产品结构设计核心原则与实战要点

产品结构设计核心原则与实战要点演讲人：日期：目录01020304材料选择原则模具优化设计塑胶件结构设计规范设计验证与缺陷预防05高级设计技巧01材料选择原则电子行业要求材料具有电绝缘性、耐高温、阻燃、化学稳定性好等特点，常用的材料有聚碳酸酯（PC）、尼龙（PA）、聚苯乙烯（PPS）等。食品行业要求材料无毒、无味、耐高温、易清洗等特点，常用的材料有聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、不锈钢等。按应用场所选材（电子/食品行业示例）按市场定位选材（高/中/低档产品策略）高档产品选材要注重品质、手感、外观等方面，常用的材料有金属、玻璃、皮革等。中档产品选材要注重性价比、实用性，常用的材料有塑料、橡胶、木材等。低档产品选材要注重成本控制，常用的材料有纸板、塑料薄膜、低价木材等。具有良好的韧性、强度、耐热性和加工性能，成本相对较低，适用于制作要求较高的电子产品外壳等。PC+ABS具有更高的透明度、耐热性、抗冲击性，但成本较高，适用于制作高端电子产品、医疗器械等。纯PC材料性能与成本平衡（PC+ABSvs纯PC案例）02模具优化设计结构简化原则（不影响功能的简化方案）零件数量减少在满足产品功能要求的前提下，尽量减少零件数量，降低模具制造成本和复杂度。壁厚均匀圆角设计确保模具零件的壁厚尽可能均匀，避免出现过厚或过薄的情况，以提高模具的强度和耐用性。在模具设计中尽量采用圆角过渡，减少锐角，以降低模具在注塑过程中的磨损和应力集中。123常见脱模问题（粘模/斜顶/公模解决方案）粘模解决方案合理设计模具表面粗糙度，增加模具与塑料之间的粘附力，同时考虑增加脱模角度，使模具更容易从产品中脱出。030201斜顶解决方案针对斜顶机构容易磨损和卡死的问题，可以采用耐磨材料制作斜顶，并优化斜顶的设计，减少运动过程中的摩擦和阻力。公模解决方案对于公模侧壁难以脱模的问题，可以考虑增加侧壁的角度，或者设计特殊的脱模机构，如弹簧顶针等。模仁类加强方案对于大型或受力较大的模具零件，可以采用镶块式设计，将模仁分成多个小块进行加工和热处理，以提高模具的整体强度和耐磨性。斜顶类加强方案斜顶是模具中常见的机构，为了增强其强度，可以采用增加斜顶导向柱、加粗斜顶杆等措施，同时需注意斜顶与模仁的配合间隙，避免运动时的摩擦和卡死。模具强度设计（模仁类/斜顶类加强方案）03塑胶件结构设计规范扣合量范围卡扣的扣合面应设计为斜面或曲面，以便于装配时卡扣能够顺利导入并扣紧。扣合面设计材质选择卡扣设计的扣合量一般控制在0.8-1.2mm之间，这个范围既能保证卡扣的牢固性，又能避免因为扣合过紧导致的拆卸困难或损坏。在产品设计阶段，应进行多次扣合测试，以确保卡扣在实际使用中的可靠性和稳定性。卡扣部分应选择较硬的塑胶材料，以保证卡扣的强度和耐用性。卡扣设计标准（0.8-1.2mm扣合量应用场景）扣合测试在设计塑胶件的定位结构时，应尽量采用中心定位的方式，这样可以保证装配的准确性和稳定性。在定位结构的基础上，应设计60度导向角，以便于塑胶件在装配时能够顺利导入定位位置，减少装配误差。定位结构的精度应控制在±0.1mm以内，以保证塑胶件在装配后的精度和稳定性。在产品设计阶段，应进行多次导向测试，以确保塑胶件在装配时能够顺利导入定位位置。定位与导向设计（中心定位+60度导向角）中心定位导向角设计定位精度导向测试止口配对在塑胶件的装配结构中，应尽量采用止口配对的方式，以保证装配的牢固性和稳定性。装配顺序在设计装配结构时，应考虑塑胶件的装配顺序，确保每个部件都能够顺利安装到位。装配力控制在装配过程中，应控制装配力的大小，避免因装配力过大导致的塑胶件变形或损坏。同时，也要保证装配后的塑胶件能够牢固地连接在一起，不会出现松动的情况。间距控制塑胶件之间的间距应控制在15mm以内，以避免因间距过大导致的装配松动或变形。装配结构优化（止口配对/间距<15mm原则）04设计验证与缺陷预防建模检查流程（拔模/干涉/特征三重检查）拔模检查检查拔模角度是否合理，避免模具脱模时产生拉伤、粘模等问题。干涉检查检查各零件之间的干涉情况，确保装配后无干涉，保证装配精度。特征三重检查对零件的关键特征进行尺寸、公差和形位公差的三重检查，确保其符合设计要求。外观缺陷预防（深色件注塑问题规避）壁厚均匀设计时注意壁厚均匀，避免产生缩痕、气泡等外观缺陷。圆角设计采用圆角设计，减少应力集中，提高零件的抗冲击能力。脱模斜度合理设置脱模斜度，避免脱模时拉伤零件表面。排气设计合理设计排气系统，避免注塑过程中气体无法排出，导致零件表面出现烧焦、气纹等缺陷。咬花深度控制针对咬花工艺，合理控制咬花深度，避免深度过大导致零件表面质量下降。加工变形预测零件在加工过程中的变形情况，采取相应措施进行预防，如预留加工余量、合理安排加工顺序等。表面粗糙度考虑加工后零件的表面粗糙度，合理设置公差和表面粗糙度要求，确保零件表面质量符合要求。加工极限了解并掌握加工工艺的极限，确保设计零件能够加工出来，避免过度设计。工艺限制考量（加工极限/咬花深度控制）05高级设计技巧建模规范（拔模→倒角→圆角顺序）拔模角度根据产品材料、壁厚和成型工艺等因素，合理设置拔模角度，以便于模具制造和产品脱模。倒角处理圆角顺序在产品边缘处进行倒角处理，以减小应力集中，提高产品的强度和美观度。在多个圆角相交时，按照从大到小的顺序进行圆角处理，以避免过度切削和产生不必要的废料。123先横向倒角在进行圆角处理时，先进行横向倒角，使产品更加饱满、圆润。圆角处理原则（先横后竖倒角法）后纵向倒角在横向倒角的基础上，再进行纵向倒角，使产品更加立体、流畅。避免过度切削在进行圆角处理时，要注意避免过度切削，以免破坏产品的结构和强度。镜像操作禁忌（草绘镜像优于特征镜像）草绘镜像在进行对称设计时，优先采