導(dǎo)語：如何才能寫好一篇產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：電子產(chǎn)品；結(jié)構(gòu)設(shè)計；影響因素

中圖分類號：TH156文獻(xiàn)標(biāo)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(xué)士，準(zhǔn)備評中級機(jī)械工程師，研究方向：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)開發(fā)

電子產(chǎn)品的功效不僅需要通過原理性設(shè)計來實現(xiàn)，同樣也需要進(jìn)行電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化來實現(xiàn)。電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性設(shè)計與原理性設(shè)計相輔相成、不可分割，在電子產(chǎn)品設(shè)計時要綜合考慮。但是一些電子產(chǎn)品設(shè)計人員在產(chǎn)品設(shè)計時只側(cè)重于功能性原理設(shè)計，忽略了結(jié)構(gòu)性設(shè)計。在對電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計時要充分考慮到電子產(chǎn)品的功能，綜合考慮電子產(chǎn)品生產(chǎn)和維修、產(chǎn)品設(shè)計零件材料、產(chǎn)品功效實現(xiàn)、產(chǎn)品用戶使用、產(chǎn)品使用壽命、產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益等影響因素。

1電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求與原則

1.1電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求一般體現(xiàn)在以下幾個方面：第一是功能要求，電子產(chǎn)品作為一種商品，要在結(jié)構(gòu)設(shè)計中體現(xiàn)自身的使用價值；第二是產(chǎn)品質(zhì)量要求，產(chǎn)品美觀、實用、環(huán)保等質(zhì)量要求決定了產(chǎn)品的價值，有助于實現(xiàn)電子企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；第三是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化，電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計涉及到工藝、材料、聯(lián)接方式、形狀、位置、尺寸等結(jié)構(gòu)設(shè)計元素，找到結(jié)構(gòu)優(yōu)化的最佳方案；第四實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新，現(xiàn)代電子產(chǎn)品與信息技術(shù)同步發(fā)展，在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會，電子產(chǎn)品更新升級速度相當(dāng)?shù)目焖?，所以在對電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計時要運(yùn)用創(chuàng)造性思維，運(yùn)用最先進(jìn)的電子技術(shù)和設(shè)備，實現(xiàn)電子產(chǎn)品的盈利。

1.2電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則

第一，實現(xiàn)各個部件的預(yù)期功能的原則，立足結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體，協(xié)調(diào)各個結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，簡化電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)一個結(jié)構(gòu)多種功能；第二，遵循強(qiáng)度與剛度的要求，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計、減小應(yīng)力集中、改善受力情況來增加強(qiáng)度，對外殼材料進(jìn)行綜合的檢測，滿足所需要的強(qiáng)度和剛度；第三，滿足制造工藝和裝配要求的原則，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要簡化電子產(chǎn)品零部件的配置、提升產(chǎn)品裝配性能、合理劃分裝配單元等來實現(xiàn)零部件的合理安裝；第四，滿足用戶審美的原則，電子產(chǎn)品不僅要有實用功能，更不可以忽視電子產(chǎn)品的外在美感[1]。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計階段應(yīng)考慮的主要因素

2.1產(chǎn)品的生產(chǎn)和維修方面的因素

做好電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計生產(chǎn)和維修環(huán)節(jié)，筆者建議從以下幾個方面做起：一是增強(qiáng)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(xiàn)隱蔽效應(yīng)。產(chǎn)品的生產(chǎn)是做好電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)，因此在產(chǎn)品生產(chǎn)階段就應(yīng)當(dāng)做好結(jié)構(gòu)設(shè)計，設(shè)計好的產(chǎn)品才能投入生產(chǎn)中。電子產(chǎn)品的設(shè)計一定要結(jié)合其實用性考慮，將實用性納入到電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，做到產(chǎn)品的美觀設(shè)計和實用設(shè)計相結(jié)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(chǎn)品檢修有很大的影響，一般來講，排線連接生產(chǎn)效率要高，插拔連接較方便，同時，在維修方面的設(shè)計也非常重要，電子產(chǎn)品要做到維修便捷，因此在維修方面的設(shè)計要易于打開相應(yīng)設(shè)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(hù)產(chǎn)品性能。產(chǎn)品生產(chǎn)和維修是結(jié)構(gòu)設(shè)計階段應(yīng)當(dāng)考慮的首要因素。

2.2產(chǎn)品設(shè)計零件材料方面的的因素

對產(chǎn)品設(shè)計零件材料的選擇，也將極大的影響到電子產(chǎn)品設(shè)計的效果。在零件材料的選擇上，要考慮零件材料是否環(huán)保、可回收再利用、安全等因素。在對電子產(chǎn)品設(shè)計零件材料的選擇上，要選擇信譽(yù)較好、價格較合適的廠家，不能貪圖低價的便宜，縮減生產(chǎn)成本，采購前要選定產(chǎn)品設(shè)計所需要的材料，采購時盡量選擇材料優(yōu)質(zhì)，價格合適的廠家，采購來的零件材料要送到相關(guān)的檢測部門，經(jīng)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(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)中；電子產(chǎn)品的種類不斷增多，電子產(chǎn)品的使用人群增多，電子產(chǎn)品的普及產(chǎn)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(fù)性的威脅?？墒窍嚓P(guān)電子技術(shù)設(shè)計人員卻忽視了對電子產(chǎn)品的后期處理，造成許多電子產(chǎn)品在被使用后沒有得到科學(xué)的處理方法，電子設(shè)計人員要牢牢樹立環(huán)保意識，要實現(xiàn)電子產(chǎn)品設(shè)計各個環(huán)節(jié)的無污染。另外，還要考慮電子產(chǎn)品的可回收利用。

2.3產(chǎn)品功效實現(xiàn)方面的因素

電子產(chǎn)品的功效能否實現(xiàn)很大程度上取決于產(chǎn)品內(nèi)部布局的合理性，因此要想實現(xiàn)電子產(chǎn)品預(yù)先設(shè)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(dǎo)致電路板的變形甚至是斷裂，對于怕熱的元器件要遠(yuǎn)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(yīng)該考慮到與相關(guān)因素的地理位置距離。

2.4產(chǎn)品在用戶使用方面的因素

電子產(chǎn)品設(shè)計是為了服務(wù)廣大用戶，因此，要考慮到用戶使用方面的因素。電子產(chǎn)品貼近人們生活，所以務(wù)必要保證其安全性，完善安全保護(hù)接地措施，安裝電子安全設(shè)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(chǎn)品機(jī)械零部件損害，延長電子產(chǎn)品機(jī)械零部件的壽命；電子產(chǎn)品對外輻射較大，久而久之，對設(shè)計人員、用戶等都形成了無形的生命威脅；對電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)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(chǎn)品運(yùn)輸、存儲時的安全，防止引起意外爆炸。

2.5產(chǎn)品使用壽命方面的因素

產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)好壞，對產(chǎn)品使用壽命有著很大的影響。綜合考慮散熱、熱保護(hù)、熱機(jī)械固定、太陽輻射等溫度對產(chǎn)品使用壽命的影響因素，及時為元器件散熱，對功率性發(fā)熱的元器件實施熱保護(hù)，避免長時間的太陽直射，保護(hù)元器件，避免電子產(chǎn)品的過早報廢，延長產(chǎn)品使用壽命；保證電氣連接、機(jī)械連接的可靠，進(jìn)行防振動設(shè)計，防止連接松動和噪音產(chǎn)生；在結(jié)構(gòu)設(shè)計時既要避免內(nèi)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(chǎn)品的耐用性，提高產(chǎn)品的使用性能[2]。

3結(jié)束語

實現(xiàn)電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計需要綜合考慮很多因素，只要電子設(shè)計人員準(zhǔn)確把握電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響因素，才能實現(xiàn)電子產(chǎn)品的預(yù)期功效，使電子產(chǎn)品更加符合人們的需求，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的使用需要，使電子企業(yè)在激烈的市場競爭中處于不敗之地，獲得長足發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]于龍飛.電子通訊產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計研究[J].信息技術(shù)與信息化，2014，11:47-48.

篇2

投資者需要了解當(dāng)前加息誘因。2009年隨美元指數(shù)走低,全球各主要股指、黃金、原油,基本金屬和大宗農(nóng)產(chǎn)品等價格開始大幅度走高(見表1),通脹預(yù)期加強(qiáng)。2009年9月以來 M1增速趕超M2,形成“反喇叭口”加之信貸投放的過快增長,引發(fā)市場對通脹的擔(dān)憂。

從2010年1月18日起上調(diào)存款類金融機(jī)構(gòu)人民幣存款準(zhǔn)備金率傳遞出央行希望適度降低當(dāng)前流動性過剩的信號。

對于廣大投資者來說,加息意味著選擇一個新投資理財方向。銀行結(jié)構(gòu)類理財產(chǎn)品提供了豐富的投資領(lǐng)域。下文將分別介紹各類資產(chǎn)與利率的關(guān)系,展現(xiàn)不同種類產(chǎn)品對利率變動的敏感程度。

匯率類理財產(chǎn)品

簡述:

此類產(chǎn)品通常以美元兌其他幣種的匯率為掛鉤標(biāo)的,掌握美元指數(shù)的大體走勢,便能較好的控制匯率類產(chǎn)品的風(fēng)險。

原理:

2009年10月6日,澳央行升息,這一舉措支持了澳元強(qiáng)勢。2009年12月5日美國超預(yù)期的失業(yè)和非農(nóng)就業(yè)數(shù)據(jù)公布后,美國升息預(yù)期提高,這支持美元在2009年年末完成絕地反擊。2010年外匯市場的環(huán)境將與2009年有明顯區(qū)別。各國量化寬松的貨幣政策將逐漸終結(jié),升息也將成為許多國家的選擇。在各國退出政策和升息的博弈中,如何退出、何時退出,將會對該國貨幣在2010年是否處于相對有利的地位產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

從匯率類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看,設(shè)置閾值(臨界值)是常規(guī)手法,若掛鉤匯率超出或等于這個閾值,則投資者獲得較高收益,相反則獲得較低收益。產(chǎn)品的設(shè)計和發(fā)行機(jī)構(gòu)會根據(jù)具體市場情況調(diào)整閾值,因此對于投資者而言,此類產(chǎn)品的超額收益率不會有太大波動。

配置原則:

在配置此類產(chǎn)品的過程中,投資需要關(guān)注產(chǎn)品的投資幣種,一般以澳元或者美元類產(chǎn)品作為首選。但隨著人民幣升值壓力逐漸加大,國內(nèi)投資者應(yīng)謹(jǐn)慎購買外幣產(chǎn)品,以持有人民幣資產(chǎn)為佳。

信貸類理財產(chǎn)品

簡述:

信貸類理財產(chǎn)品是商業(yè)銀行借助信托渠道將理財資金投資于企業(yè)貸款的一種理財方式,產(chǎn)品收益掛鉤貸款企業(yè)的信用風(fēng)險。此類產(chǎn)品多數(shù)投資于優(yōu)良信貸資產(chǎn),但存在一定本金損失風(fēng)險,對利率波動敏感,并會因投資期限偏長而增加流動性風(fēng)險。

原理:

產(chǎn)品的預(yù)期收益率水平介于同期存款基準(zhǔn)利率和貸款基準(zhǔn)利率之間。利率波動期,預(yù)期收益率水平會隨基準(zhǔn)利率調(diào)整。(參見表2)。分別選取六個月存款利率和六個月至一年(含一年)的貸款利率作為參考,產(chǎn)品預(yù)期收益高出存款利率39個基點,低于貸款利率209個基點。其絕對值分別對應(yīng)投資者和機(jī)構(gòu)的收益,基本遵循“開”分成。

利率下降期,信貸類產(chǎn)品可能會提前終止;利率上升期,由于此產(chǎn)品投資期限較長,易造成相對收益打折。

配置原則:

利率波動期,尤其是在利率上升期,應(yīng)當(dāng)選擇期限較短的信貸類產(chǎn)品或者“隨息而動”型信貸類產(chǎn)品?！半S息而動”是指產(chǎn)品的預(yù)期收益率隨銀行存款或貸款利率而浮動,即:預(yù)期收益率=期初預(yù)期收益率+(調(diào)整后銀行存款或貸款利率-期初銀行存款或貸款利率)×參與率。

黃金類理財產(chǎn)品

簡述:

2009年9月以來,國際金價一直處于高位震蕩。2010年,通脹預(yù)期強(qiáng)烈,為避免出現(xiàn)負(fù)利率,央行加息信號愈加明顯。2010年年初,美元的弱勢格局被打破,進(jìn)而打壓了黃金、石油等大宗商品的上升空間。

原理:

2009年黃金掛鉤結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的最大特點為看漲(單向看漲或在某一個價格區(qū)間內(nèi)看漲)模式,且在投資期限上采用短期化模式,這種設(shè)計策略可以鎖定金價迅速上漲帶來的收益。進(jìn)入2010年,黃金掛鉤結(jié)構(gòu)化產(chǎn)品依舊是理財市場的追逐熱點,不但有避險保值、對沖通脹風(fēng)險的優(yōu)勢,而且通過杠桿化的結(jié)構(gòu)設(shè)計,達(dá)到“以小搏大”的目的,從而獲得高收益。

配置原則:

首選擇結(jié)構(gòu)類型。未來一段時間,此類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計將依然采取看漲結(jié)構(gòu)和區(qū)間結(jié)構(gòu)。今年的區(qū)間結(jié)構(gòu)將會在起初價格上下設(shè)置波動區(qū)間,無論金價上漲或下降,只要不超出設(shè)定區(qū)間就能獲得較高收益。為防止黃金價格回落,投資者選擇這類結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品較為保險。

同時投資者需要關(guān)注對產(chǎn)品期限的選擇。存貸款利率的上升,必然會導(dǎo)致理財產(chǎn)品預(yù)期收益率的上升。投資者應(yīng)盡量持有短期產(chǎn)品,以避免因利率上升而遭受機(jī)會成本損失。

利率類理財產(chǎn)品

簡述:

同業(yè)拆借利率是利率類結(jié)構(gòu)性理財產(chǎn)品最常見的掛鉤標(biāo)的。此類優(yōu)勢在于收益穩(wěn)定,多數(shù)產(chǎn)品屬于保本浮動或保息浮動型,無本金損失風(fēng)險;缺點在于不具備博取高收益的可能。

原理:

利率類產(chǎn)品多采用區(qū)間型結(jié)構(gòu),其次是看漲或者看跌模式。區(qū)間型產(chǎn)品的收益主要取決于掛鉤利率走勢、掛鉤利率落在計息區(qū)間的實際天數(shù)和產(chǎn)品計息總天數(shù)。利率波動期內(nèi),掛鉤利率落在區(qū)間之外的可能性增大,區(qū)間型尤其是窄區(qū)間型產(chǎn)品的收益會受到影響。

看漲或看跌型產(chǎn)品收益主要取決于掛鉤利率走勢和觸發(fā)線水平。在利率波動期,掛鉤利率達(dá)到觸發(fā)線的可能性增加。利率上升期內(nèi),看漲型產(chǎn)品獲得高收益的可能性增加,看跌型產(chǎn)品反之。

配置原則:

適宜配置區(qū)間寬度較大的區(qū)間型產(chǎn)品。在利率上升期(下降期)可相應(yīng)配置看漲型(看跌型)利率類產(chǎn)品。

結(jié)構(gòu)化理財產(chǎn)品的最終收益不僅僅是由掛鉤標(biāo)的的資產(chǎn)類別和走勢所決定,還包括產(chǎn)品的期權(quán)結(jié)構(gòu)、投資期限、進(jìn)場時機(jī)以及投資幣種的匯率等因素。在通脹預(yù)期加強(qiáng),加息政策顯現(xiàn)的背景下,投資銀行理財產(chǎn)品應(yīng)堅持三原則:

認(rèn)清期權(quán)結(jié)構(gòu)原則。投資者在了解產(chǎn)品預(yù)期收益的同時,更要關(guān)注產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計。歷次出現(xiàn)問題的結(jié)構(gòu)產(chǎn)品不只是結(jié)構(gòu)設(shè)計瑕疵,也存在投資者沒有充分了解產(chǎn)品結(jié)構(gòu),對標(biāo)的走勢預(yù)期與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的方向不一致的原因。

謹(jǐn)慎進(jìn)場時機(jī)原則。在購買產(chǎn)品時應(yīng)以自身風(fēng)險偏好為基礎(chǔ),在追逐熱點時,以短期化產(chǎn)品為主。

篇3

關(guān)鍵詞：面向裝配的設(shè)計；簡化設(shè)計；虛擬裝配；模塊化設(shè)計

中圖分類號：TH136 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0094-02

隨著現(xiàn)代電子產(chǎn)品的高度集成化和小型化，以及用戶對設(shè)備的可靠性、環(huán)境適應(yīng)性等提出的越來越嚴(yán)格的要求，使得電子設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不斷提高，也使產(chǎn)品的裝配面臨越來越多的困難，導(dǎo)致出現(xiàn)裝配質(zhì)量下降、裝配效率降低等一系列問題。在這一環(huán)境下，引入面向裝配的設(shè)計（DFA）這一產(chǎn)品開發(fā)模式，在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計階段即充分考慮產(chǎn)品的裝配環(huán)節(jié)以及各種相關(guān)因素的影響，采用簡化產(chǎn)品設(shè)計、減少零件數(shù)量、使用標(biāo)準(zhǔn)件、零件裝配模塊化和減少裝配過程中的調(diào)節(jié)、裝配防錯等方法，并利用分析、評價、規(guī)劃、仿真等各種技術(shù)手段，不斷地完善設(shè)計和改進(jìn)裝配性能，確保裝配工序簡單、效率高、質(zhì)量高、不良率低和成本低[1]。

1 基于SolidWorks的DFA應(yīng)用方法

將SolidWorks功能和DFA方法相結(jié)合，在SolidWorks的環(huán)境下，主要可以進(jìn)行以下三方面的應(yīng)用方法研究。

1.1 簡化設(shè)計

簡化設(shè)計就是在設(shè)計中遵循KISS原則。簡化設(shè)計過程往往是對已有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行提煉和優(yōu)化的過程，可以充分利用CAD的數(shù)據(jù)存儲和規(guī)劃優(yōu)勢，建立各種庫文件，選擇和調(diào)用成熟設(shè)計和模塊，構(gòu)建具有較高裝配性能的產(chǎn)品。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)化模塊化設(shè)計

在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的設(shè)計方法，能大幅提高裝配質(zhì)量的可靠性，使裝配問題能更早、更容易被發(fā)現(xiàn)，從而提高產(chǎn)品裝配效率和裝配質(zhì)量。

1.3 虛擬裝配

以產(chǎn)品設(shè)計為中心的虛擬裝配，是在虛擬環(huán)境下對CAD模型進(jìn)行裝配性能分析的一項計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)?；贒FA虛擬裝配的基本任務(wù)是尋求產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)的最優(yōu)解，即通過CAD模擬產(chǎn)品裝配、進(jìn)行定量或定性分析，找出結(jié)構(gòu)設(shè)計中裝配性差的結(jié)構(gòu)特征，進(jìn)行設(shè)計修改和完善的過程。

使用SolidWorks 等CAD軟件，可對產(chǎn)品的三維模型進(jìn)行虛擬裝配，并利用CAD提供的分析模塊，進(jìn)行包括靜態(tài)干涉、運(yùn)動干涉分析以及裝配公差分析等裝配性能分析、判斷和改進(jìn)。

2 DFA應(yīng)用步驟

產(chǎn)品概念設(shè)計階段的主要任務(wù)是根據(jù)用戶要求、設(shè)計輸入定義產(chǎn)品的架構(gòu)，并將產(chǎn)品進(jìn)行模塊劃分；在此基礎(chǔ)上，建立產(chǎn)品裝配模型，將各類庫文件引入建模過程中，貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計理念；完成裝配模型建立之后，開始虛擬裝配，即對模型進(jìn)行裝配性能分析，運(yùn)用 DFA簡化設(shè)計等方法對裝配體及零部組件進(jìn)行簡化、合并等設(shè)計改進(jìn)，并且進(jìn)行裝配相關(guān)檢查，直到得到優(yōu)化模型。

根據(jù)DFA的應(yīng)用方法，制定出在SolidWorks環(huán)境下產(chǎn)品設(shè)計的流程，見圖1所示。

3 DFA裝配建模

主要需要建立兩類模型，一類是建立一系列庫模型，一類是對產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)的建模，而前者是后者的基礎(chǔ)。在對產(chǎn)品建模的過程中貫徹標(biāo)準(zhǔn)化模塊化思想，為產(chǎn)品的簡化設(shè)計提供良好的土壤。

3.1 產(chǎn)品裝配建模

CAD裝配建模有自下而上和自頂向下兩種方法。自下而上設(shè)計法即首先完成零件設(shè)計建模，然后在裝配文件中逐一插入零部件，組合成裝配體模型，零部件之間無關(guān)聯(lián)；自頂向下法為在裝配文件中直接建立零部件模型，零部件之間往往存在幾何關(guān)聯(lián)以及配合限制。

綜合兩種設(shè)計方法的優(yōu)勢，在方案設(shè)計階段，采用自頂向下的設(shè)計思路，首先規(guī)劃產(chǎn)品裝配體的框架，劃分模塊類型，在此基礎(chǔ)上，將產(chǎn)品主體零件在裝配圖中進(jìn)行初步建模或者將通用模塊裝入裝配體中，使產(chǎn)品具備基本的模型架構(gòu)，然后進(jìn)入自下而上的模式，對構(gòu)成裝配體的零件模型作細(xì)化處理以及建立相關(guān)的零件，將生產(chǎn)的零部件裝入裝配體中并進(jìn)行配合限制，逐步裝配形成產(chǎn)品最終的裝配模型。

3.2 庫文件建模

庫文件泛指CAD軟件可調(diào)用的所有子組件和模塊，它是構(gòu)建新研制產(chǎn)品的基礎(chǔ)，也是面向裝配的設(shè)計中標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計原則實施的基礎(chǔ)。

庫文件建立的原則是：

（1）庫文件歸屬文件夾應(yīng)層次分明，庫文件名應(yīng)簡潔明確地表示出庫集合的特征，以方便選用；

（2）庫文件中固化的組件和模塊，如緊固件、外購件等，盡量以零件形式建模，以便存儲和調(diào)用；

（3）分析同一系列模塊的主要安裝尺寸，形成尺寸系列表，以方便建模和擴(kuò)充；

（4）同一系列化零件的建模盡量采用一個模型、多個配置；

（5）模塊應(yīng)盡量包含安裝基準(zhǔn)、安裝尺寸等裝配信息，有助于選用和避免裝配加工錯誤。

根據(jù)庫文件存放的位置和模塊的類型可分為兩類庫，一是存放于計算機(jī)本地的本地資源庫；另一種需要通過網(wǎng)絡(luò)管理可上傳和下載的ODM電子倉庫。

3.2.1 本地資源庫

根據(jù)電子設(shè)備的特點，在CAD環(huán)境中主要建立緊固件庫（螺釘、螺母等）、電子器件庫（連接器、顯示屏、鍵盤、濾波器等）、機(jī)械成品庫（風(fēng)機(jī)、減震器等）、材料庫（屏蔽材料、密封材料、鋁型材）以及通用件庫（機(jī)柜、機(jī)箱、控制臺、把手、導(dǎo)軌、走線架等）。建立各種庫后，將其存放地址添加到SolidWorks系統(tǒng)選項中的設(shè)計庫中，即可開始在CAD界面中直接調(diào)用設(shè)計庫文件。庫文件的設(shè)計、編輯、修改等較容易實現(xiàn)， 技術(shù)人員可以通過改變某些參數(shù)而不必改動元件設(shè)計的全過程來更新設(shè)計。

3.2.2 PDM電子倉庫

SolidWorks Workgroup PDM作SolidWorks的插件，主要用于工作組的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，可以將本地成熟產(chǎn)品的數(shù)據(jù)檢入到電子倉庫，同時也可以分享工作組內(nèi)其他成員上傳到電子倉庫并共享的數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)設(shè)計資源的充分利用，并且能確保設(shè)計版本和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件掛接關(guān)系得到有效管理。

根據(jù)電子設(shè)備結(jié)構(gòu)面向裝配的設(shè)計需要，以便于選擇和調(diào)用為建庫原則，電子倉庫可主要劃分為公用資料庫、設(shè)備資源庫和工藝資源庫等。將設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、資料放入公用資料庫中；將工藝相關(guān)規(guī)程、工具資料等放入工藝資源庫；設(shè)備資源庫可以根據(jù)電子設(shè)備使用的工作環(huán)境，如地面、車載、艦載、星載、機(jī)載等進(jìn)行分類，也可以按照結(jié)構(gòu)形式、密封性、抗沖擊振動性和電磁兼容性等產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點設(shè)置有利于搜索的關(guān)鍵詞。

4 裝配性能分析

4.1 直觀檢查

SolidWorks軟件界面中提供了裝配統(tǒng)計、對稱性檢查、質(zhì)量特性以及間隙檢查等命令，可以很方便、直觀地對已建立的產(chǎn)品模型進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計和檢查，根據(jù)檢查結(jié)果對裝配體作進(jìn)一步簡化、合并、調(diào)整等減少裝配錯誤、提高裝配效率的設(shè)計，直觀檢查一般包含以下幾項：

（1）考慮把相鄰、相似、對稱的零件合并成一個零件；（2）設(shè)計多功能零件，減少零件數(shù)量；（3）合并減少緊固件的種類、數(shù)量；（4）調(diào)整裝配體及主體零件重心，避免裝配時失穩(wěn)；（5）通過間隙檢查，避免零件過約束；（6）進(jìn)行防錯設(shè)計，避免非對稱零部件具有一個以上的裝配位置。

4.2 干涉檢查

對產(chǎn)品裝配體的干涉檢查主要包括靜態(tài)干涉檢查和運(yùn)動干涉檢查兩種方式。

SolidWorks命令項中的干涉檢查，能夠直觀、明確、定量地給出裝配體靜態(tài)情況下干涉的零件、部位和干涉幾何尺寸，有利于對干涉的零部件定位、定向進(jìn)行設(shè)計修正。

對實現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動的產(chǎn)品，采用虛擬仿真工具SolidWorks Motion插件，對虛擬裝配體進(jìn)行運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)狀態(tài)的仿真，模擬產(chǎn)品的不同運(yùn)動狀態(tài)，檢驗產(chǎn)品的運(yùn)動性能及設(shè)計計算結(jié)果的正確性，對運(yùn)動部件進(jìn)行運(yùn)動干涉檢查，查看限位運(yùn)動的干涉情況以及裝配情況和零部件模型的精確程度，有助于在設(shè)計中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)空間布置的干涉和運(yùn)動機(jī)構(gòu)的碰撞等問題。

更好地完成干涉檢查的關(guān)鍵點是完善裝配體模型，盡量詳盡真實地建模，特別是應(yīng)注重建立自制件以外的外購件、緊固件、附件等的真實幾何模型，往往一些看似微不足道的省略處會在實際裝配時出現(xiàn)干涉問題。

4.3 公差分析

SolidWorks有 DimXpert和TolAnalyst兩項與公差相關(guān)的插件。DimXpert可以直接在3D圖形中按照標(biāo)準(zhǔn)生成標(biāo)注，還可以幫助用戶查找圖形是否缺少尺寸；TolAnalyst主要作用是解決公差設(shè)計的問題。

將公差分析的結(jié)果與裝配體的簡化設(shè)計原則相結(jié)合，簡化裝配關(guān)系、減少尺寸鏈數(shù)量、減小累積公差，才能夠降低尺寸公差等級，實現(xiàn)寬松且合理的公差設(shè)計，提高裝配質(zhì)量和裝配效率。

4.4 動態(tài)裝配

SolidWorks的爆炸視圖和animator插件可提供靜態(tài)和動態(tài)裝配拆分效果圖，按需要對虛擬裝配體進(jìn)行拆分、分組，通過爆炸路徑和鍵碼對動畫進(jìn)行編輯，生成各虛擬裝配體各部分的動畫和圖樣文件?？梢杂糜陔娮釉O(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計方案評審中，提供直觀生動的產(chǎn)品效果；也可以直接應(yīng)用于實際裝配生產(chǎn)，特別是對于復(fù)雜的產(chǎn)品的裝配具有指導(dǎo)作用。

5 結(jié)語

通過基于SolidWorks軟件及其插件對電子設(shè)備結(jié)構(gòu)面向裝配的設(shè)計作了一些研究和嘗試，體會到無論對軟件強(qiáng)大功能的應(yīng)用，還是對先進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計模式的理解和運(yùn)用，都需要更加深入地探索。新的設(shè)計方法和設(shè)計思路在不斷涌現(xiàn)，CAD軟件的功能也在與時俱進(jìn)，設(shè)計師如何將兩者更好地結(jié)合進(jìn)而提升設(shè)計水平，是結(jié)構(gòu)設(shè)計人員面臨的一項艱巨任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘元.面向制造和裝配的產(chǎn)品設(shè)計指南[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

篇4

[關(guān)鍵詞] 設(shè)計原則；特殊性；思想；結(jié)構(gòu)設(shè)計

中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

1、綠色設(shè)計的設(shè)計原則

在現(xiàn)代社會高速發(fā)展的同時，相關(guān)人員對橋梁建設(shè)中的綠色設(shè)計識越來重視。綠色設(shè)計要遵從五項基本原則，即閉環(huán)設(shè)計原則、資源最佳利用原則、能源消耗最小原則、零污染原則、技術(shù)先進(jìn)原則。閉環(huán)設(shè)計原則體現(xiàn)的是產(chǎn)品全生命周期并行；資源最佳利用原則是指盡可能選用通過簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)實現(xiàn)可回收再利用性的可再生資源，并在產(chǎn)品的整個生命周期中最大限度的利用選用的資源的設(shè)計原則。能源消耗最小原則是指產(chǎn)品整個生命周期循環(huán)中實現(xiàn)能耗最少。零污染原則是指設(shè)計時消除污染源，從根本上防止污染。技術(shù)先進(jìn)原則是指創(chuàng)造性的應(yīng)用最先進(jìn)的技術(shù)來獲得最佳的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益。

2、橋梁結(jié)構(gòu)物的產(chǎn)品特殊性

橋梁結(jié)構(gòu)物具有極其特殊的特點，主要表現(xiàn)在：一是橋梁的建造在造價上和原材料的價格及設(shè)計、施工方案等相關(guān)，與市場的需要關(guān)系不大，基本是由政府部門根據(jù)社會、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r來確定實施的；二是橋梁的建設(shè)規(guī)模導(dǎo)致橋梁設(shè)計對社會效益、經(jīng)濟(jì)效益及生態(tài)效益影響巨大；三是橋梁設(shè)計的使用年限決定了其對社會、環(huán)境影響的深遠(yuǎn)性；四是橋梁在其壽命范圍內(nèi)的使用過程中不會產(chǎn)生對環(huán)境有害的垃圾但在超期服役后就變成了難以處理的廢棄物；五是橋梁需要具有抗侵蝕和抵御不利環(huán)境因素的能力。

3、綠色橋梁設(shè)計的思想

1）橋梁體系的選用。橋梁體系中的各種體系均有一定的適用范圍，在設(shè)計中要根據(jù)實際情況，對梁、拱、剛架、吊與組合體系進(jìn)行合理的選用，避免提高造價和為建成后的養(yǎng)護(hù)造成困難。

2） 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計。①根據(jù)綠色設(shè)計的原則中閉環(huán)設(shè)計原則，在對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，要充分以橋梁在其生命周期內(nèi)所面臨的各種荷載、各種不利的環(huán)境因素以及自身承載能力的退化為設(shè)計前提，通過全面精準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)計算來保證橋梁過程使用中的安全性。對于架構(gòu)在海上的橋梁，要對其承受風(fēng)荷載、海水及濕熱空氣能力在設(shè)計中予以充分考慮。對于鋼結(jié)構(gòu)橋梁要全面考慮防腐措施的設(shè)計。②根據(jù)綠色設(shè)計的原則中最佳利用原則，需要在橋梁設(shè)計中采用模塊化設(shè)計方法。模塊化的構(gòu)件具有方便更換、拆除的優(yōu)點，而且拆除后的構(gòu)件仍然具有較大的利用空間。③根據(jù)綠色設(shè)計原則中能源消耗最小原則和零污染原則，在設(shè)計中要準(zhǔn)確分析結(jié)構(gòu)受力，并合理的設(shè)計橋梁結(jié)構(gòu)尺寸和配筋及結(jié)點。充分考慮結(jié)構(gòu)安全的同時，以最小的材料消耗實現(xiàn)最大的效益。通過設(shè)計合理的施工方案并活用各種結(jié)構(gòu)體系來提高橋梁質(zhì)量，減少材料能耗并降低環(huán)境污染。④根據(jù)綠色設(shè)計的原則中的技術(shù)先進(jìn)原則，在對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，要結(jié)合具體的實際情況，進(jìn)行技術(shù)先進(jìn)的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計?？傊?，運(yùn)用綠色設(shè)計的理論和觀念進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計，要比傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計更具備美觀、安全性及經(jīng)濟(jì)適用性，對環(huán)境的影響也會更小，更有可持續(xù)發(fā)展的價值。

3）橋梁附屬設(shè)備的設(shè)計。伸縮縫、支座、排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等都是橋梁的附屬設(shè)備，他們雖然在工程造價中占用的比例不高，但也對整個橋梁的設(shè)計和應(yīng)用起著重要的作用。目前大多數(shù)橋梁的排水系統(tǒng)設(shè)計比較簡單，不合理，使得大量的橋面污水肆意流淌直接擊打著地面，這種情況的形成正是當(dāng)初在橋梁設(shè)計時未全面考慮環(huán)保因素而造成的。通過綠色設(shè)計可以實現(xiàn)對橋梁原有缺點的優(yōu)化，使設(shè)計更為合理和實用。通過選擇性能更優(yōu)越的 PVC 管等排水系統(tǒng)的材料可以使排水設(shè)備更輕質(zhì)、節(jié)能、抗腐蝕。在設(shè)計中要根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕邓闆r進(jìn)行水力計算來準(zhǔn)確設(shè)置足夠數(shù)量的排水系統(tǒng)。通過設(shè)合理的計排水系統(tǒng)的數(shù)量使橋面排水更順暢。在通過排水系統(tǒng)將水引離橋面后，在設(shè)計中還要考慮如何對水流進(jìn)行疏導(dǎo)。

同時可以采用通過連接管將多個橋面排水管連通后再接入同一套疏導(dǎo)系統(tǒng)的方法來達(dá)到使整個橋梁更美觀簡潔、更低能耗的目的。在設(shè)計中還要注重把引到地表的水引入地表排水溝的設(shè)計，以最大程度的減少污染。

4）橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計。橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性是橋梁設(shè)計中的重要考慮環(huán)節(jié)，它決定著橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命。使用壽命過短會造成資源的極大浪費(fèi)，加大初期投資的成本和后期養(yǎng)護(hù)及維修費(fèi)用成本，降低效益，違背了綠色設(shè)計的基本原則。在橋梁建設(shè)的初期設(shè)計中要根據(jù)其結(jié)構(gòu)的用途對耐久性做出具體設(shè)計要求，對橋梁使用的材料、施工的便利性、橋梁的后期使用和維護(hù)以及功能過時和壽命期費(fèi)用等因素都要在設(shè)計中進(jìn)行充分考慮和關(guān)注。還要采取各種措施使橋梁結(jié)構(gòu)在漫長的服役期內(nèi)，能夠適應(yīng)各種變化，從而能夠更好的為交通服務(wù)。要實現(xiàn)這個目標(biāo)就需要在橋梁的設(shè)計階段對橋梁結(jié)構(gòu)的可檢性、可修性、可換性、可強(qiáng)性、可控性及可持續(xù)性等因素進(jìn)行充分的分析研究，要對傳統(tǒng)的設(shè)計理念提出挑戰(zhàn)，如果橋梁建成后其各個部件無法順利實現(xiàn)檢查、更換、及時修復(fù)，且不能得到有效控制、加強(qiáng)和可持續(xù)發(fā)展，就會導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)在內(nèi)、外因復(fù)合作用下，逃不出破損，倒塌的命運(yùn)。工程師在對橋梁設(shè)計時，要認(rèn)識到橋梁整體結(jié)構(gòu)和各組成部件的壽命是不周的，例如：拉索的使用年限一般為 10 年至 40 年；橡膠支座的使用期限要小于 20 年；橋體鋼結(jié)構(gòu)的油漆保護(hù)年限最佳狀況為 20 年；而拉索護(hù)套的使用年限不到 20 年等等。在設(shè)計中，設(shè)計師要充分考慮這些自身壽命期低于結(jié)構(gòu)設(shè)計壽命期的部件，要實現(xiàn)對橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的變形在構(gòu)造上達(dá)到“可控”的目的，同時在構(gòu)造上保證其建成后可查、可修、可換、可加強(qiáng)，只有這樣才能在日后的運(yùn)營階段對橋梁進(jìn)行有效的維修、加固，達(dá)到保證橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的目的。

5）達(dá)到設(shè)計使用年限后的橋梁的處理。通過采用綠色設(shè)計的原則對橋梁進(jìn)行綠色設(shè)計，遍及了整個橋梁的生命周期，這樣設(shè)計出的橋梁與傳統(tǒng)設(shè)計理念下的橋梁相比校更具優(yōu)越性。在注重綠色設(shè)計的同時對達(dá)到設(shè)計使用年限的橋梁的處理也要同樣給予重視。橋梁工程具有造價昂貴且不易回收再利用的特點，所以要以盡量延長其使用壽命為原則，對達(dá)已經(jīng)到設(shè)計使用年限的橋梁，通過健康檢測來確定其承載能力，根據(jù)具體結(jié)果對可繼續(xù)使用的橋梁采用重新設(shè)定使用年限的方法處理，對于承載能力差已經(jīng)不能滿足使用條件的橋梁，需要采用降低等級的方法來進(jìn)行繼續(xù)使用。

篇5

而我也有自己對工業(yè)設(shè)計的理解。在此就以我在某家設(shè)計公司實習(xí)兩個月，將生產(chǎn)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計相結(jié)合而看到的，學(xué)習(xí)的，理解的來逐步闡述我心中所認(rèn)識的工業(yè)設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】：工業(yè)設(shè)計、外觀設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、模板制作、工業(yè)設(shè)計與企業(yè)

當(dāng)你清晨從夢中醒來，和煦的陽光照亮著溫馨宜人居室，格調(diào)高雅的組合家具，造型精巧的吊燈，形態(tài)各異的家用電器……，無不都是你享用的工業(yè)設(shè)計的成果;工業(yè)設(shè)計的影子無所不在，它可小到精美別致的打火機(jī)，大到翱翔太空的宇宙飛船，隨時隨地都是工業(yè)設(shè)計的成果。

由此可見，工業(yè)設(shè)計已成了我們生活中不可缺少的一部分。因此人們對工業(yè)設(shè)計越來越重視，逐步加強(qiáng)對工業(yè)設(shè)計的理解，加深對工業(yè)設(shè)計的研究?！笆裁词枪I(yè)設(shè)計”就成為大家探討的一個首要問題。但是至今，仍然沒有固定的概念來表達(dá)，可以說是眾說紛紜。1980年，巴黎國際學(xué)術(shù)年會權(quán)威的論述是，憑借訓(xùn)練、技術(shù)知識、經(jīng)濟(jì)及視覺感受，而賦予材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、形狀、色彩、表面加工以及裝飾全新的品質(zhì)和風(fēng)格。更有人說“我們在分析、研究產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品推廣、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)乃至經(jīng)濟(jì)發(fā)展的時候，實際上也是在評判工業(yè)設(shè)計”……。

工業(yè)設(shè)計是一門涉及領(lǐng)域很廣的專業(yè)，同時也容易受到周邊環(huán)境的影響，因此生活在不同環(huán)境的人，重視點不一樣，帶來的工業(yè)設(shè)計概念就不一樣。而我也有自己對工業(yè)設(shè)計的理解。在此就以我在某家設(shè)計公司實習(xí)兩個月，將生產(chǎn)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計相結(jié)合而看到的，學(xué)習(xí)的，理解的來逐步闡述我心中所認(rèn)識的工業(yè)設(shè)計。

在實習(xí)前，我認(rèn)為設(shè)計公司是一個充滿設(shè)計創(chuàng)意，比較隨意，藝術(shù)氣味比較重的地方。但一進(jìn)公司的門，我就被公司的嚴(yán)謹(jǐn)氣氛給震撼了。寬敞的環(huán)境，井然有序的布置，與我想象中的隨意完全不一樣。接待室的展板上寫著著名工業(yè)設(shè)計師DYSON的8大制造業(yè)生存哲學(xué)：

1、 沒有人會因為畫板上的創(chuàng)意而成功！有趣的問題和方案來源于接觸世界和細(xì)心觀察日常生活。與世隔絕或放棄必將無所作為。

2、 與生活相關(guān)的產(chǎn)品才會有大市場。從現(xiàn)有的產(chǎn)品中找到弱點，雖然改進(jìn)一個成熟的產(chǎn)品很困難，但在這個產(chǎn)品類別中大有可為，因為市場已經(jīng)存在了。

3、 引進(jìn)新技術(shù)，真正的技術(shù)通過專利保護(hù)創(chuàng)意，從而削弱盜版與競爭壓力。

4、 愛迪生原則。工程技術(shù)是一種思維方式和工作方法，突破只會源于思考與努力工作。不斷測試再測試，只相信自己的眼睛，而不是公式套路。

5、 不斷革新，對產(chǎn)品的每一個細(xì)節(jié)進(jìn)行再思考再改進(jìn)，讓消費(fèi)者得到最大滿足，讓自己的產(chǎn)品擁有更多有優(yōu)勢的專利。

6、 設(shè)計是表現(xiàn)，最重要的是內(nèi)在，產(chǎn)品好用才會產(chǎn)生美，好的設(shè)計在于功能的說服力，但陳舊的外觀會失掉市場，設(shè)計是為了消費(fèi)者的產(chǎn)品體驗。

7、 毅力與判斷。成功會比想象的來得慢，幸運(yùn)需要自己為自己創(chuàng)造，堅忍不拔比聰明更易獲得成功青睞。

8、 全面控制，不偏離最初的想法會讓產(chǎn)品從創(chuàng)意、概念、研發(fā)、測試、模型、加工、生產(chǎn)、銷售到市場與服務(wù)都獲得成功。

看到這些，我的心并沒有受到很大的震撼，覺得這些感語，對我并沒有多大的沖擊力。公司的經(jīng)理告訴我，DYSON的這些話是在長達(dá)好幾年，不斷學(xué)習(xí)、不斷發(fā)現(xiàn)、不斷的失敗成功中總結(jié)出來的經(jīng)驗之談。而我才剛踩在起跑線上，因此還不能由衷的去體會已經(jīng)跑了一大段路的DYSON和經(jīng)理的話，不了解他們在比賽路上曾遇到什么樣的困難，以及看過什么樣的美麗景色。雖然接觸工業(yè)設(shè)計的時間還很短暫，但是在這期間，由于不斷的學(xué)習(xí)、接觸新的東西、了解更深層次的概念，回顧以前的我，發(fā)現(xiàn)自己對工業(yè)設(shè)計的想法和了解也隨之經(jīng)歷了多次的改變。

大學(xué)前，我只是一心想把事物用畫筆漂亮的表現(xiàn)在圖紙上，還不了解什么是工業(yè)設(shè)計，只是認(rèn)為工業(yè)設(shè)計就是把產(chǎn)品外觀畫得漂亮一點。于是把精力放在素描的物體造型，用美麗的線條去表現(xiàn)物體，以及捕捉物體與環(huán)境那微妙的色彩變化。

大學(xué)初期，鞏固、加深學(xué)習(xí)以前的專業(yè)基礎(chǔ)課，像結(jié)構(gòu)素描、色彩構(gòu)成、平面構(gòu)成等，除了這些還多了理論方面的知識，從中淺淺的了解什么是工業(yè)設(shè)計，在我腦中形成模糊的概念。想法還是停留在設(shè)計圖表達(dá)出來的東西有新意、空前絕后，就是好的設(shè)計觀念上。改變的是在畫物體寫生時，開始注意物體的結(jié)構(gòu)線了，即為了更準(zhǔn)確的把物體透視表現(xiàn)好，花心思去把一個物體的結(jié)構(gòu)了解透徹，同時掌握用線表達(dá)物體的技巧。

大學(xué)中期，我才真正接觸工業(yè)設(shè)計，開始初步了解人機(jī)工程學(xué)、機(jī)械制圖、模型制作等的概念，認(rèn)識更多產(chǎn)品設(shè)計理論方面的東西，如設(shè)計原則（功能、人性化、經(jīng)濟(jì)等），對工業(yè)設(shè)計的理解深入了一些。在專業(yè)表現(xiàn)上開始用簡單的線條去表現(xiàn)物體，即產(chǎn)品的效果圖。而產(chǎn)品的效果圖，只靠畫筆和圖紙是不完整的，必須還要用電腦工具去表達(dá)。于是學(xué)會用平面軟件和三維軟件去表達(dá)產(chǎn)品。

電腦效果圖 手繪效果圖

帶著以前的認(rèn)識，我還是把產(chǎn)品的外觀表現(xiàn)放在第一位，因此，把大部分心思花在電腦的表現(xiàn)效果上，卻忽略了模型制作的課程，即忽略了設(shè)計創(chuàng)意怎樣轉(zhuǎn)為實體這一環(huán)節(jié)。

大學(xué)后期，開始進(jìn)行了單一化產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品語意學(xué)等課程，接觸了更多的設(shè)計實踐，也更多地注意外觀設(shè)計所考慮的眾多因素，但這些都還是停留在草圖和效果圖中；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的課程讓我們開始用ABS塑膠材料制作模型，但沒有真正的考慮、研究產(chǎn)品該有的結(jié)構(gòu)，只是用材料拼拼湊湊的把外觀表現(xiàn)出來。直到大四，參觀了沿海幾家設(shè)計公司后，我好像突然的被拉到了和以前截然不同的現(xiàn)實中。從參觀實習(xí)中了解到：各個公司都反映了結(jié)構(gòu)的重要性，一個產(chǎn)品的誕生時間花費(fèi)較多的就是結(jié)構(gòu)，出問題較多的也是結(jié)構(gòu)，但最后追究責(zé)任時，大部分都是外觀設(shè)計師，因為設(shè)計出來的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)開不了模。因此在設(shè)計公司中結(jié)構(gòu)設(shè)計師就占了一大半。這些感受讓我非常憂心，因為在大學(xué)期間，對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)接觸的不是很多——應(yīng)該說是沒有把它與產(chǎn)品聯(lián)系在一起，而是把重點全放在產(chǎn)品好看的表面上了。沿海之行帶來的打擊很大，因為接觸結(jié)構(gòu)方面的知識很少。但那時候的我，由于缺少實踐經(jīng)驗，還是覺得產(chǎn)品外觀最重要：既然專業(yè)名是產(chǎn)品外觀設(shè)計，只要在產(chǎn)品的線條、顏色、總體造型上多費(fèi)功夫，其他的由結(jié)構(gòu)設(shè)計師、模板制作師去操心，自己只負(fù)責(zé)將設(shè)計清楚的呈現(xiàn)給他們看不就行了嗎？

直到進(jìn)了設(shè)計公司，進(jìn)行真正的實踐工作，我的“外觀為主”想法才開始改變。

剛?cè)サ牡谝粋€任務(wù)就是根據(jù)已經(jīng)設(shè)計好整體造型的電子詞典來設(shè)計它內(nèi)部面板造型，以及按鍵的造型和排列。參考其他電子詞典按鍵排列順序后，設(shè)計了按鍵外輪廓，并大概的按照間距比例排列起來。后經(jīng)總監(jiān)提醒，發(fā)現(xiàn)按鈕之間的間距是有明確規(guī)定的，分別是上下2.2毫米和左右1.6毫米。我想：為什么要把間距體現(xiàn)得那么精確？設(shè)計完后交給結(jié)構(gòu)師，讓他去想這個問題就好了？！后來才知道，我做的平面圖是要直接轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)格式交給結(jié)構(gòu)師，然后結(jié)構(gòu)師就按照我做的線條、間距來建模。這樣一個小小的按鈕設(shè)計被翻來覆去的修改，后來終于得到總監(jiān)的認(rèn)可。但沒想到交給結(jié)構(gòu)設(shè)計師后，問題還是沒有完全解決。結(jié)構(gòu)師反復(fù)的把我叫去，問的可說是以前從沒考慮的問題：“表面的凹槽是圓角還是直角”、“這里的凹處深多少”、“按鍵表面是平的還是有弧度的，要弧度的話，高多少”。完全不知道該怎么回答，最后問了總監(jiān)才解決了這些問題，其中涉及到的數(shù)據(jù)全都是零點幾毫米。后來設(shè)計電子詞典的面蓋。提供了幾十款，被客戶選中幾個。做模板時，模板制作師還需我考慮配色以噴涂在產(chǎn)品實體上、考慮什么特殊處理效果以及用什么顏色絲印品牌字。

這次設(shè)計，讓我大概了解了設(shè)計公司工作的總流程，也是公司擬定的工作流程：

-- 方案策劃（產(chǎn)品規(guī)劃的重要階段）

-- 效果圖繪制（準(zhǔn)確表達(dá)量產(chǎn)產(chǎn)品時的虛擬真實效果）

-- 外觀模型（為結(jié)構(gòu)設(shè)計、開模提供最直觀的參考）

-- 結(jié)構(gòu)設(shè)計（為模具加工提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)，也是對產(chǎn)品設(shè)計的完善和規(guī)范）

-- 結(jié)構(gòu)手板（是對造型內(nèi)之結(jié)構(gòu)的仔細(xì)研究，是模具制造前的檢驗）

-- 模具注塑（好的模具、注塑工藝是優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的根本保證）

-- 噴油絲?。ㄉ视媱澋木唧w實施）

這些程序，缺少任何一個都不行。而且要調(diào)節(jié)好各個環(huán)節(jié)之間的關(guān)系。

實習(xí)給我最大的啟示就是一個產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重要性。很多客戶與外觀設(shè)計師討論爭執(zhí)最多的并不是產(chǎn)品的外形好不好看，而是把矛頭指向結(jié)構(gòu)方面的各種問題。

“那以外觀為主要學(xué)習(xí)對象的我們豈不是沒有多大的用處？”。其實，一個設(shè)計公司起著重要作用的，就是外觀設(shè)計師。只不過，有一個觀念是必須要去轉(zhuǎn)變：不能稱自己為外觀設(shè)計師，而應(yīng)該是工業(yè)設(shè)計師。意思就是，從事這個專業(yè)不能只停留在漂亮的設(shè)計效果圖紙上，還要學(xué)習(xí)掌握結(jié)構(gòu)、材料、生產(chǎn)工藝等，不能做到深刻學(xué)習(xí)，但得清楚產(chǎn)品設(shè)計的全過程。

在設(shè)計公司里，工業(yè)設(shè)計師是必須要從頭到尾，一直負(fù)責(zé)到底的。無論是在做外觀設(shè)計和結(jié)構(gòu)的時候，還是在做模板的時候，你都要隨時與結(jié)構(gòu)師、模具師溝通，監(jiān)督整個過程，來保證客戶所選好的方案，能夠準(zhǔn)確、實實在在的體現(xiàn)出來。從這點可看出設(shè)計不是一個人就能完成的。但是作為工業(yè)設(shè)計師的你不能把一個產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)完全的交給結(jié)構(gòu)設(shè)計師做，因為你設(shè)計的產(chǎn)品的每一根線條的表現(xiàn)只有你自己最能夠體會，而結(jié)構(gòu)設(shè)計師只是根據(jù)你畫的三視平面圖來建模，一遇到以弧面為主的設(shè)計，他不能夠協(xié)調(diào)面與面之間的關(guān)系，不能夠把設(shè)計師所設(shè)計的產(chǎn)品完美的表達(dá)出來。所以，一般情況下，工業(yè)設(shè)計師在設(shè)計好產(chǎn)品后，都要用專業(yè)模具軟件（PRO-E）把產(chǎn)品的外部結(jié)構(gòu)做出來，然后交給結(jié)構(gòu)設(shè)計師把內(nèi)部的結(jié)構(gòu)完善。因此我進(jìn)了公司后，就被要求把PRO-E學(xué)好。

一段時間的實習(xí)實踐為之后的數(shù)碼相機(jī)設(shè)計（畢業(yè)設(shè)計，同時也是為XX公司做的一個設(shè)計項目）打下了基礎(chǔ)。一聽到數(shù)碼相機(jī)，在我腦海中就閃過像尼康、奧林巴斯、索尼、佳能、富士等幾個高檔的數(shù)碼相機(jī)的造型。

市場數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)品

但是一聽到經(jīng)理的說明，我就開始納悶了。原來這個客戶要生產(chǎn)的是市場銷售價僅一百多元的數(shù)碼相機(jī)。想一想，如今市場上的數(shù)碼相機(jī)，都是價值幾千元的，廉價的產(chǎn)品有市場嗎？帶著問題我開始從各方面進(jìn)行調(diào)查。

長久以來，很多消費(fèi)者一直認(rèn)為數(shù)碼相機(jī)的像素是評價數(shù)碼相機(jī)檔次的最重要指標(biāo)，因此高像素的數(shù)碼相機(jī)一直占據(jù)著市場的主流地位。然而，由于高像素數(shù)碼相機(jī)的價格一直居高不下，因此在很大程度上抑制了數(shù)碼相機(jī)在家庭用戶中的普及，目前中國城市家庭擁有數(shù)碼相機(jī)的比例只有0.83%。這主要是因為應(yīng)用環(huán)境還不成熟：價格與規(guī)格的壁壘導(dǎo)致數(shù)碼相機(jī)的普及困難。如今國內(nèi)數(shù)碼相機(jī)市場的主流產(chǎn)品都是300～500萬像素的數(shù)碼相機(jī)，而普通消費(fèi)者的需求并沒有達(dá)到專業(yè)級別。今年開始，由于普通消費(fèi)者對數(shù)碼相機(jī)的需求節(jié)節(jié)攀升，國內(nèi)外眾多廠商紛紛推出了低價格、低像素的數(shù)碼相機(jī)。因此，當(dāng)一批廉價的數(shù)碼相機(jī)出現(xiàn)在市場上時，便迅速得到用戶的青睞。XX公司就是看中了這一點，才大量生產(chǎn)廉價的數(shù)碼相機(jī)。由此可見，廉價的數(shù)碼相機(jī)是有市場的。這樣，我明確了設(shè)計的方向。

這次設(shè)計不是想怎樣就怎樣的，因為XX公司提出了多個要求：產(chǎn)品大小都規(guī)定在900mm*600mm之間，厚度在30mm內(nèi)；材質(zhì)方面，不能用鋁合金等高成本材料；功能簡單，滿足拍照就行，不帶閃光燈，附加LCD數(shù)字液晶顯示，尺寸在13mm*13mm之間，用AAA兩節(jié)電池供電，內(nèi)部有圖片內(nèi)存件，用USB接口導(dǎo)出；結(jié)構(gòu)方面，盡量做到成型工藝簡單，且時尚?？傮w來說就是——成本低且時尚。 轉(zhuǎn)貼于

為了設(shè)計好產(chǎn)品，我到各個商場進(jìn)行數(shù)碼相機(jī)外觀調(diào)查。大小方面，現(xiàn)在的數(shù)碼相機(jī)都趨向小巧化，大小就和XX公司所規(guī)定的大小差不多；材質(zhì)方面，市場上大部分的數(shù)碼相機(jī)都采用鋁合金，由于其成本太高，在這次設(shè)計中不被采用；功能是市場上數(shù)碼相機(jī)的主要賣點，里面的都采用高科技的元件，特別是鏡頭；結(jié)構(gòu)方面，市場上的結(jié)構(gòu)都是很簡單的，重點都放在了材質(zhì)（鋁合金等）的處理上，大部分結(jié)構(gòu)都采用一般常見的方體設(shè)計，因為鋁合金等高檔材料成型工藝成本很高，而且塑造有一定的局限；在顏色方面，大部分都采用白、灰、銀等流行色彩，體現(xiàn)金屬質(zhì)感。廉價的數(shù)碼相機(jī)要做到功能簡單、材質(zhì)便宜且易成型，其中材質(zhì)是考慮的重點。近幾年來，塑膠材料受到設(shè)計家的青睞，最重要的因素是它不但成本低，造型工藝簡單且塑造性強(qiáng)，而且在設(shè)計中加以特殊處理，并采用最新流行色彩，能創(chuàng)造出獨特的美感，使原本低價塑膠產(chǎn)品的附加值大為提高。因此塑膠是這次設(shè)計的主要“角色”。定下大概的方向后，就開始草圖的繪制了。客戶要五個方案， 為了讓客戶滿意，我從三個方面下手，設(shè)計三種類型的產(chǎn)品來讓客戶進(jìn)行選擇。定位上分為方體改良式設(shè)計、造型創(chuàng)意設(shè)計和使用方式設(shè)計。

-- 方體改良式設(shè)計

縱觀市場的數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)品，大部分都是方體設(shè)計，簡單且時尚。而它的時尚體現(xiàn)點就是鋁合金材質(zhì)。鋁合金經(jīng)過拉絲等處理后，體現(xiàn)金屬那種光澤和硬度，就像鉆石一樣耀眼奪目。而在結(jié)構(gòu)方面考慮到鋁合金的成型工藝，所以不能做復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，這就是為什么大部分相機(jī)的造型都是方體的原因。而我的材質(zhì)是以塑膠為主，所以造型和結(jié)構(gòu)都可以靈活、復(fù)雜一點，多體現(xiàn)些層次感，以設(shè)計出與市場不同的方體造型。但是不能像市場上的那些數(shù)碼相機(jī)一樣，周圍線條都是直的、硬的、面與面都成直角的，要運(yùn)用些弧面來增添時尚。如果想要有像鋁合金那樣的光澤，那就用金屬色來達(dá)到其效果。還可以運(yùn)用亞加力透明材質(zhì)，來達(dá)到獨特的效果：在亞加力材質(zhì)底部進(jìn)行挖槽、蝕紋等處理，再在底面噴實色，會有透明的光澤度，顏色會顯得特別柔和。

-- 造型創(chuàng)意設(shè)計

市場上的以鋁合金為材質(zhì)的數(shù)碼相機(jī)是因為受到材質(zhì)的約束，而且產(chǎn)品體積又很小，因此不能做到大的、復(fù)雜的曲面造型。由于材質(zhì)的緣故，就可以設(shè)計出造型特別、有新意的產(chǎn)品。這一類主要用弧線弧面來設(shè)計，外形適度的夸張。在成型工藝上與上面的方體改良設(shè)計一樣。

-- 使用方式設(shè)計

以往的數(shù)碼相機(jī)都是方體造型，所以快門鍵都是設(shè)在長方體的頂部，稱為豎式，這個當(dāng)然是掌握平衡的最佳位置。為了體現(xiàn)新意，所以就從這個使用方式來下手，以打破這個常規(guī)。我想到的有橫式、側(cè)式、筆式。但是要注意的一點是，要從人性方面去考慮，不能盲目的追求新意，而忽略了產(chǎn)品的實用性。

以上三種設(shè)計思路都必須要充分考慮結(jié)構(gòu)問題，一定要想清楚是否能夠開模、是否能批量化生產(chǎn)，否則是不會被客戶接受的。

這些設(shè)計構(gòu)想真的有別于大學(xué)時期的設(shè)計想法。在學(xué)校時，沒有受到大小、材質(zhì)、功能、結(jié)構(gòu)的限制，根據(jù)自己的設(shè)計理念來進(jìn)行設(shè)計，盡量展開自己的創(chuàng)造思維，越獨特、越有新意就越好，沒有想過結(jié)構(gòu)方面的問題，是否能夠做出來，更不管是否能夠被市場接受。不過這并不是意味大學(xué)里的設(shè)計思維不對，這個就是大學(xué)與社會的不同處。要知道這個可是改良設(shè)計。從這次生產(chǎn)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計相結(jié)合中，發(fā)現(xiàn)我的設(shè)計思路比以前清晰得多，考慮的東西也比以前多，像材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、以及成本。其中大部分企業(yè)最重視的就是成本。因此單單看產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計是不夠的，還要與市場、企業(yè)緊密相聯(lián)。這種認(rèn)識使我的設(shè)計思路逐漸現(xiàn)實化，也更接近市場產(chǎn)品的總體要求。

總的來說這次實習(xí)讓我學(xué)習(xí)了很多的東西，但是心中的問題和想法也多了很多。特別是對于工業(yè)設(shè)計這個詞的概念。工業(yè)設(shè)計的概念正被越來越多的人所接受，學(xué)校把它看作有發(fā)展前途的新興專業(yè)，企業(yè)依靠它開發(fā)產(chǎn)品和促進(jìn)銷售，老百姓通過琳瑯滿目的新產(chǎn)品憧憬著富裕而美好的生活。在大學(xué)里就知道工業(yè)設(shè)計涉及的領(lǐng)域特別的廣，工業(yè)設(shè)計的核心領(lǐng)域是產(chǎn)品設(shè)計。工業(yè)設(shè)計師從社會、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、藝術(shù)等多種角度，對批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品的功能、材料、構(gòu)造、形態(tài)、色彩、表面處理、裝飾等要素進(jìn)行綜合性設(shè)計，創(chuàng)造出能夠滿足人們不斷增長的物質(zhì)需求和精神需求的新產(chǎn)品。工業(yè)設(shè)計的長遠(yuǎn)意義還在于對人工事物應(yīng)當(dāng)如何存在的深層思考，并協(xié)調(diào)處理人—產(chǎn)品—環(huán)境—社會的關(guān)系，對形成可持續(xù)發(fā)展的人類生活環(huán)境、融合全球文化和地方文化、技術(shù)文化和人文文化的生活方式產(chǎn)生積極的影響。

但是在實習(xí)的這段時間，我發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在所從事的只是產(chǎn)品外觀設(shè)計，與真正的工業(yè)設(shè)計差了很多。經(jīng)理對我們說這是由中國的國情所決定的。工業(yè)設(shè)計是一種最新智力資源，就如計算機(jī)軟件一樣，它是產(chǎn)品和企業(yè)管理各個方面的系統(tǒng)軟件，發(fā)達(dá)國家對工業(yè)設(shè)計的作用深有體會，已將這種智力產(chǎn)品商品化。如美國青蛙公司為宏基電腦做了一次工業(yè)設(shè)計，收取設(shè)計費(fèi)200萬美元。工業(yè)設(shè)計在我國仍處在理論和實踐的探索階段，設(shè)計公司為企業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計定位后得不到承認(rèn)的現(xiàn)象還普遍存在，尤其在北方更為嚴(yán)重。設(shè)計的價值得不到企業(yè)與社會的承認(rèn)，必然會阻礙工業(yè)設(shè)計實務(wù)機(jī)構(gòu)迅速成長，難以建立為企業(yè)及社會公共事業(yè)開展工業(yè)設(shè)計的社會服務(wù)系統(tǒng)。有些企業(yè)雖然逐漸開始自覺引入工業(yè)設(shè)計，然而工業(yè)設(shè)計所具有的巨大推動力還遠(yuǎn)沒有發(fā)揮出來，企業(yè)雖然引入了工業(yè)設(shè)計，卻把它僅僅當(dāng)作設(shè)計人員和技術(shù)人員的事，各方面人員和科室以互為獨立的狀態(tài)開展工作，距離管理層、決策層甚遠(yuǎn)。影響工業(yè)設(shè)計進(jìn)一步推廣的另一個重要原因是人們對工業(yè)設(shè)計范疇的理解存在著不同，相當(dāng)一些人，仍認(rèn)為工業(yè)設(shè)計僅僅指產(chǎn)品設(shè)計，把平面設(shè)計、環(huán)境設(shè)計或廣告設(shè)計等排除在外。實際上目前真正以產(chǎn)品設(shè)計為主的設(shè)計機(jī)構(gòu)卻又寥寥無幾，大量的設(shè)計機(jī)構(gòu)在從事上述工作，這些機(jī)構(gòu)以分散的形式存在于社會當(dāng)中，缺少行業(yè)組織，相互之間缺乏交流，無法形成合力，這也導(dǎo)致了工業(yè)設(shè)計無法發(fā)揮其巨大的作用，沒有體現(xiàn)其真正的價值。這些就是中國工業(yè)設(shè)計所面臨的問題。我想真正到了工業(yè)設(shè)計發(fā)展到一定階段的時候，我們會直接和企業(yè)的技術(shù)人員合作進(jìn)行產(chǎn)品從頭到尾的開發(fā)、設(shè)計和生產(chǎn)，形成真正、實在、密切的為企業(yè)服務(wù)的隊伍，才能使工業(yè)設(shè)計形成一定的整體實力。

只有開始真正實踐或工作后才能深刻體會工業(yè)設(shè)計的精髓。有資料表示工業(yè)設(shè)計人才的要求有 ：1.創(chuàng)造性的解決問題；2.2-D概念草圖；3.口頭及書面的表達(dá)；4.材料與工藝；5.計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計；6.多學(xué)科的交流；7.概念模型制作；8.企業(yè)實習(xí)；9.設(shè)計理論；10. 平面設(shè)計；11.數(shù)理知識.；12.工程技術(shù)；13.認(rèn)知與消費(fèi)心理；14.研究與信息處理；15.市場營銷實踐；16.藝術(shù)與設(shè)計史；17.藝術(shù)與人文學(xué)；18.計算機(jī)輔助工程設(shè)計；19.人體測量與作業(yè)分析；20.全尺寸模型制作；21.工作樣機(jī)制作；22.展示樣機(jī)制作；23.機(jī)械制圖術(shù)；24.計算機(jī)生成圖象。這些要求中前十項被認(rèn)為是非常重要的，而且也是在大學(xué)里都要學(xué)習(xí)的，因此一定要把大學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識學(xué)好。因為實習(xí)公司的經(jīng)理曾說過一句話：“畢業(yè)生剛來肯定還有不足的地方，但是只要去學(xué)習(xí)就沒問題，但如果還要在這里‘補(bǔ)課’，那就說不過去了。”這即是要求畢業(yè)生不要有“到時候再學(xué)”的想法。

我們這一代屬于工業(yè)設(shè)計的開拓者，艱苦奮斗將是長期的。但是好的事物總是要經(jīng)歷多種磨難才會露出鋒芒，因此要吃苦耐勞，堅定自己的信心，相信中國的工業(yè)設(shè)計會成為推進(jìn)中國乃至世界經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)大支柱，會變成最有前途、最有價值的專業(yè)之一。

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【參考文獻(xiàn)】

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北京理工大學(xué)出版社

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王受之編著

中國青年出版社

（3）《產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計》

吳 翔編著

中國輕工業(yè)出版社

篇6

（1）設(shè)計過程當(dāng)中盡量采用一些可再生、可回收的資源與材料，設(shè)法降低資源消耗。機(jī)械制造與自動化的材料選擇應(yīng)遵循可回收、易分解、可再生的原則，使用這類材料進(jìn)行機(jī)械制造與自動化加工，不會排放大量的有毒有害物質(zhì)，對環(huán)境的危害比較小。尤其是對于結(jié)構(gòu)用的零件，在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中一定要滿足易分解、易分配的原則，嚴(yán)格杜絕使用有毒材料，努力提高環(huán)保材料的循環(huán)使用效率。

（2）在機(jī)械制造與自動化設(shè)計過程當(dāng)中盡量考慮輕重量、低能耗、長壽命原則。通常產(chǎn)品的壽命得到有效延長就等于說是降低了機(jī)器產(chǎn)品的報廢率，意味著機(jī)械的產(chǎn)品產(chǎn)量也相應(yīng)的減少了。同時，降低機(jī)械產(chǎn)品的能耗也能減少污染，提高了環(huán)保效率。出于降低材料能耗的角度，適度減輕機(jī)械產(chǎn)品的重量，并從環(huán)境的負(fù)荷對于機(jī)械的要求方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)符合環(huán)境通用標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)機(jī)械構(gòu)件的通用性。

（3）在機(jī)械制造與自動化設(shè)計過程當(dāng)中還應(yīng)考慮到零件報廢以后的污染處理成本。設(shè)計過程當(dāng)中，報廢以后的污染處理問題常常被忽視，應(yīng)積極采用一些低環(huán)保負(fù)荷、綜合成本最小化的材料。盡量避免使用含氯橡膠、氟利昂、石棉和樹脂等類型的材料。

2改進(jìn)制作工藝，實現(xiàn)節(jié)能減排

（1）因地制宜，參考外部環(huán)境選擇加工工藝。在單個零件的眾多加工工藝當(dāng)中應(yīng)考慮到現(xiàn)場設(shè)備的匹配。比如零件的鍛壓工藝，可以選擇冷鍛壓方式，也可以選擇溫鍛壓方式，還可以選擇熱鍛壓方式，其中熱鍛壓工藝能源利用效率要低于冷鍛壓和溫鍛壓方式，但是選用冷鍛壓工藝對環(huán)境的危害要比熱鍛壓和溫鍛壓工藝高，所以溫鍛壓工藝將在日后廣泛被應(yīng)用。

（2）對于現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。眾所周知，機(jī)器結(jié)構(gòu)越簡單，設(shè)計零件越少，制造過程所需的能耗就會越低。同時，機(jī)械設(shè)計中零件的形狀對于制造過當(dāng)中的能耗影響也很明顯。所以，在設(shè)計過程中既要保證產(chǎn)品的基本性能，也要盡可能簡化零件，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、減小機(jī)械提及、減少零件數(shù)量。

（3）對于工藝工序的合理安排。在節(jié)能設(shè)計過程中，對加工工序進(jìn)行合理有效的調(diào)整，優(yōu)化工藝方法的選擇，也能實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。例如：冷軋薄板的生產(chǎn)由于冷軋過程中鋼板要經(jīng)受塑性變形，必須經(jīng)過退火處理才能適于復(fù)雜的成形加工。加工環(huán)節(jié)過程當(dāng)中對于每個工序都進(jìn)行環(huán)保優(yōu)化，盡可能高的提高能源利用率。

3機(jī)械制造及其自動化技術(shù)未來發(fā)展趨勢

機(jī)械制造及其自動化技術(shù)發(fā)展離不開計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)水平的不斷提高。目前機(jī)械制造及其自動化技術(shù)應(yīng)用合作日益國際化、大規(guī)?；?，這就要求與自動化相關(guān)的計算機(jī)集成和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要全面發(fā)展，與國際接軌，跟上世界步伐。同時，數(shù)字化制造技術(shù)在機(jī)械制造及其自動化技術(shù)中的應(yīng)用也成為未來節(jié)能技術(shù)的必經(jīng)之路。節(jié)能環(huán)保理念在機(jī)械制造及其自動化技術(shù)當(dāng)中的引入，必將使得機(jī)械制造及其自動化技術(shù)應(yīng)用更加全面，提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低工人勞動強(qiáng)度、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、實現(xiàn)節(jié)能減排，進(jìn)一步推動工業(yè)的發(fā)展。

4結(jié)束語

篇7

[關(guān)鍵詞]射頻連接器；水密封性

中圖分類號：TM503.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）13-0156-02

1 前言

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，對通信、雷達(dá)、電子對抗、無線電導(dǎo)航等系統(tǒng)中使用的連接器要求越來越高，尤其是在嚴(yán)酷的環(huán)境中要求密封性連接器在工作可靠同時體積越來越小，重量越來越輕，電氣性能也越來越優(yōu)越。這為水密封連接器向高性能、高可靠方向的快速發(fā)展提供了需求條件。

2 研制過程

2.1 產(chǎn)品主要性能指標(biāo)如下

a.特性阻抗：50Ω

b.頻率：4GHz～8GHz

c.耐久性：500次；

d.水密性：SMA接口與氣壓罐相連，加一個大氣壓，將連接器全部浸入無水酒精中，10分鐘內(nèi)連接器接口及連接器體均要求無氣泡產(chǎn)生。

2.2 產(chǎn)品設(shè)計方案

2.2.1 連接器傳輸部分結(jié)構(gòu)設(shè)計

SMA是一種通用連接器，界面結(jié)構(gòu)非常成熟，連接器頭部可參照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范確定其標(biāo)準(zhǔn)接口尺寸。根據(jù)該產(chǎn)品的特點及用戶的特殊要求從設(shè)計過程中應(yīng)該綜合考慮產(chǎn)品的阻抗匹配性、過渡轉(zhuǎn)換、水密封的可靠性等要求，保證每一段截面的特性阻抗為50Ω。因此該產(chǎn)品的設(shè)計重點在于連接器的傳輸部分結(jié)構(gòu)及水密封可靠性的保證（產(chǎn)品結(jié)構(gòu)見圖1）。

2.2.2 連接器的阻抗設(shè)計

SMA水密封型連接器的特性阻抗是一個比較重要的性能參數(shù)。特性阻抗不合理會對電壓駐波比、工作頻率、插入損耗等電性能指標(biāo)產(chǎn)生很大的影響。因此，要合理的選取內(nèi)導(dǎo)體外徑及外導(dǎo)體內(nèi)徑尺寸，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)電氣不連續(xù)面，以保證阻抗的一致性，必要時還應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖杩寡a(bǔ)償。由于該產(chǎn)品的腔體內(nèi)的填充物為硅橡膠GD414，因此在設(shè)計時還要充分考慮該腔體內(nèi)的阻抗匹配。

（1）.SMA型連接器用聚四氟乙烯作為絕緣支撐，其介電常數(shù)為εr=2.03，則可以計算出：

最大阻抗Z0Max=ln=50.8（Ω）

最小阻抗Z0Min=ln=49.4（Ω）

即：Z0=50（Ω）

由此可以看出，當(dāng)產(chǎn)品內(nèi)、外導(dǎo)體尺寸和絕緣材料不變時，該產(chǎn)品的頭部阻抗完全匹配。

（2）.SMA型水密封連接器內(nèi)部腔體使用硅橡膠GD414進(jìn)行填充時，硅橡膠GD414的介電常數(shù)為εr=2.03，在設(shè)計產(chǎn)品時，為保證產(chǎn)品50Ω阻抗的一致性，外導(dǎo)體內(nèi)徑尺寸將隨內(nèi)導(dǎo)體外徑尺寸的改變而改變。這將會產(chǎn)生內(nèi)導(dǎo)體外徑、外導(dǎo)體內(nèi)徑的突變，產(chǎn)品出現(xiàn)階梯電容。根據(jù)連接器的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計原則，為使連接器在其截止頻率范圍內(nèi)保持優(yōu)異的電壓駐波比性能，必須遵循三個基本原則：（1）盡量減少阻抗的不連續(xù)性；（2）在每個截面上盡可能保持一致的特性阻抗；（3）對于每一個不可避免的阻抗不連續(xù)性應(yīng)采取共面或高抗補(bǔ)償，為消除這種直徑突變對電壓駐波比的影響，采取了圖2所示的結(jié)構(gòu)。對臺階處采取錯位補(bǔ)償?shù)姆椒?，將?nèi)外導(dǎo)體階梯面錯開位置，使其有一定距離，構(gòu)成一個較高電感量，以補(bǔ)償臺階引起的不連續(xù)電容，使電抗呈中性。根據(jù)理論分析并結(jié)合仿真軟件HFSS對產(chǎn)品最初形成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真、優(yōu)化（見圖3）形成最終的產(chǎn)品，并對其進(jìn)行加工、測試，電性能指標(biāo)（見圖4）均能滿足用戶要求。

2.2.4 連接器材質(zhì)的選擇

SMA水密封型連接器主要采用的材料是鈹青銅、銅材、聚四氟乙烯，在經(jīng)受低、高溫貯存及溫度沖擊時，由于三種材質(zhì)的膨脹系數(shù)不同，會使得材質(zhì)較軟的聚四氟乙烯首先發(fā)生變化；另外，聚四氟乙烯原材料本身存在固有應(yīng)力，也使得產(chǎn)品試驗后界面尺寸發(fā)生變化。因此，需要通過對絕緣材料的預(yù)處理、絕緣支撐尺寸公差設(shè)計、裝配工藝的制定及試驗工裝的選擇等方面考慮，保證產(chǎn)品界面尺寸的一致性，避免成品在高、低溫貯存及溫度沖擊試驗時發(fā)生變形，造成產(chǎn)品界面尺寸的變化。

其次，為了保證產(chǎn)品的水密封性，通常采用玻璃材料和可伐合金燒結(jié)的形式，但是玻璃絕緣子燒結(jié)工藝技術(shù)難度大，廢品率高，并且抗振動、沖擊能力差，產(chǎn)品較重，由于本產(chǎn)品對水密封要求相對較低，改用GD414硅橡膠保證產(chǎn)品的密封性。經(jīng)過多次試驗，用GD414硅橡膠灌封的產(chǎn)品均能滿足用戶對密封性的要求及系統(tǒng)中的電性能要求。

2.2.5 連接器結(jié)構(gòu)的確定

SMA水密封型連接器在進(jìn)行裝配時，其尾部采用一個壓環(huán)的結(jié)構(gòu)來固定絕緣子和內(nèi)導(dǎo)體，這樣可以保證產(chǎn)品的中心接觸件的固定性，但該結(jié)構(gòu)在振動、沖擊等試驗條件下會產(chǎn)生水密封性失效。

經(jīng)過多次試驗，使用無滾花壓環(huán)進(jìn)行裝配，并將裝配過程固化，使產(chǎn)品在保證中心接觸件固定性的同時也保證了產(chǎn)品水密封性的可靠。

通過對同產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，材料分析，并考慮電性能指標(biāo)、耐環(huán)境及可靠性方面的要求，最終確定了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)機(jī)械性能可靠、穩(wěn)定性好、電氣性能優(yōu)良。我們通過試驗，對產(chǎn)品的零件加工、電鍍、裝配工藝進(jìn)行了各方面分析，最終形成了現(xiàn)有的設(shè)計方案。

3 樣品的試制與產(chǎn)品試驗

按照確定的設(shè)計方案，進(jìn)行了初樣產(chǎn)品的生產(chǎn)。 并對產(chǎn)品進(jìn)行了溫度沖擊、低溫貯存及高溫貯存摸底試驗，試驗中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的界面尺寸發(fā)生輕微變化，且變化趨勢不一致（高出或低于試驗前產(chǎn)品的定位界面，但滿足GJB5246-2004中規(guī)定的SMA系列產(chǎn)品的界面要求），極限變化為±0.03mm。

最后，對破壞性較大的試驗（振動、沖擊）進(jìn)行了摸底試驗，試驗后產(chǎn)品完好，對產(chǎn)品密封性進(jìn)行了測試，其結(jié)果合格。

4 解決的關(guān)鍵性技術(shù)

在進(jìn)行SMA水密封型連接器的整個研制過程中，經(jīng)過多次試驗，并對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行反復(fù)改進(jìn)：

4.1 補(bǔ)償設(shè)計及水密封結(jié)構(gòu)設(shè)計

對臺階處采取錯位補(bǔ)償設(shè)計及采用GD414硅橡膠密封形式是本產(chǎn)品解決的關(guān)鍵型技術(shù)。為此，我們采取了以下措施：

a.多次將產(chǎn)品接入系統(tǒng)中測試，根據(jù)測試結(jié)構(gòu)反復(fù)調(diào)整補(bǔ)償尺寸，最終滿足了用戶系統(tǒng)的要求，取得了成功。

b.為了保證產(chǎn)品的水密封和抗振動、沖擊的要求，我們采取了灌GD414硅橡膠的密封形式，為了將尾部采取壓環(huán)壓配方式引起的對水密封的影響減小到最小，我們分別使用滾花壓環(huán)和無滾花壓環(huán)進(jìn)行壓配，經(jīng)測試后發(fā)現(xiàn)只有無滾花壓環(huán)才能滿水密封的要求，所以我們最終采取了用無滾花壓環(huán)壓配的密封形式。

4.2 對產(chǎn)品界面的控制

根據(jù)對初樣產(chǎn)品的摸底試驗情況分析，造成界面失效的原因如下：

首先，連接器主要材料是銅材和聚四氟乙烯，在經(jīng)受高、低溫儲存及溫度沖擊試驗時，由于兩種材質(zhì)的膨脹系數(shù)不同，會使得材質(zhì)較軟的聚四氟乙烯發(fā)生變化，對產(chǎn)品界面尺寸造成影響；其次是絕緣支撐零件在加工過程中尺寸公差的控制不嚴(yán)格，也可能造成界面尺寸的變化；最后，聚四氟乙烯原材料本身存在固有應(yīng)力，在生產(chǎn)加工以及試驗過程中應(yīng)力的釋放也會使得產(chǎn)品界面尺寸發(fā)生變化。

為避免聚四氟乙烯原材料與金屬材料因膨脹系數(shù)不同而引起的變化，以及聚四氟乙烯原材料固有應(yīng)力對產(chǎn)品的影響，對產(chǎn)品絕緣支撐材料在加工前進(jìn)行高、低溫循環(huán)的預(yù)處理，使原材料的預(yù)應(yīng)力在加工使用前得以釋放，減小對產(chǎn)品的影響，避免成品在高、低溫儲存及溫度沖擊試驗時界面發(fā)生變形，提高產(chǎn)品的可靠性。

5 結(jié)束語

該產(chǎn)品性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)合理，用戶使用情況良好，可靠性高，各指標(biāo)均能滿足用戶要求。產(chǎn)品已向用戶供貨，并能完全滿足用戶使用要求，具有較好的社會經(jīng)濟(jì)效益。

參考文

[1] 李秀萍.微波技術(shù)基礎(chǔ).

作者簡介

1.多卉卉，女，助理工程師。2005年畢業(yè)于西安財經(jīng)學(xué)院信息管理與計算機(jī)應(yīng)用專業(yè)，現(xiàn)為陜西華達(dá)科技股份有限公司設(shè)計員。

篇8

[關(guān)鍵詞]六西格瑪設(shè)計 多功能團(tuán)隊

中圖分類號：{G354.46} 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）33-0334-02

一、精心策劃，有力組織，為DFSS方法學(xué)習(xí)和實踐創(chuàng)造良好條件

DFSS方法為全新引入的設(shè)計方法，與傳統(tǒng)的航空發(fā)動機(jī)設(shè)計方法相比，在流程和具體分析方法及工具上存在顯著區(qū)別，項目應(yīng)用DFSS方法開展優(yōu)化設(shè)計本身即是學(xué)習(xí)和實踐新方法的過程。為走好這一過程，從項目選題、人員組織等方面精心策劃和組織，為學(xué)習(xí)和實踐活動創(chuàng)造了良好條件。

在項目選題方面，精心選擇了航空發(fā)動機(jī)管路設(shè)計中的典型結(jié)構(gòu)，具有相對復(fù)雜設(shè)計約束，便于發(fā)揮DFSS方法優(yōu)勢，同時又是科研工作中急需解決的設(shè)計難題，具有投入較大精力研究的應(yīng)用價值；

在人員組織方面，采取了綠帶學(xué)員（骨干）+黃帶學(xué)員（一般成員）分級培訓(xùn)，保證學(xué)習(xí)效果，同時不占用過多科研人員資源；多專業(yè)成員共同參與的DFSS多功能團(tuán)隊，確保應(yīng)用實踐環(huán)節(jié)有效和順利開展；在具體的人員搭配上中青搭配，使團(tuán)隊兼具經(jīng)驗和活力。

二、通力合作，穩(wěn)步推進(jìn)，DFSS多功能團(tuán)隊活動對優(yōu)化設(shè)計過程形成有效支撐

根據(jù)五級引氣管優(yōu)化設(shè)計項目需要建立的多功能團(tuán)隊，主要由發(fā)動機(jī)總體結(jié)構(gòu)及總體性能設(shè)計、“六性”設(shè)計、制造、裝配及試驗工藝設(shè)計、管理等專業(yè)人員組成。在項目開展的過程中，多次組織多功能團(tuán)隊活動，團(tuán)隊成員從各自的領(lǐng)域出發(fā)，提出了對五級引氣管優(yōu)化設(shè)計的需求，并積極地參與了質(zhì)量功能展開、方案篩選評分等工作，確保了評分的客觀性，有效地支持了活動的進(jìn)行。

三、循序漸進(jìn)，精益求精，DFSS方法和工具的應(yīng)用使得優(yōu)化設(shè)計取得實效

五級引氣管優(yōu)化設(shè)計導(dǎo)入了識別概念設(shè)計優(yōu)化驗證（ICDOV）的技術(shù)路徑（圖1），針對某型發(fā)動機(jī)原有五級引氣管存在的問題，在優(yōu)化設(shè)計過程中綜合運(yùn)用了相關(guān)方法和工具，規(guī)范了五級引氣管優(yōu)化設(shè)計過程，使得每一步設(shè)計都有明確的輸入要求，都能得到準(zhǔn)確的輸出結(jié)果，從而保證最終的設(shè)計結(jié)果能夠滿足預(yù)定的客戶要求。

在識別階段，進(jìn)行了五級引氣管優(yōu)化設(shè)計的客戶及客戶需求識別（VOC分析），通過第一層質(zhì)量功能展開（QFDⅠ）明確了重要的技術(shù)要求，并確定項目目標(biāo)和設(shè)計目標(biāo)。

在概念階段，進(jìn)行了五級引氣管優(yōu)化設(shè)計概念方案生成；進(jìn)行了五級引氣管重要功能識別（QFDⅡ）、重要零組件識別（QFDⅢ），將技術(shù)要求進(jìn)一步轉(zhuǎn)化、傳遞至功能要求與結(jié)構(gòu)要求，進(jìn)行了系統(tǒng)邊界分析以及預(yù)先風(fēng)險分析、故障樹分析等初步的可靠性分析工作。

在設(shè)計階段，進(jìn)行了重要設(shè)計參數(shù)識別（QFDⅣ）、結(jié)構(gòu)件建模設(shè)計工作，通過導(dǎo)管管形重新設(shè)計，改善了五級引氣管對流道的堵塞影響，通過卡箍和支架的改進(jìn)設(shè)計改善了五級引氣管的裝配性，通過管路接頭的重新設(shè)計提高了其可靠性；進(jìn)行了可靠性維修性設(shè)計準(zhǔn)則符合性檢查，面向制造及裝配設(shè)計原則符合性檢查，促進(jìn)了設(shè)計質(zhì)量提升；進(jìn)行了硬件FMECA分析，對可能產(chǎn)生的故障進(jìn)行預(yù)估，并進(jìn)行針對性的改進(jìn)；構(gòu)建零件計分卡與流程計分卡，使用類似結(jié)構(gòu)加工數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，對優(yōu)化設(shè)計后五級引氣管加工的西格瑪水平進(jìn)行預(yù)估。

在優(yōu)化階段，通過IDEF建模找到了影響流道堵塞的關(guān)鍵控制因子，進(jìn)行實驗設(shè)計，并根據(jù)實驗設(shè)計（DOE）結(jié)果進(jìn)行導(dǎo)管設(shè)計參數(shù)優(yōu)化，進(jìn)一步減小了管路對流道的堵塞影響。

在驗證階段，對優(yōu)化設(shè)計結(jié)果進(jìn)行了計算評估，對于優(yōu)化設(shè)計的五級引氣管首裝時間進(jìn)行了統(tǒng)計，并進(jìn)行動應(yīng)力測試，初步驗證了其安全性；進(jìn)行了相關(guān)圖紙、文件的編制簽署及發(fā)放工作，完成了工程移交。

通過在五級引氣管優(yōu)化設(shè)計項目中應(yīng)用DFSS設(shè)計方法，最終的管路設(shè)計達(dá)到了降低流道堵塞比、縮短首次裝配時間、提高管路可靠性的目標(biāo)。

四、提前介入，全程關(guān)注，DFSS方法實現(xiàn)了六性和工藝設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計流程的融合

篇9

（廣州海格通信集團(tuán)股份有限公司，廣州 510663）

（Guangzhou Haige Communications Group Incorporated Company，Guangzhou 510663，China）

摘要： 吸塑成型是一種塑料制品快速成型的方法。本文以手持機(jī)的塑料包裝為研究對象，闡述了吸塑成型技術(shù)的原理和工藝，并探討了優(yōu)選熱塑性材料、最優(yōu)化塑料包裝的結(jié)構(gòu)尺寸、吸塑模具設(shè)計加工對吸塑工藝影響。從而，提高塑料包裝的可靠性，延長使用壽命，降低包裝的成本，并廣泛應(yīng)用于手持機(jī)的塑料包裝設(shè)計中。

Abstract： Thermoforming is a kind of method that plastics products fast forming. The article is based on plastics packaging of handheld two way radio， elaborating theory and methods of plastics forming techniques， while researching on that selecting the priority material of thermoplastic. optimizing the configuration dimension of plastics packaging， designing and processing for blister mold what they are on the influence of blister-technics. Thereby， it can highly improve product reliability， increase service life， reduce the cost price of product， widely apply for plastics packaging of two way radio.

關(guān)鍵詞 ： 吸塑成型；手持對講機(jī)；吸塑模具；塑料包裝

Key words： thermoforming；two way radio；blister mold；plastics packaging

中圖分類號：TQ320.66 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）18-0097-03

作者簡介：徐中亮（1984-），男，湖北仙桃人，碩士研究生，研究方向為電子通信產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計和包裝設(shè)計。

0 引言

21世紀(jì)，隨著塑料包裝工業(yè)的高速發(fā)展，塑料成型技術(shù)廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)的包裝領(lǐng)域。在電子通信行業(yè)中，普通塑料包裝已經(jīng)不能滿足電子通信設(shè)備在不同嚴(yán)酷環(huán)境下良好存放，運(yùn)輸安全以及攜帶方便等要求，且成本高，使用壽命短。

當(dāng)前，吸塑包裝與普通的包裝相比較具有重量輕、運(yùn)輸方便、綠色環(huán)保、密封性能好等特點；同時具有優(yōu)良的吸收震動能，沖擊能以及抗疲勞與消聲的作用，裝箱無需另加緩沖材料，透明度高，外形美觀等優(yōu)點。因此，運(yùn)用吸塑技術(shù)成型的吸塑包裝，降低成本，延長使用壽命，可以良好解決手持機(jī)的存儲、包裝、運(yùn)輸?shù)确矫娲嬖诘膯栴}。

1 吸塑成型原理和工藝

目前，吸塑成型技術(shù)發(fā)展成為加工生產(chǎn)塑性包裝最常用的主要方法之一。吸塑成型從原理上看，需要經(jīng)過原料準(zhǔn)備，高溫高壓熔化，流動，冷卻固化三個階段。真空吸塑成型機(jī)，又叫熱塑成型，其設(shè)備組成分為七部分：

①夾緊裝置。夾緊裝置多采用便于固定各種尺寸片材的夾緊裝置，采用自動控制，提高制件質(zhì)量和效率。

②加熱裝置。加熱裝置是讓片材加熱軟化成可塑性的設(shè)備。常用的加熱器有電加熱器、晶體輻射器和紅外線加熱器。

③真空裝置。真空裝置是由真空泵、閥門、儲氣罐、管路以及真空表等組成，在真空成型中常采用單獨機(jī)型真空泵。

④壓縮空氣裝置。真空吸塑成型機(jī)一般采用活塞式空氣壓縮機(jī)。

⑤冷卻裝置。為了提高生產(chǎn)效率，真空吸塑成型制品脫模前常需進(jìn)行冷卻，理想的情況最好采用內(nèi)裝冷卻盤管的模具。

⑥脫模裝置。由于制品冷卻收縮而貼緊模具，通過真空吸引孔或向相反方向吹風(fēng)使之脫模。

⑦控制裝置?？刂葡到y(tǒng)一般包括對真空吸塑成型成型、整飾等過程中包括儀器、儀表、管道、閥門各個參數(shù)和動作進(jìn)行控制。

真空吸塑成型工藝是一種熱成型加工方法[1]。其加工工藝流程：采用真空吸塑成型機(jī)設(shè)備，將平展熱塑料硬片材裁成要求的尺寸；通過高溫加熱裝置使夾緊固定的熱塑性材料軟化；在運(yùn)行過程中借助片材兩面的氣壓差或機(jī)械壓力，使其變形后吸附在特定的模具輪廓面上；經(jīng)過冷卻裝置快速冷卻定型；脫模裝置快速脫模后在切邊修整，最終得到實際需求的成品。

2 吸塑包裝

為了便于手持機(jī)可適應(yīng)不同環(huán)境下存放良好，運(yùn)輸安全及攜帶方便，包裝不僅需要有良好的抗沖擊性能和抗疲勞能力來保護(hù)產(chǎn)品，還確保安全環(huán)保，并且能夠在高，低溫環(huán)境下長期穩(wěn)定地、可靠地使用。目前，手持機(jī)的包裝設(shè)計存在的不合理方面，主要如下幾點：

①包裝材料選擇不恰當(dāng)，材料（熱塑性、耐磨性、透明度）性能力差，有毒不環(huán)保；

②包裝設(shè)計不合理，外觀尺寸過大，布局不合理；

③吸塑模具選擇不合適，可靠性差，壽命短，不僅成本過高，而且產(chǎn)品質(zhì)量差。

針對上述包裝設(shè)計不合理方面，運(yùn)用吸塑成型技術(shù)的原理和工藝，解決手持機(jī)包裝設(shè)計存在的成本過高和質(zhì)量差的問題，主要考慮如下幾點：

2.1 吸塑包裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計

在包裝生產(chǎn)加工工藝中，吸塑成型技術(shù)是目前塑料包裝最先進(jìn)的成型技術(shù)。在保證承受一定載荷的情況下，吸塑成型的塑料件壁厚一般為1mm左右，而小包裝的片材甚至更薄，厚度可以達(dá)到0.15～0.25mm。其采用的包裝設(shè)計方法如下：

①優(yōu)選環(huán)保、塑性好、承載力強(qiáng)的熱塑性材料；

②合理擺放手持機(jī)和相關(guān)配件在包裝盒的位置以及區(qū)域；

③優(yōu)化吸塑包裝的結(jié)構(gòu)尺寸，采用可靠性設(shè)計，提高質(zhì)量，降低成本。

為滿足具有一定的承載能力且不變形的要求，手持機(jī)包裝設(shè)計時一般選用塑性材料，主要采用聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、ABS等熱塑性塑料生產(chǎn)。此外，塑料的加工性能好，生產(chǎn)過程簡單，成本低，效率高，極易實現(xiàn)塑料制品生產(chǎn)過程的全自動化操作。

以手持機(jī)的塑料包裝為例，優(yōu)選用環(huán)保熱塑性能好的片材—聚對苯二甲酸乙二（醇）酯(PET)。PET密度為1.30～1.38g/cm3，熔點為255～260℃，在熱塑性塑料中具有最大的強(qiáng)韌性其高強(qiáng)度，塑性好，耐摩擦，高透明性和多種顏色的片材，具有優(yōu)良的耐高、低溫性能，抗沖擊強(qiáng)度能力高，綠色無毒屬于環(huán)保材料[2]。因此，PET片材被認(rèn)為是符合環(huán)保要求的一種理想的包裝材料，采用真空吸塑成型可取得性能優(yōu)良的制品。具體包裝設(shè)計如下：

根據(jù)包裝設(shè)計的清單及尺寸要求，選擇最優(yōu)的方案，具體擺放分布如下：①底層采用托架，裝入手持機(jī)，充電機(jī)，背夾等；②上層托架蓋上面放置兩書兩冊以及配套的光盤和資料，方便閱讀和拿放。通過多個設(shè)計方案的對比，優(yōu)化塑料包裝的結(jié)構(gòu)尺寸，獲得最優(yōu)的方案。如圖1所示，最優(yōu)的包裝區(qū)域分布和擺放圖。

依照上述手持機(jī)和配件的合理擺放布局，通過Pro/E軟件工具的設(shè)計平臺，利用鈑金件里面的沖模工具設(shè)計出手持機(jī)的包裝3D模型。在設(shè)計過程中，考慮方便拿取配件，就預(yù)留一定扣手位的空間；同時在棱邊處采用圓角過渡避免應(yīng)力集中而產(chǎn)生破裂。具體塑料包裝的三維模型如圖2、3。

從手持機(jī)和配件顏色搭配協(xié)調(diào)方面考慮，最終選擇紅棕色的PET塑性材料。為了防止包裝過硬碰傷手持機(jī)和配件，在PET塑性片材表面植上一層有色的絨毛，不僅使托架表面有種絨質(zhì)的手感，而且顯得高貴，美觀大方，大大提升包裝的檔次。

2.2 吸塑模具

吸塑成型要求加工的吸塑模具精度較高，其模具設(shè)計的原則是：第一，模具材料的選擇；第二，模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計；第三，模具的加工工藝。依上述設(shè)計原則，吸塑模具在設(shè)計加工方面主要考慮以下三點：

①優(yōu)選鋁合金材料。

吸塑成型生產(chǎn)時用的模具：如果是簡易模具，一般是采用石膏，制作容易，成本最低，但使用壽命過短，產(chǎn)品加工精度低和透明度低；其次，電解銅模是在石膏模基礎(chǔ)上通過電解使得表面覆上一層薄的銅，相較石膏模模具，制作復(fù)雜，成本稍高，耐用；反之，通過CNC加工方式加工的鋁合金模具，經(jīng)過氧化處理，可以保證模具具有5～10年使用壽命，加工容易且精度高，成本高但使用壽命長，大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品成品率高，外觀輪廓美觀。

綜上考慮產(chǎn)品大批量生產(chǎn)時，要求成本低和吸塑模具的使用壽命長，成品率高等方面，吸塑模具設(shè)計材料應(yīng)該優(yōu)選鋁合金。

②設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)。

吸塑成型只能生產(chǎn)壁厚比較均勻的產(chǎn)品，不能制得壁厚相差懸殊的塑料制品。因此，鋁合金的吸塑模具不能有棱邊和銳角，采用圓角過渡，避免應(yīng)力集中；模具應(yīng)開有小孔，用于真空吸附熱化的硬片易形成吸塑產(chǎn)品；塑料件內(nèi)部需要有加強(qiáng)筋，避免或減少塑膠的局部集中，減少因壁厚不均勻而產(chǎn)生的縮孔、氣泡、凹陷等現(xiàn)象，同時減小產(chǎn)品的重量。

③合理的加工方式。包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理取決于模具的加工是否方便。吸塑成型的尺寸精度差，其相對誤差一般在1%以上，其塑料成型模具對保證塑料制品的形狀，尺寸及公差起著極其重要作用。

2.3 吸塑包裝成型工藝流程

手持機(jī)的吸塑包裝在吸塑成型機(jī)設(shè)備上實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，其吸塑模具是采用鋁合金并經(jīng)過氧化處理的鋁合金模具，具體生產(chǎn)流程示意圖如圖4。

手持機(jī)塑料包裝的吸塑成型技術(shù)參數(shù)，如表1。

壓力、溫度和時間是影響吸塑成型產(chǎn)品的質(zhì)量最重要的三大因素[3]。吸塑成型的優(yōu)勢在于可以大批量生產(chǎn)比較復(fù)雜的塑料制品，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低。在塑料加工領(lǐng)域，真空吸塑成型被認(rèn)為是當(dāng)前一種具有很大發(fā)展?jié)摿Φ募庸し椒ǎm合各領(lǐng)域塑料包裝。

3 結(jié)論

針對上述設(shè)計電子產(chǎn)品包裝問題時，通過優(yōu)選包裝的熱塑性材料、塑料包裝的結(jié)構(gòu)尺寸的最優(yōu)化、優(yōu)化吸塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計加工，減小對吸塑工藝影響，不僅降低包裝的成本，而且提高產(chǎn)品成品率和可靠性，大大保障了電子設(shè)備的包裝安全。

如今，隨著吸塑包裝設(shè)備向機(jī)械全自動化方向發(fā)展，塑料工業(yè)飛速發(fā)展以及具有熱塑性性能的新片材的開發(fā)，吸塑成型技術(shù)日趨成熟，廣泛應(yīng)用在小型電子通信設(shè)備、玩具、醫(yī)學(xué)等塑料包裝領(lǐng)域中。

參考文獻(xiàn)：

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篇10

摘要：文章描述了一種運(yùn)輸飛機(jī)大部件的薄壁鋼構(gòu)架長型運(yùn)輸包裝箱的設(shè)計過程，對選材和結(jié)構(gòu)設(shè)計以及強(qiáng)度校核進(jìn)行了介紹，指出了這種適合公路和水路運(yùn)輸?shù)某叱L包裝箱設(shè)計要點，實踐證明此種包裝箱的運(yùn)輸飛機(jī)大部件可靠性。

關(guān)鍵詞：包裝箱 鋼構(gòu)架 卡板 強(qiáng)度

1.引 言

隨著航空市場的迅猛增長，傳統(tǒng)飛機(jī)部件運(yùn)輸平臺受到飛機(jī)裝配制造車間空間的限制，已無法適應(yīng)現(xiàn)代化的飛機(jī)生產(chǎn)需求。轉(zhuǎn)包生產(chǎn)是國際航空合作的一個重要領(lǐng)域，隨著航空部件的轉(zhuǎn)包生產(chǎn)范圍的擴(kuò)大，產(chǎn)品運(yùn)輸也是關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。航空部件運(yùn)輸包裝箱雖屬于航空產(chǎn)品的附屬品，但也是運(yùn)輸航空產(chǎn)品不可缺少的載體。本文以747-8垂尾前扭力盒為例，針對航空大部件運(yùn)輸包裝箱的設(shè)計進(jìn)行討論。

2.設(shè)計原則

航空部件運(yùn)輸包裝箱要考慮的因素很多，適用、美觀、堅固、節(jié)約和有效保護(hù)產(chǎn)品安全是通用的要求。航空產(chǎn)品不均勻、易變形、偏心、載荷分布集中，運(yùn)輸包裝箱應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)產(chǎn)品在包裝箱中的放置、固定與系留，還應(yīng)有良好的緩沖設(shè)計，阻止誘發(fā)環(huán)境的作用力向產(chǎn)品傳遞，防止飛機(jī)產(chǎn)品產(chǎn)生振動響應(yīng)。包裝箱設(shè)計同時應(yīng)適于交付過程中的理貨、裝卸、運(yùn)輸和貯存，應(yīng)不僅裝箱方便，還應(yīng)拆除簡捷，易于處理廢棄包裝，不浪費(fèi)資源、不污染環(huán)境。

3.設(shè)計方案

下面以747-8垂尾前扭力盒為例，詳細(xì)討論運(yùn)輸包裝箱的設(shè)計。

3.1.箱體材料和外形尺寸的確定

747-8垂尾前扭力盒外形及尺寸15米×1.9米×2.75米，在運(yùn)輸中屬于超高超長產(chǎn)品。若采用專用運(yùn)輸車運(yùn)輸成本會非常高，如果采用全實木包裝箱，國內(nèi)木材資源比較短缺，制造成本很昂貴，那么選擇薄壁鋼構(gòu)架包裝箱是最好的選擇，即以0.8-1.5mm厚鈑金型材為構(gòu)架，外敷人造板為蒙皮，人造板出口是免熏蒸，而且抗壓、承重性上僅次于實木。

根據(jù)產(chǎn)品的外形特征，可選擇硬質(zhì)直方體。箱底下設(shè)有100mm高的支撐，便于鏟車移動箱體。國內(nèi)的公路一般限高為4.5米，而運(yùn)輸超長產(chǎn)品要用平板卡車。目前常用的平板卡車車廂距地面1.2米，為符合公路運(yùn)輸高度要求，設(shè)計時必須將箱體高度控制在3.3米以下。按產(chǎn)品外廓尺寸，距內(nèi)壁的距離，箱體壁厚尺寸，箱蓋的高度以及吊環(huán)所增加的尺寸等，最終可確定箱體外廓尺寸15.9米×2.2米×3.3米。

3.2.箱體底板設(shè)計

該產(chǎn)品總重量在470千克左右，且15米長，人力無法搬運(yùn)，必須由叉車、吊車進(jìn)行上下搬運(yùn)及移動，因此對于包裝廂底部設(shè)計有特殊要求。包裝箱底盤設(shè)計4米長的階梯，這樣就能從20米長車廂減至17米長車廂的卡車來運(yùn)輸，因為國內(nèi)通用平板卡車車廂前段油箱處底板比后段高出約0.3米，階梯設(shè)計能有效利用卡車車廂，降低了運(yùn)輸成本，又減輕了箱體重量。底板要考慮能用鏟車和吊車兩種工具移動箱體，根據(jù)箱體過長，考慮移動時需要用兩個叉車，所以在重心位置兩側(cè)各設(shè)計兩個叉車孔，根據(jù)常用叉車叉腳尺寸，兩個叉車孔間距200-600mm之間，可采用2T-3T和5T叉車叉運(yùn)箱體。另外需要設(shè)計吊車吊環(huán)，同叉車孔類似，重心兩側(cè)各單側(cè)需要2個吊環(huán)，采用兩組鋼絲起吊箱體，增加受力點的位置，起吊過程中也容易保證箱體的平衡。四周采用槽鋼，選擇角鋼作為中間支撐，保證在運(yùn)輸或起吊時箱子底部強(qiáng)度。包裝箱箱體底盤設(shè)計示意見圖1。

圖1 包裝箱箱體底盤設(shè)計示意圖

3.3.整體設(shè)計

箱體采用框架結(jié)構(gòu)設(shè)計，使用角鋼焊接框架，外部采用木質(zhì)多層板10mm蒙皮與角鋼進(jìn)行鉚接。市場供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的木質(zhì)多層板是1米×2米，設(shè)計時框架角鋼間距不超過1米，減少多層板的拼接或剪裁，同時保證多層板蒙皮的強(qiáng)度。在箱體周襞內(nèi)襯塑料薄膜或復(fù)合薄膜作為防雨層，防止海浪或雨水浸入。箱體外設(shè)置厚度不超過0.5mm的馬口鐵皮對箱體四周進(jìn)行邊緣密封，蒙皮對接處涂環(huán)氧膠進(jìn)行密封。

圖2 包裝箱整體設(shè)計示意圖

產(chǎn)品在箱體內(nèi)采用木質(zhì)卡板定位，按不同位置設(shè)計根據(jù)產(chǎn)品外形設(shè)計的U型卡槽。用通用螺栓將卡板連接在箱體上，對箱體側(cè)壁支撐作用。在每個卡板與產(chǎn)品的接觸面上包上20mm厚的海綿后，再包裹上無紡布，作為緩沖層，防止產(chǎn)品在運(yùn)輸中受到?jīng)_擊和振動。在端頭設(shè)計擋塊限定位置，防止產(chǎn)品竄動。對于箱蓋強(qiáng)度要求不高，主要是起封閉作用。如果設(shè)計一個將近16米整體蓋，箱蓋的變形量比較大，也不便于裝卸。因此對于箱蓋分為兩段設(shè)計，中間由帽子形狀的連接器連接兩段箱蓋，減少了箱蓋的變形，也簡便了裝卸過程。由于產(chǎn)品和箱體的高度總和為6.05米，設(shè)計時考慮產(chǎn)品裝箱時從頂部入箱時比較困難，在箱體大端頭做整體可卸門，這樣可以水平裝箱產(chǎn)品，人員可以控制產(chǎn)品裝箱的位置。在箱體的小端頭兩側(cè)設(shè)計人員可以出入的可卸門，一是增強(qiáng)箱體底部的光線，二是便于裝卸人員出入箱體。

4.強(qiáng)度校核

對于航空產(chǎn)品的運(yùn)輸，箱體強(qiáng)度和剛度尤為重要。為防止由于產(chǎn)品放置不均勻、易變形、偏心、載荷分布集中現(xiàn)象的發(fā)生，對箱體結(jié)構(gòu)框架和蒙皮進(jìn)行了強(qiáng)度和剛度有限元分析。根據(jù)如實反映箱體結(jié)構(gòu)的幾何形狀、構(gòu)造型式、材料特性、傳力路線、承載方式和邊界條件等基本原則，參考箱體結(jié)構(gòu)的Catia模型和圖紙，使用國際先進(jìn)的有限元建模計算軟件MSC.Patran2008建立了有限元分析模型，利用MD.Nastran求解，得到極限載荷工況下的應(yīng)力計算和變形結(jié)果，經(jīng)過多輪分析計算，得到完全滿足強(qiáng)度和剛度要求的箱體結(jié)構(gòu)尺寸。

5.結(jié)束語

此項包裝箱已經(jīng)安全運(yùn)輸32架的產(chǎn)品，為超長超高航空部件運(yùn)輸提供了成功的實例，也為薄壁鋼構(gòu)架長型包裝箱的強(qiáng)度計算積累了經(jīng)驗。實際應(yīng)用證明，采用薄壁鋼構(gòu)架包裝箱運(yùn)輸航空大部件能適應(yīng)國際運(yùn)輸，設(shè)計方法簡便，制造容易而且成本低廉，便于裝卸、存儲和運(yùn)輸，易于回收。

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