连接两种。机械连接、焊接、粘结属于固定连接；移动连接、转动连接属于活动连接。通常在做结构设计时，要避免连接处为产品受力处，以免加速产品损坏。在产品造型设计中，连接的目的就是为了将不同形态的构件衔接在一起，从而使产品能够发挥其功能，是产品的重要结构之一。在选择分割连接位置时，应尽力避免产品受力处，应选择在非受力点，从而增加产品的使用寿命，而能够达到同一种效果的连接的方式并不唯一，这就要求设计师根据产品特定的环境进行选择，在满足强度要求的前提下遵循的主要原则为以加工工艺简单、安装拆卸便利为原则。

2.5产品结构与受力

我们根据产品结构形式上的不同，可以将产品结构划分为实体结构、框架结构和壳体结构。所谓实体结构是指一般是实心的，特点是外力分布在整个体积中，能够承受比较大的力，这种结构可以应用在受力较大的场合，例如重工机器中。框架结构是指形态比较简单，主要由细长的构件组成，特点是支撑空间而不充满空间，主要承受水平或垂直方向的力。例如置物架等。这类产品因受放置物品的重力作用，需要加强两侧立板的强度。壳体结构：指层状的结构，能够巧妙地将外力分散到整个表面，根据这一特征，壳体类产品在选择加工材料时可以适当降低材料的厚度，目前塑料材质的壳体类应用较多。产品设计时应先分析产品的受力，根据其受力方式选择合适的结构。

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关键词：工业设计 人才培养 模式

一般如无特别的指明，凡称工业设计者必定是对狭义的工业设计而言、也只对产品设计而言。所谓产品设计，就是为了人类在对付严酷的自然时，提高自身生活、生存和生产能力，而对工具、器械与设备等的实用需求所作的“响应”。产品设计过程中在保证作为主要内容要素的实用价值实现的基础上，同时考虑合适的外在形式作为主要的形式要素来形成审美对象，在使用者们的亲历使用中诠释出它的情感价值。工业设计教学及实践意在培养满足上述需要的高级应用型人才。

一、工业设计专业的人才培养目标

以职业岗位能力为导向，以培养学生具有宽广的工业设计基础知识、扎实的工程实践能力和较高的人文道德素质为总体目标，突出学生的结构设计和原型制作能力培养。在学生完成基本美术能力培养的基础上，以及能进行产品外观设计的同时，大力培养学生产品结构设计的能力，包括产品材料与成型、结构设计、加工工艺、模具常识等方面的知识技能；另一方面在学习设计知识的同时，多方面强化学生原型制作动手能力，包括各类手工模型制作、快速原型制作、后处理技术等。

二、人才培养模式的构建

以岗位技能为导向，结合广东工业设计行业的特色，充分调研工业设计结构和企业设计部门工作状况，依托工业设计行业协会，分析企业产品设计、生产过程中各岗位工作流程，并总结各岗位所需职业素质与职业能力，确定学生的基本职业能力与技能培养的目标。对应各岗位工作的过程，确定相应教学内容，由课程的递进实现职业能力培养的递进；对应各岗位工作的典型产品，校企共同参与，采用任务驱动、项目导向、教学一体化等多种教学手段和方法，由产品设计、生产过程的递进，实现职业能力培养的递进。

1.“岗位技能导向，产品设计项目驱动职业能力递进”的人才培养模式构建步骤

（1）人才培养岗位定位

主要就业行业（企业）：工业设计公司、原型制作企业、轻工制造企业和广告设计公司等。

主要就业部门：产品结构设计部门、产品造型设计部门、模型制作部门、平面设计部门。

主要工作岗位：产品结构设计员、产品外观设计员、模型制作工、2D/3D绘图员。

未来潜在岗位：结构工程师、造型设计师、原型制作师等。

（2）确定企业岗位能力目标

以小家电工业产品设计、生产、制造企业为主，校企合作共同探讨、分析、归纳典型工业产品外观、结构设计、原型制作、生产制造的整个生产过程，对应工业产品生产过程中各个不同阶段的具体工作过程，分析其行动领域内容，总结其所需职业素质及能力,确定工业设计行业各工作岗位与岗位群。

（3）培养过程的程序化

由专业教学指导委员会各委员，根据产品设计、生产过程及岗位工作流程中抽象出来的行动领域，确定相对应的学习领域，进而明确教学过程培养目标与教学内容，设计课程体系。

（4）职业能力递进形成过程

细化企业岗位能力要求，参考企业各岗位之间知识和技能的递进与包容关系，形成职业能力递进式的人才培养过程。安排相互衔接的知识与技能课程，通过课程的不断深入实现职业能力的递进培养。

（5）培养过程的校企共育

依托工业设计专业建设委员会，引导各合作企业参与教学过程，技能课程由企业人员讲授，专业核心课程考核由企业及行业来完成。在第二学年实行学生预分配，各合作企业与学生之间进行双向选择，签订预分配合约，签约后，由企业为所签约学生选择课程，参与实际教学过程并进行课程考核，自第五学期，所签约学生可以去签约企业实习。在第五学期实行分段教学，下企业实习的学生可回校进行短期集中学习，以完成规定的学分；各签约企业也可安排短期专项集中培训，专项集中培训设在企业，计入总学分，建立“厂中校”的培养机制。

2.建立了基于“工作岗位+职业技能”的课程体系

（1）专业核心能力分析

结合产品设计和制作过程，通过调查和剖析，工业设计专业学生应具有的专业核心能力包括：产品创新设计能力、产品造型设计能力、产品结构设计能力、产品快速成型与后处理能力、原型制作能力。

（2）课程体系的构建

结合专业的核心能力，参考相应的职业鉴定标准，提炼本专业培养所需达到的职业技能，最后确定本专业的课程体系。同时，基础课、专业理论课要坚持“必需，够用”的原则，进行课程内容的优化选择；坚持“突出技能训练”的原则，强调实践性教学，推行“双证书”制度。产品创新能力包括工业设计概论、产品设计初步、人机工程学等课程；产品造型设计能力包括素描、色彩、三大构成、平面设计基础（CoreDraw）、产品效果图设计 (Photoshop)、产品造型设计I(Rhino)、产品造型设计II(Alias)等课程；产品结构设计能力包括工程力学、材料与成型工艺、产品结构设计（PROE）、结构设计(UG)、产品质量检测等课程；产品快速成型与后处理能力包括快速成型与后处理等课程；原型制作能力包括原型制作与后处理等课程。

3.在课程中形成认知、感受、实践训练体系

以教学工作室为基本教学单位的实践教学体系，工作室制在国外大学设计专业普遍实行，近百年来的形成与发展，它的优越性勿庸置疑。我国一些院校也在试行该体系。我们实行的是工作室制教学，建立具有地域特色的教学工作室。它的基本内涵是：由教学团队组合而成，承担一定的课程组群教学任务，完成教学、研究、实践任务的教学基本单位。经过两年的局部单项实验，实行造型创意教学工作室教学。与此相配套的有设计教学工作车间，学生在教学工作室完成设计方案后到工作车间进行具体制作。同时，每个教学工作室还要设立校外实践基地，以供学生造型研究与实践使用。从工作室、工作车间，到实践基地构成了专业基础课实践教学链条系统，形成学研、产互动的良性循环系统。

4.构建现代职业教育衔接人才培养体系

与中职学校密切合作，构建基于工业设计专业的中高职衔接人才培养模式，制定 “3+2”人才培养课程体系，课程体系要充分考虑中职学生动手能力较强、理论性较差等特点以实现职业能力无缝连接为原则。另外，还要积极研究探索更高层次的职业教育对接模式，技能型的高职本科，在课程设置上充分考虑学生再提升的空间。

三、结束语

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【关键词】创新设计；机械结构设计；变元法

机械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体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、热处理方式和表面状况的同时，还需考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。本文主要介绍变元法在机械结构创新优化设计中的运用，并结合实际结构设计论述或举例说明结构设计中的创新方案。

1、变元法

变元法源于德国，是用于机械产品结构设计的一种富有创造性内涵的新方法[1]。采用该方法来开展产品结构设计工作前，需要明确基本结构内容，并在基本结构确定前提下研发新型结构方案。变元法的内涵有两个：（1）定义产品结构中的变元内容，主要包括七个：①材料；②数量；③位置；④尺寸；⑤形状；⑥联接；⑦工艺；（2）将这些变元进行适当改变调整，然后构造出不同类型结构方案，达到优化设计目的。

1.1材料变元

机械设计中可以选择的材料很多，不同的材料对应不用的加工工艺，结构类型，零件尺寸。通过调整材料变元可以创新性制定不同结构方案。例如：在运用钢材料的结构设计中，通常加大零件的截面尺寸以增加结构的强度和刚度；而在铸铁的结构设计中，则是通过加强筋和隔板的方法加强结构的刚度和强度；塑料材料的结构设计中，塑料件的筋板与壁厚相近并均匀对称。

1.2数量变元

产品结构中存在的基本元素包括加工面和工作面，轮廓面和轮廓线，零件本身。可以对结构中具有的基本元素数量进行调整、改变以达到改变机械结构的目的。例如：铸件结构形状力求简单，在可能情况下尽量采用直线形的轮廓。在螺纹连接结构中，为防止螺钉松脱，往往需要螺钉与弹簧垫圈同时安装使用；但也可以把螺钉设计成将螺钉、垫圈和弹簧垫圈的功能集成为一体的在螺钉头安装接触面带有防松措施的防松螺钉，既减少零件数量又方便装配。

1.3位置变元

对产品结构中各个元素间的对应位置进行适当改变，可以获得结构设计的优化。例如：在安排零件的焊缝位置时，焊缝应相对构件中性轴，或靠近中性轴，以减少收缩力矩或弯曲变形。另外，在有限空间箱体中装配若干零件，零件摆放位置不同也会影响装配操作的操作性。

1.4尺寸变元

其中尺寸变元内容有角度、长度以及距离等内容，调整构件、零件尺寸大小能起到改变整体结构的效果。例如：在冷冲压弯曲工艺中，由于材料的弹性变形，弯曲件如果严格要求某角度，则需要在弯曲件成形后，再附加整形工序修复工件；弯曲件如果增加弯曲角度Δα，允许2°～3°变形，弯曲后不需整形。

1.5形状变元

通过调整结构零件表面及整体形状、整体轮廓以及零件规格、零件类型，也能实现改变机械整体结构的目的。例如：要实现用弹簧产生的（弹）压紧力压紧某零件，使其保持确定位置。设计时可以选择的弹簧类型有拉簧、压簧、扭簧、板簧，被压紧的零件形状可以有平面、圆柱面、球面、螺旋面，通过对这些因素的组合可以得到多种方案。其中压簧的压缩距离不应过大，否则容易引起弹簧的失稳，如确需要使用较大的压缩距离则应设置导向结构，拉簧因无失稳问题，设计中受空间约束较小，即可单独使用，也可以与摇杆及绳索等配合使用。

1.6分析连接变元

其包含2层意思：①联接方法，其中包括焊接方式、胶接方式还有铆接、螺纹联接等；②每种连接方法均有几种不同联接结构，因此可以将联接结构及方式进行调整或是改变之后获得多种结构类型。例如：对于需要经常拆卸的零部件结构，不但应使连接可靠，还应使拆卸操作尽量方便。这方面的结构在我们生活经常可见，如玩具产品中经常使用卡扣与螺钉相结合的安装方法，而手机产品的机盖设计成快速连接拆装结构，方便用户操作。

1.7分析工艺变元

工艺的不同也会对结构设计产生重大影响，因为各个设备零件在制造过程中选用工艺不同，制造成本差异以及性能、质量差异都会影响产品整体结构。因此在拟定机械零件的工艺规程时，应该充分研究零件图纸，对其进行分析，审查零件的结构工艺是否良好、合理，并提出相应的修改意见。当前，由于加工工艺、转配工艺（自动化程度）的不断提高，如机械人、机械手的推广应用，出现了不少适合于新条件的新结构，与传统的机械加工有较大的差别，这些工艺应该给予注意与研究。

2、机械结构优化设计以及变元法运用

对于每一个结构设计方案的评价，应该综合考虑结构方案中的社会效益、结构系统可行性、工艺性以及技术经济相关指标要求等内容。然后从各个备选结构方案中挑出最优的结构方案。在机械结构方案已经确定的情况下，也可以对关键构件或零件构进行不同变元的分析，以及变元之间联动配合修改，已达到优化设计目的。另外，也可以建议一些数学模型，因为数学模型可以很好描述结构设计中的尺寸和数量变元，还可以对材料变元进行间接描述（但是很难描述其他变元类型[2]）。按照机械产品不同要求和特征，综合运用不同变元，结合设计者掌握的经验及知识能力，通过发挥创造性思维，构造出不同机械结构。例如以下转盘结构。

在这三个结构图中，如果将结构设计方案1（图一）中的调整锥齿轮间和主轴承两者位置，及通过调整位置变元，然后再调整水平轴方向上的左轴承形状，也就是通过改变形状变元之后获得了结构设计方案2（如图二）。如果改变方案1中的主轴承和齿轮的尺寸大小和个数，及通过调整两者的数量变元、尺寸变元，于此同时，在调整齿轮构件和轴承构件的位置，及改变位置变元，就可以获得结构方案3（图三）所以，上述3种不同类型的转盘结构方案均可以利用变元法很好的实现，若进一步采用变元法也可以实现多种不同的结构设计方案。通过对比这3种结构方案，综合分析社会效益、成本需要、可行性以及制造工艺过程等方面内容，可以获得方案2是最优结构组合。一个机械结构方案的整体评价，都要经过实际使用效果来作为最总检验的事实依据。若对转盘结构模型中欧的齿轮构件作进一步可行性设计以及优化设计，并对滚动轴承以及齿轮运行进行弹性流体压分析，然后进行精密计算，都可以为优化转盘结构设计提供大量参考数据。

3、结束语

深入研究机械创新结构设计具有重要的现实意义。想要逐步实现结构创新设计，不仅要求设计者拥有扎实的专业知识、技术知识，还要不断提高敏锐的问题分析能力、以及创新思维能力。变元法在设计中的运用可以衍生出很多种结构，为机械设计者最终选择优化方案提供了一种创新工具。在明确设备功能或是零件基本作用的基础上，如何将现代机械结构设计方法灵活运用，并实现各个构件零件的最优组合，以便满足机械系统要求，这是当前工程设计工作采用的主要手段。创新设计属于先进技术范畴理论，在机械机构设计过程中利用创新设计理念能帮助构造出多种结构方案，从而寻找出最优结构设计。这不仅为促进了企业自身发展，在另个层面上也推动了社会不断发展。

参考文献

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很多刚刚毕业的同学非常喜欢罗列证书，这个只能说可以理解并且谨慎支持，因为毕竟在学生阶段可以拿出来证明自己的东西相对少一些，用这个办法无可厚非。但是很多工作多年的人士如果也特别喜欢罗列自己的培训经历和相关的证书的话，而在实际的工作描述中又没法体现出相关的能力的话，这种做法还是比较欠妥的。

个人信息

姓名：

目前所在：天河区年 龄：39 岁

户口所在：广西国 籍：中国

婚姻状况：未婚民 族：壮族

培训认证：未参加 身 高：168 cm

诚信徽章：未申请 体 重：65 kg

求职意向

人才类型：普通求职

应聘职位：工业/产品设计：产品结构设计，工业/产品设计：产品外观设计，平面设计师：设计师/管理

工作年限：15职 称：无职称

求职类型：全职可到职日期：随时

月薪要求：3500--5000希望工作地区：广东省,广东省,

工作经历

广东尊创科技实业公司 起止年月：2009-09-22 ～ 2010-07-20

公司性质：民营企业 所属行业：家具/家电/工艺品/玩具/珠宝

担任职位：产品外观和结构设计

工作描述：家居套房：实木，软体床/衣柜/床头柜

离职原因：上班路程远

广州云峰企业科达电器公司 起止年月：2007-09-20 ～ 2009-07-20

公司性质：民营企业 所属行业：家具/家电/工艺品/玩具/珠宝

担任职位：产品外观兼结构设计

工作描述：舞台音箱/多媒体音箱/功放机/调音台，主要客户：PHILIPS(飞利浦)

离职原因：订单量少

广东中山南歌电子公司 起止年月：2005-02-21 ～ 2007-08-20

公司性质：私营企业 所属行业：计算机硬件

担任职位：产品外观兼结构设计

工作描述：鼠标/键盘等电脑周边产品

离职原因：个人发展

广东台湾优可企业电器公司 起止年月：2002-02-20 ～ 2005-01-20

公司性质：外商独资 所属行业：家具/家电/工艺品/玩具/珠宝

担任职位：产品外观设计

工作描述：电烤箱/刨冰机/加湿机等小家电外销产品

离职原因：个人发展

广东佛山南海哈比科技公司 起止年月：1999-02-22 ～ 2002-01-22

公司性质：私营企业 所属行业：家具/家电/工艺品/玩具/珠宝

担任职位：产品外观和结构设计

工作描述：家具产品外观和结构设计

离职原因：个人发展

台湾龙昌塑胶工业(南宁)公司 起止年月：1995-08-21 ～ 1999-01-20

公司性质：外商独资 所属行业：贸易/消费/制造/营运

担任职位：平面设计

工作描述：产品外观造型，产品外箱，彩盒设计

离职原因：离住地远

教育背景

毕业院校：西南大学

最高学历：本科 获得学位: 学士学位毕业日期：2009-04-01

专 业 一：美术学专 业 二：

起始年月终止年月学校(机构)所学专业获得证书证书编号

1993-09-011995-07-01广西柳州教育学院美术系美术教育大专1900133

2007-03-012009-05-01西南大学网络教育学院美术教育学士106357200905003298

语言能力

外语：英语 良好粤语水平：精通

其它外语能力：

国语水平：良好

工作能力及其他专长

有较强的手绘造型能力，掌握coreldraw、photoshop、illustrator、autoCAD、3DMAX、Pro/E等多种绘图软件，能独立完成消费类电子产品/家电/家具(板式、塑钢、实木结构)等产品造型设计、产品结构设计、产品包装设计等工作。熟悉五金钣金技术、塑胶结构设计。

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关键词：机械结构设计；创新设计应用；变元法；优化设计

引言

作为我国当前的重点产业，机械设计与生产对于机械制造行业来讲非常重要。机械结构设计不仅关系着机械产品的最终可靠性与实用性，更关系着我国机械制造水平的高低和机械制造行业的未来发展。包括机械构件的材料、形状、尺寸等方面的内容，都是机械结构设计需要考虑到的问题。而一些创新的设计不仅能够优化传统机械结构设计的弊端，更是促进机械制造可持续发展的重要手段。

1.机械结构设计的基本要求

1.1功能设计要点

众所周知，机械制造的主要目的就是满足人们对于机械的功能需求对原材料进行加工并形成成品的一个过程。作为机械制造的初始阶段，机械的功能设计不仅要满足客户的实际需求，更要展现出创新性，要求设计的产品必须满足相关的机械工作原理，还要保证产品的稳定性、工艺力学以及材料力学和装配性能等相关因素的要求。

1.2质量控制要点

机械在铸造的过程中不仅要考虑到功能的实现，更多的还要考虑到产品的最终质量。包括产品的精度、刚度以及结构力学等标准是否符合，针对会影响机械产品制造质量的因素进行分析。一方面，通过控制这些质量影响因素来控制机械产品的质量和性价比，有效保障其质量和经济性。另一方面，还要充分考虑到机械的操作便捷性、外观以及安全特性和节能环保等方面的内容。因产品的质量不仅是由施工工艺和材料来决定的，所以要做到全面的考虑。

1.3优化与创新设计

随着机械制造业的不断发展，机械制造市场的竞争也愈发激烈。因此，机械产品结构的创新设计方式已经成为机械制造企业的有力竞争，在产品中引入创造性的思维和其他的学科技术，进一步应用于机械制造的优化设计和创新设计，有效的提高机械技术产品的竞争力。结构优化设计的前提是有大量的可能性方案，和优化空间，包括对机械产品的生产工艺、材料以及连接方式、尺寸形状等方面的优化和创新设计。

2.机械结构设计的创新方法

2.1材料、数量变元法

在机械设计的过程中，材料的选择有很多种，针对不同的材料会沿用不同的加工工艺和结构类型设计以及零件尺寸确立。机械结构的创新设计可以通过调整材料比的方式，制定出不同的结构方案。另外，机械产品的结构元素也较多，包括加工面和工作面、轮廓面以及轮廓线甚至零件本身等很多元素。机械结构的优化和创新设计可以通过对结构中的元素数量进行调整和改变，以实现改变机械结构的目的，达到创新的机械结构设计。

2.2位置、尺寸、形状变元法

前面提到，机械产品的位置、尺寸以及形状设计是影响最终机械产品质量的最主要因素。针对产品结构设计中的各个元素的位置进行适当地调整和改变，以获得更加优化的设计。例如，机械产品的零件非常多，在安排零件的焊缝位置时，应对应中性轴或者靠近中性轴等位置，避免增大收缩力或者导致变形弯曲。另外，通过对机械设计的零件尺寸变元，对其角度、长度以及距离等因素进行调整，或者对机械构建和零件进行改变，以实现整个结构优化，最终设计出最佳的方案。此外，还可以通过改变机械的结构零件表面和整体形状、轮廓以及零件的规格、类型等内容来实现机械结构的整体创新优化效果，也是创新机械结构设计的途径之一。

3.机械结构优化设计创新方法的运用需要注意的事项

3.1保障结构的社会效益与系统可行性

就当前的情况来看，对于机械结构的创新设计采用的是变元法的方式，通过改变和调整机械结构设计的相关因素，来获得创新的机械结构设计方法。但事实上，在利用变元法的结构设计时还必须基于市场应用的实际需求，在性能、经济上进行充分考虑。变元法研究的内容包括机械结构设计的数量、形状、材料位置以及装配连接变元等，主要通过对这些元素进行变元来设计出更多的优化和创新设计方案。但作为企业来讲，机械生产的目的就是要满足市场需求，创新结构设计的目的就是保障企业的经济效益，从而实现提高企业竞争力的目标。所以，在对机械结构创新设计的工作中，应充分考虑用户的实际需求和企业的实际发展情况，保障结构设计的社会效益与系统可行性。

3.2综合分析成本需求和制造工艺内容

其实，机械结构设计的创新设计不仅包括对结构、空间构造以及材料的调整和改变，还包括制造工艺、功能等方面的设计创新。机械结构的创新性评估作为机械制造行业的重点工作，逐渐开始受到行业内的关注。随着计算机技术的发展和机械制图、建模等技术的发展，机械创新工作越来越得到重视，很多企业都加大了对其的成本投入，导致其成本不断增加。因此，控制好机械结构设计的成本需求，再针对性的进行创新结构设计成为了当前发展的趋向。

4.结语

综上所述，创新设计是当前机械结构设计的主要发展方向，通过变元法的方式对机械结构中的各因素进行调整和改变，以实现更加优化的结构设计，以此创造出更多更优秀的机械成品。

参考文献：

[1]何毅.机械结构设计中的创新设计应用[J].中国科技投资，2013，20：173.

[2]徐慧勇.浅析机械结构设计中的创新设计[J].黑龙江科技信息，2010，30：46.

[3]生建友.机械创新设计在军用电子设备结构设计中的应用[J].电讯技术，2003，06：104-106.

[4]冯力.支持机械创新设计CAD方法的探索[D].西安电子科技大学，1999.

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关键词：机械制造；仿真技术；结构设计；加工设计

1机械设计制造与仿真技术概述

1.1机械设计制造

机械设计制造具有工作内容复杂等性质，机械设计制造过程中需要电气自动化、电子工程等技术的支持，相关科技的快速进步，也推动机械设计与制造工作向更多元化的方向发展。以往的机械设计一般以设备零件、工业器械为主要内容，在制造中需要先建构模型，进行多种科学实验，才能保证机械模型的合理性。利用各种自动化技术和仿真技术，能更科学、高效地进行标准化、非标准化的零件设计与加工。

1.2仿真技术

仿真技术应用多种硬件、软件工具，基于仿真实验、相关算法及问题求解，达到构建反映系统某一运行过程或行为的仿真模型的目的。仿真硬件以计算机和相关硬件为主，包括数字计算机、混合计算机、模拟计算机，以及目标仿真器、环境仿真器、运动仿真器等多种物理仿真设备；仿真软件包括各类仿真语言及相关数据库。在应用仿真技术过程中，为了构建基于仿真目标的系统模型，必须进行仿真实验，一般会进行离散事件的系统仿真实验和连续系统仿真实验。在机械设计和制造中应用仿真技术，能大幅度提升机械设备研发速度，减少制造中花费的时间、资金，从而帮助相关机械生产企业获得更高的经济收益。

2仿真技术在机械设计制造中的应用意义

2.1节约设计与制造成本

在机械产品的研究开发过程中，企业需要投入大量资金及人力，特别是在大型机械设备的研发中，因为工程量大、结构复杂，需要统筹全方位的设计工作，因此设计成本相当高，而设计的合理性、效率与研发成本息息相关。应用仿真技术，能够基于相关设计参数建立产品的二维、三维模型，对机械产品的全过程进行相应的模拟和实验；还能基于计算机完成传统研发过程中烦琐复杂的内容，有利于降低工作人员的研发难度和劳动强度。利用机械模型研发产品，能不断调整参数，降低利用实体模型等方法进行研发的经济成本，从而提升产品的研发质量与效率，节约设计与制造成本。

2.2提升参数的准确性

我国各行各业均向机械化、自动化等方向快速发展，当前所需的机械产品类型越来越多，结构越来越复杂，对零部件精密程度也提出了更高的要求，机械设计的过程也变得更为多元、复杂，对相关零部件参数的准确性提出了更高要求。利用传统机械设计方法难以满足当前的标准要求，利用传统计算机技术手段分析大量数据，不仅处理效率低，还无法直观地显示和调节相关数据，一旦出现数据计算失误或数据传递失真，就会降低产品的技术性能。利用仿真技术，能124够通过模型更直观、准确地分析和优化大量设计参数，降低设计难度与出错率，帮助设计人员快速完善产品设计和加工方案。

2.3确保设计方案的合理性

在传统机械设计研发过程中，设计方案的制订过程相当复杂，需要进行大量的人工分析，既浪费时间和精力，又难以保证设计方案的合理性、科学性，这主要体现在方案精细化程度不足，设计师未能全面分析制造过程等方面，导致最终制造出的机械产品在性能等方面往往与设计预期相去甚远，甚至达不到相关技术要求。科学应用各项仿真技术，能使设计人员更合理地整合相关数据，确定机械产品的各项参数，如基于各项仿真实验，获取环境、运动等仿真数据，构建机械设备在实际工作环境下的三维模型，从而更便捷、直观地调整相关参数，对比分析各个设计方案、制造方案，最终选择最优方案。

3仿真技术在机械设计制造中的应用优势

仿真技术在机械设计制造中得到广泛应用，在机械产品的设计、制造、检测等环节均发挥了重要的作用，这使得仿真技术在机械设计和制造中占据重要地位。仿真技术不仅能够更好地把控产品的质量与制造效率，还有利于优化相关技术，更快地进行产品的更新迭代，制造出符合市场要求的高质量、高性能产品，提升生产企业的经济收益。如今仿真技术应用范围仍在扩大，仿真对象、仿真目标更为清晰准确，进一步提升了仿真技术在制造行业的应用有效性。

3.1集成度高

仿真技术的集成化属性能更好地适应当前机械设计与制造工作的需求。仿真技术融合了多种科技与理念，本身十分复杂、多样，因此能够模拟不同类型机械产品的各个复杂模块，进行模块化、集成化的产品设计与制造，从而满足当前市场对机械产品提出的模块化、灵活组装等要求。

3.2分布性强

仿真技术的分布特性十分明显，这是由于仿真技术十分依赖网络技术、计算机技术及各种电气自动化技术。技术的不断发展，使仿真技术的分布特性不断加强。对仿真技术各软硬件工具及相应的运行环节进行分析，可以发现各种仿真功能的实现充分应用了各种网络技术、制造技术，整个技术的运行环节均需要配合各种理论和图形规定进行。分布性强这一特点会在一定程度上强化仿真技术在机械设计制造中发挥的积极作用，更好地保障设计工作的合理性和设备的制造质量。

4仿真技术在机械设计制造中的应用前景及发展方向

4.1应用前景仿真技术

随着各类计算机技术、电气技术的进步而迅速发展，一些仿真硬件设备及软件的水平快速提升，使数字化仿真技术的优势进一步凸显，当前主要体现在超小型计算机、处理器等工具相互配合方面，能够降低传统仿真技术中对大型仿真设备和实际仿真实验的依赖性，从而有效降低研发成本。在仿真软件方面，仿真技术正与AI技术融合，有利于提升仿真软件的精确性、全面性，推动机械设计向虚拟设计与制造方向发展，虚拟设计与制造将更多地应用虚拟仿真技术，在更多的机械产品设计及制造内容中应用计算机对仿真对象、目标进行全过程结构设计、参数调整及资源调配，从而显著提升机械产品研发水平和研发过程的管理水平，显著降低机械设备设计与制造的周期及成本[1]。由此可见，仿真技术在机械设计领域具有广阔的前景。

4.2发展方向仿真技术

在机械制造中的应用将向精确化、智能化方向快速发展。仿真过程的精确化发展体现在机械制造中的数控加工等过程将与仿真技术进行更深入的结合，通过模拟加工过程，可以更好地调整相关的加工参数或产品参数，从而以更低成本优化加工方案，使各项加工参数更精确、合理。仿真过程的智能化发展体现在机器人技术和网络通信等技术与机械设计仿真过程更深入融合，将使仿真过程更自动化、智能化，技术人员将更多地通过计算机软件进行仿真过程的设计与控制，基于各种通信技术进行数据交换和实时控制、监测。另外，仿真技术在机械领域的应用内容也将更为广泛、精细化。

5仿真技术在机械设计制造中的应用流程和具体应用

5.1仿真技术的一般应用流程

仿真技术的应用涉及图形学、几何造型学知识，在对目标产品进行实质抽象化的数学模型处理时，需遵循一般的应用流程。首先，应确定目标产品的结构和相关参数，建构基础的模型。基于各仿真工具建构能模仿真实环境及产品的可靠系统，加上边界条件、约束条件等参数。其次，应用电气工程、自动化、网络通信等方面的技术，将数学模型中的参数进行相应的阐述，并结合时空关系划分模型，构建每种环境下的动态模型与静态模型。以构建动态模型为例，需要构建连续时间下的仿真模型、离散时间下的仿真模型、混合时间下的仿真模型，并重视各模型之间变换层面的构建[2]。再次，应用相关算法、仿真软件及计算机语言，对仿真模型开展全面的分析。需要满足模型自由变换、参数分析全面等要求。最后，进行仿真模型实验工作，即将创建的仿真模型输入搭载某一实验环境的计算机中，使仿真模型虚拟运行，由此得到产品仿真运行的结果[3]。开展仿真实验前，需要进行先期设计，并对实验方案进行预运行，根据仿真实验想要达到的实验结果确定具体的衡量指标和标准，对仿真实验结果进行合理的分析。为验证实验结果的可靠性，需要通过反向验证等方法进行检验。经过这一系列的应用流程，才能保证仿真技术被合理地应用于机械设计制造。

5.2仿真技术在机械设计制造中的具体应用

5.2.1仿真技术在机械产品结构设计中的应用根据机械产品结构设计的一般工作流程可知，机械产品结构由完成不同功能的多个结构协同组建而成。结构设计直接关系到机械设备运行的安全性、效率及其他重要性能，研发人员在利用仿真技术进行结构设计时，需要优化产品结构的模拟实验等工作，如通过高负荷环境下的功能性实验来测试产品结构的安全性、可靠性等性能，然后基于各项测试最终确定最优的产品结构模型。与此同时，研发人员需要借助仿真技术、三维设计软件及运动学理论，对产品结构设计模型进行多角度、多维度的展示、观测和测试，在保证产品结构的运动状态可靠性符合设计标准的基础上，对不同零部件进行干涉实验和细化分析，从而发现各零部件存在的金属疲劳等问题或技术瓶颈，然后进行参数、材料等方面的优化调整，以全方位提升机械设备结构设计的合理性[4]。三维设计软件在机械设计中已较为普遍，将运动仿真与三维设计进行更高程度的融合，能够使研发人员实时地观测机械结构在具体运动环境下的各项性能，有效提升结构设计质量，节约设计所需的时间和物料成本。例如，在一些机械设备的齿轮设计中，研发人员利用仿真技术能提升这些重要部件的质量和设计的合理性。齿轮是一些机械设备的关键部件，其性能直接影响整个机械产品的使用寿命与生产效率。应用仿真技术，能对齿轮结构设计及相应设计参数进行测试，判断齿轮设计能否满足产品的设计目标和相应的加工要求[5]。在具体应用中，基于仿真软件模拟齿轮在相应环境中的工作环境，以此检测齿轮结构设计、参数设计是否符合规范。若发现设计问题，还能进行相关参数的调试，最终完善齿轮设计。如利用仿真技术模拟和测试圆弧针齿的运行轨迹，测试齿轮是否能在相应环境下正常运行，并基于仿真技术深入完善各齿轮转动接触点的相关参数。5.2.2仿真技术在机械产品加工设计中的应用机械产品从设计到制造需历经多个步骤，许多步骤的流程较复杂，特别是在设计和生产大型、超大型机械设备时，其过程尤为复杂，而应用仿真技术能在一定程度上使这一过程更加便捷[6]。机械加工设计过程中应用仿真技术，能切实优化研发设备的各项性能和工作效率。例如，在数控加工工作中，需要编写相应的加工方案，而应用仿真技术能更便捷地完成加工方案的编写，调试机床运行程序，生成相应的二维、三维图形及加工数据，在机械设备生产中合理选择刀具等加工工具，利用合理的流程、准确的加工指令高效完成设备加工作业。此外，应用仿真技术还能有效减少人为操作、降低失误率。

6结束语

综上所述，仿真技术已在多领域得到应用，具有很强的技术优越性，推动其在机械设计制造中的应用，能够为机械制造领域带来新的活力和发展机会。因此，相关企业需要积极、合理地应用仿真技术，优化相关的设计、制造工作，提升机械产品的质量与研发效率。

参考文献

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[2]高源,闫韬,满成,等.计算机仿真设计在塑料制品开发中的应用研究进展[J].合成树脂及塑料,2019,36(2):99-102.

[3]周卉.计算机仿真软件在机械结构优化中的运用指导:评《UGNX机械结构设计仿真与优化》[J].机械设计,2020,37(12):159.

[4]陈登凯,乔一丹,刘佳璇,等.基于复合仿真技术的武器装备工业造型设计方法[J].包装工程,2021,42(20):49-58.

[5]胡光.计算机仿真技术在塑料加工中的应用[J].塑料科技,2021,49(7):106-109.

篇12

日常生活中电器设备要运行几乎都离不开插头插座，它是电器和供电之间的桥梁。排插也是插座的一种，是把多个插座集中放在一起而形成的多孔插座。这样的组合可以一座多用，既节省空间又节省线路，简单实用。中国市场调查研究中心研究指出，国内排插需求年均增长达到9%，2014年排插销量约有16094万个，可见排插在我们生活和工作中是最不可或缺的设备之一。过去的多功能插线板（插孔可兼容两极或三极）因插孔较大，插座接片与电器插头接触面积过小，经常容易使接触片过热导致火灾事故的发生。所以2011年6月，国家标准化管理委员会对我国排插类产品制定新标准GB2099.3-2008，进一步规范排插产品规格，保障用户使用安全。新国标取消了大万用，要求全部统一为扁形插针结构。这样单功能的插线板两级和三极插孔分开，插头与插座的接触面积更大，接触更紧密，可有效降低安全事故发生的可能性。排插按结构样式一般可划分为：线型排插、飞碟排插、踏板排插、旋转排插等。其中，线型排插仍是我国排插主流产品，销售额份额约占到全部排插的81%，可见线型排插的改进具有重要的研究意义。

2简约设计理念在双排插座结构设计中的应用

2.1.简约设计及其优点

产品设计的最终目的就是要实现某些特定功能，而现实情况是许多产品在设计时却走入了一个误区，为了追求卖点，往往会在单一产品附加许多功能，而这些功能消费者并不一定需要，或者将功能无限扩大，使得产品的结构日趋复杂。成本增加的同时适用性、易用性、安全性却在下降，影响了主要功能的体现。简约设计就是“简化复杂”“、简单使用”“、简约能源”。简约理念的引入，就是要让设计回归到简单易用、安全可靠的本质需求。其实就产品结构和功能而言，产品结构越简单、所附加的功能越少，那么设计开发所需的时间、资源投入、生产成本就越小。

2.2简约理念在双排插座结构设计中的应用

排插产品设计最终还是在其安全结构上，不管外型多花俏，材质多新颖，归根到底，最终都在于产品使用方便，安全可靠。应用简约理念进行排插结构设计，在保证安全的第一要求下，越简单的结构越能体现产品的经济性、实用性，安全性和可靠性。近年来家用电器设计已向简约一体化逐渐发展，排插结构设计也是如此。如现在流行的排插内部一体化结构，它改变了过去内部电线复杂的连接方式，使变成了插孔脚一体成型的导电金属片，其优点是结构简单、安全可靠、组装方便。

3线型双排插座的简约设计理念

3.1传统线型双排插座现存问题

线型双排插座是常用的款型，但在使用过程中，由于各种用电产品的插头规格大小不一，比如手机、平板电脑充电器，而排插基本上是固定大小，固定的插座距离，经常出现排插上插座之间空间不够，非常拥挤，导致不能同时使用相邻的插座的情况。一个用电设备在使用时，不得不拔掉部分其它用电设备插头，使用上十分不便且危险。

3.2线型旋转双排插座结构分析

针对线型双排插座所存在的问题，为了解决插排上的空间问题，出现了如多级旋转，伸缩式，链式，盘式等类型的排行替换。大部产品结构比较复杂，成本也较高。基于简约设计的理念，下面提出了一种线型旋转双排插座设计。结构形式。本线型旋转双排插座至少包括两个插座单元，相邻插座单元通过铰链连接，且依次排列在顶部形成平齐的插头安装面，将用电设备插头插入插孔可接通电源。当插头过于密集时，可向两侧掰开插座单元，使插座单元各自设有插孔的顶面向两侧张开以互成支撑角度，此便捷设计可解决因插头体积过大造成安装面插孔位不足的问题，能够为插头提供更大的使用空间。当排插使用完毕后，可将各插座单元旋回收缩，变形后既不增加整体空间占用，又方便实用。

4总结

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关键词：冰箱产品；塑料件；结构设计

中图分类号：TB657 文献标识码： A

一、新时期家电产品中塑料件结构设计中优化造型结构设计理念

1、外观形状设计

外观形状是产品使人体视觉上产生美感、进而达到心理上美的享受的商品的综合印象，要想使家电产品实现上面的效果，设计师在其中就扮演了重要的角色，设计师在外观设计的过程中，通常要通过外观设计中最重要的点、线、面和角等几何元素的综合应用，这些元素的综合应用可以创造家电产品外形的起伏、棱角、曲面和圆角等，从而实现这一效果。

2、图案纹理设计

图案纹理设计在家电产品的设计别重要，其设计内容主要包括：流行时尚和传统元素，对于流行时尚方面而言，要在流行时尚的设计理念的指导下来挖掘设计元素并且寻求设计思想，用图案纹理设计的表达效果给予合追求时尚和跟随流行的消费者一种鲜明的时代感和感染力。对于传统元素方面而言，要从传统元素这种设计思想的指导下寻求创作源泉和创作思想，赋予家电产品古老文明的内涵，通过这种创造给予消费者喜闻乐见的好感。

3、色彩设计

色彩设计主要从以下几方面的内容来设计：其一，家电产品的市场定位和对产品时尚潮流进行研究要从产品的功能和结构两方面来进行分析。其二，通过色彩设计给消费者创造一种温馨的家电环境，从而使使用者感受到家电产品带来的亲切感和愉。其三，家电产品的色彩设计可以实现其和周围环境形成一种和谐的基调，从而使使用者感受到温馨和舒适。

二、冰箱产品中塑料件的结构设计

1、壁厚的设计

壁厚的合理设计对一个塑料制品来说是至关重要的，制品的壁厚一般在1～6mm范围内，而最常用的壁厚数值为2～3mm。壁厚的设计与塑件尺寸有一定关系，其关系见表1。举例说明，在冰箱设计中，门体上下饰条的大面壁厚为2.5mm（材料为ABS），抽屉壁厚为2～3mm（材料为PS），挤出件设计要做到尽量壁厚一致，壁厚一般为2mm。过薄的壁厚不能保证制品的强度，过厚的壁厚要消耗大量材料、增加制品成型后的冷却硬化时间，此外还容易产生气泡、凹陷、夹心和收缩不均匀，从而造成应力集中。

壁厚的设计一般来说应遵循如下原则：制品的设计应尽量保证壁厚均匀，避免壁厚突然变厚或变薄；对于壁厚过厚的地方，采用增加工艺孔等方式去掉多余的壁厚，消除该处产生的内应力。

表1

2、脱模斜度的设计

为了塑料从模腔中脱出，在平行于脱模方向上的塑件表面上设有一定斜度，称之为脱模斜度。脱模斜度的大小取决于塑料的性质、收缩率的大小、制品的壁厚和形状，设计时一般考虑以下几种情况：制品形状复杂，深度较深，不易脱模的，塑料的收缩率大的，应选用较大的脱模斜度；制品尺寸精度要求高的，制品较高、较大的，应选用较小的脱模斜度。一般而言，对于透明GPPS材料的抽屉而言，脱模斜度在不影响外观和使用功能的前提下，应尽量大，正常情况下不小于2度。而对于ABS材料的其他零件，相应的脱模斜度可小些。

3、加强筋的设计

增加加强筋可以在不增加壁厚的情况下，使塑件强度和刚度提升，以节约塑料用量，减轻重量，降低成本。并有效防止塑件翘曲，还起到辅助浇道的作用。加强筋的设计要点：

用高度较低、数量稍多的筋代替高度较高的单一加强筋，避免厚筋底冷却收缩时产生表面凹陷。当筋的背面出现凹陷影响美观时，可采用装饰结构予以遮掩。

筋的布置方向最好与熔料的充填方向一致。筋的根部用圆弧过渡，以避免外力作用时产生应力集中而破坏。但根部圆角半径过大则会出现缩水现象。一般不在筋上安置任何零件。位于制品内壁的凸台不要太靠近内壁，以避免凸台局部熔体充填不足加强筋在防止制品变形、增加制品刚性方面的应用。为了防止正面收缩痕迹，尽量将与正面连接的壁厚减薄，如果强度有影响，可以将连接处局部减薄。一般而言，筋条的厚度为0.5～0.75倍的正面壁厚。

4、孔的设计

塑料制品上的孔通常有两种，一种是制品本身有各种用途的装配孔，另一种是为了改善制品的性能而设置的工艺孔，不管是哪一种孔，设计合理，就会有一个好的质量并且便于制品的成型。具体应用主要分三种情况：当制品需有侧孔时，往往会使模具增加侧抽芯机构，使模具的制造复杂化，因此应尽量改进设计，简化模具结构，确保顺利脱模；制品上孔的位置，应尽可能设置在不易削弱制品强度的位置上；对于脆性制品，相邻孔之间以及孔到制品边缘之间，要留有适当的距离，以防止在连接和固定制品时发生破裂。

三、新时期家电产品中塑料件结构设计中优化功能结构设计技术

1、优化几何形状设计

壁厚：从家电产品的经济角度分析，如果使用过厚的塑料件壁厚，过厚的塑料件壁厚不仅增加了家电产品原材料的成本，同时还有利于延长塑料件的使用周期，这样做的缺点就是会大大增加产品的材料费用和成本；过厚的塑料件壁厚在家电产品设计角度分析，很难达到均匀硬化的状态。太薄的塑料件壁厚太薄，在脱模过程和装配使用的过程中容易发生翘曲变形主要是由于刚度性能差和强度性能差的原因造成的。

2、优化装配设计

2.1塑料件之间的连接方式设计

自攻螺钉连接法有很多优点和特点，简单的模具加工和较好的装配强度是这种方法最好的优点，但这一方法也有其自身的缺点，这种方法需要多的自攻螺钉、较发杂的装配工序和较高的成本费用，同时这种方法在拆卸的过程中也比较繁杂。卡钩-扣位连接法相对于上述方法而言也有很多自身的优点和特点，其中，模具加工复杂是这种方法很大的特点，但这种方法还有很多优点，装配方便是这种方法最重要的优点，卡钩-扣位连接法要求卡钩-扣位之间松紧合适，满足这一要求是为了实现方便事后操作的目的。

2.2间隙配合设计

家电产品的塑料件成型后，会有一些很明显的缺点，塑料件成型后会产生误差，而这个误差产生的原因是多方面的，其一是因为塑料件成型后自身留有残余应力发生翘曲变形导；其二是模具加工制造造成的；其三是由于热胀冷缩造成的。所以，塑料件之间间隙配合不能偏大偏小，应该保持在合理的状态，因为塑料件之间缝隙超标是由于偏大的间隙配合造成的，还有，塑料件之间干涉是由于偏小的间隙配合造成的。

3、强度设计方案的优化

强度设计主要靠零件强度设计和连接强度设计这两种方式来实现其设计效果。决定零件强度的因素很多，其一，家电产品塑料件使用材料的壁厚；其二，所使用的塑料件材料的形状；其三，塑料件的加强筋和结构形式；这三个方面的原因是决定零件强度的主要原因。在加强连接强度的过程中可以选择多种方法，其中螺钉联接和卡钩-扣位联接这两种方式是主要的使用方式，要求在把握产品的总体外形尺寸上，从而加强强度设计方案的优化。

4、降低成本的设计优化

在塑料件的结构强度等各方面的条件满足塑料件的设计要求时，就可以减少塑料件的壁厚，从而达到降低材料成本的目的。当满足塑料件的结构强度和使用要求的条件时，可以减少无关紧要的加强筋的使用，在这一过程中还可以简化零件结构，从而实现零件简单实用的目标。采用低成本的塑料件表面处理工艺设计方案。

四、新时期家电产品中塑料件结构设计的一些建议

1、适应模具加工制造和注塑方面的设计创新

适应模具加工制造和注塑方面的工艺结构设计的创新中，对结构设计师的要求特别严格，结构设计师要充分考虑模具加工制造方面的问题，同时，适应模具加工制造和注塑方面的设计创新和对塑料件设计要以有利于成型、脱模和提高成品质量为设计原则，另外，适应模具加工制造和注塑方面的工艺结构设计的创新中结构设计师还要做到在满足几何形状设计的基础上，充分考虑塑料件结构的细节设计，同时还要让它与几何形状设计的思维方法一致。

2、适应批量生产方面的工艺结构的设计创新

适应批量生产方面的工艺结构设计创新，对结构设计师的要求较为复杂，其主要内容主要是指结构设计师在设计塑料件的过程中要考虑多方面的问题，其一，应该充分考虑生产线上的效率，例如，要创造出方便和快捷的员工装配和操作，这种方式就有利于提高生产效率和经济效益。其二，适应批量生产方面的工艺结构的设计创新离不开工艺结构设计、几何形状设计和成本设计的作用，要求结构设计师适应批量生产方面的工艺结构的设计创新的过程中统筹全局，还要注重细节。

结束语

新时期家电产品中塑料件结构的设计主要包括几方面的内容，其一是家电产品的造型结构设计，其二是家电产品的功能结构设计，其三是工艺结构设计，其中塑料件结构的功能结构设计家电产品结构设计的核心，其二和其三家电产品结构设计的基础，本文从这三方面对新时期家电产品中塑料件结构设计提出了一些创新性的建议。

参考文献

[1]杨德华，陈立新.浅谈冰箱零件结构设计方法[J].科技致富向导，2012，24：148-151.

篇14

常选取路径最长的线缆作为布线设计中的第一根线来实施。优点是后续布线时以此线缆为参照做沿缆布线设计，其他线缆可借用整个走线路径，或者借用其中一部分走线路径，快捷方便。在使用沿缆布线时，需要指定具体参照的那根线，并且指定选取参照线缆中使用的初始位置和终止位置供参照创建。当第一根线缆生成以后，由于与连接器相连接的初始段和末段线缆路径连接是系统自动产生的，与所期望不相符时，可事先在连接器中创建合适的空间位置点，给通过与连接器相接的那段线缆插入合适的空间位置点，修改其走线路径，调整其位置，达到预期效果。

2参照首根线缆设计后续线缆

后续线缆可参照先前创建的线缆布线。当布线需用另外一个布线网络中的一部分，而这两个布线网络又不连接时，需先将借用的那个布线网络设置共享后，对原本两个不相连接的布线网络创建连接，再从一个布线网络到另外一个布线网络借用参考布线，实现线缆跨网络布线；当两个或多个布线网络交叉时，布线时系统不知道哪个布线网络是优先走线路径参考，可将优先考虑的那个布线网络与其他布线网络交叉点后方紧接着的那个位置点属性设置为“必须”，并配合将另外一个布线网络交叉点后方紧接着的那个位置点属性设置为“不允许”，以此来设置布线网络的优先级层次。

3后期线缆规范调整，美化走线设计

当一个布线网络被多条线缆参照使用时，常出现线缆扭曲交叉干涉的情况。可通过设置线缆扭曲交叉干涉较严重的位置点及其前后位置点的属性，改变角度值，调整理顺线缆；对多股线可修改设置位置点的“最大直径”，增大其间隙，消除干涉。如果线缆很多，常通过增加走线槽加以规整，使其规范。在虚拟布线中，线缆扭曲交叉干涉现象不影响实际布线，可酌情放宽要求。

4提高布线美观性,优化结构设计完整性,验证布线工艺可行性

增加线号、扎带、走线槽及护套元件，美化和规整线缆，使其更加逼真，与实际工艺相一致。与此同时，它也能反馈虚拟布线的位置是否满足结构设计要求，布线工具是否适用，操作和后期维护是否方便，是否需要对产品增加布线结构工艺件，满足布线工艺可行性，或对某些零部件增加辅助工艺，如扎线孔、引线支架和引线桥等。在总装中，审阅当前布线的工艺和结构，通过对需要增加辅助工艺特征的零部件进行激活，增加辅助工艺开孔特征或引线支架和引线桥等元件。由于CREO统一数据库具有全相关性，对零部件的修改会实时反映到总装上，从而使总装效果的审阅非常方便。当确认所有的工作完成后，可把线缆装配下的骨架模型隐藏，消除总装配中复制几何模型和原来零部件模型干涉造成的显示重影问题，完整的布线仿真三维模型全部生成。布完线的骨架模型和完整布线三维模型如图2所示。

5结语