产品结构设计概述.ppt

产品设计工程师素质作为一个合格的结构工程师要求你对下列知识有一定的了解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 一 软件熟悉程度对一门3维设计软体的熟悉程度 pro E UG等 直接决定你做一款产品的速度 如有的人做一款产品要半个月 而有的人做同样的产品只要一4 5天 虽然不是绝对和软件使用熟练程度有关 但软件使用方面还是占据大量的份额 那么除了与软件使用有关外另一个要点就是和你对产品结构的熟悉程度也有很大关联 二 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 三 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 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 四 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 尤其对视听数码类产品突显重要 如 多色喷油要做槽 烫金要做高出面 铝合金固定方法 产品增加电镀挂钩等 如下图 多色喷油槽 塑件表面烫金 电铸按钮 五 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 如下图 齿轮机构 曲柄遥杆机构 六 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 产品工程图 爆炸图 七 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 防呆结构 八 对品质安规掌握品质安规方面的知识主要是用来自己制作或协助他人员制作一些检验检测标准 如产品的跌机测试标准 产品验检测标准都需要结构设计人员来制作或协助他人制作 对安规的了解就更为重要 特别是玩具类产品 如小产品的配件是否易于被小孩吞食 有金属片状或刀片类的部件是否易于松脱等现象都会影响产品的安规证书是否易于通过 后附跌机测试高度 跌机测试高度 小家电类产品 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 770mm10 w 25 kg 620mm25 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 总结以上列了8大点是结构设计人员必备的知识 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 关于运动干涉也就是要运动的零件在静止状态没有干涉但运动后就会产生干涉 附电池合图 产品设计的设计要点与原则1 以最简单的结构做出最优良的产品 这叫性价比 降低制造成本提高成品市场竟争力 2 以与产品结构性能最匹配的材料做为产品的首选材料 3 壁厚不宜过厚并且要尽量均匀 壁厚理论上取产品长度的1 10 一般1 2 1 5 2 0 2 2 2 5 3 0等 4 产品配合位设计时不能设计成零对零 即两零件之间不能没有间隙 后附图 一般都要预留0 1的间隙 结构设计中把0 15以下称死配合 0 15以上称运动配合 后附图 止口间隙 按钮间隙 5 在进行产品结构设计时产品外形的直身位和涉及到装配位都要加上脱模斜度 产品内部无关紧要的特征可以让模具设计人来增加脱模斜度 结构设计人员只需要在后期的工程图加上未注脱模斜度多少度的字样 如后附图 给脱模斜度时尽量给到2度以上 如果表面晒粗纹甚至要给7度以上 一般来说晒纹深度加0 01 脱模斜度增加2度 后附晒纹图 另前模部份脱模斜度可加大 可以防止产品在注塑时留前模 如附图和3D图 未注脱模斜度的标注方法 塑件表面晒细纹图 易留前模产品 7 产品设计要秉承加胶容易减胶难的设计原则 特别对一些要进行紧配合的产品如笔盖与笔筒 后附图 可以先行做松一点再进行适当的加胶进行紧配合 那么为什么加胶容易 因为一般的加胶在改模时只要用铜公再打一次火花就可以 减胶则要烧焊 分型面加胶除外 如枕位处加胶则也要烧焊 后附图 笔筒图 分型面枕位处更改 柱子加胶图 8 装配零件前端斜度做大和加导角 9 档骨及一些散热孔尽量做成圆形不要做方形 因圆形加工较方形容易 圆形件一般车床加工较方便 而方形件要线割或铣削都可耗时 10 能做插穿孔结构就不要做成行位结构 11 深柱 骨 位加筋 防止注塑时变形和增加柱位强度 12 能取平面不取弧面 结构工程师的职责根据不同性质的企业工作的职责会有所不同1 画外形图 一般小型企业都要结构人员制作 2 根据外形图做产品内部结构 做结构的同时要与电子工程和模具设计工程师进行产品结构多方面的协商 3 输出工程图和塑件清单