關(guān)于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的理解,需要學(xué)習(xí)這些知識

最近有很多人在問什么是結(jié)構(gòu)設(shè)計?結(jié)構(gòu)要處理的東西算是比較靈活,因為一個產(chǎn)品有了外形設(shè)計之后,要做結(jié)構(gòu)設(shè)計來處理其運動特性。這樣的產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上是否堅固,是否能滿足產(chǎn)品的要求,就成了結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容,而要通過這些最后一道程序,就屬于制造范疇的模具設(shè)計和各種工藝。
比如在消費類電子產(chǎn)品中,工業(yè)設(shè)計師絞盡腦汁用“最酷”的點子設(shè)計出最“潮”的ID,但是,即使最酷的外形一定不是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的最佳方式,因為還要考慮模具、工藝、成型等一系列問題。
所以,一個優(yōu)秀的設(shè)計師必須要掌握每一階段的知識;設(shè)計師要懂模具,但是設(shè)計師不一定要有設(shè)計模具的能力,模具設(shè)計是一個技術(shù)性很強(qiáng)的內(nèi)容,需要專門的設(shè)計人員來完成,但是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的最終產(chǎn)品是需要模具能做出來的,同時產(chǎn)品設(shè)計師對模具的認(rèn)識一定要深刻,這僅僅是從模具的角度來看產(chǎn)品設(shè)計。要懂的還有很多,比如產(chǎn)品的可靠性,耐久性,產(chǎn)品的強(qiáng)度和壽命等等,而結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論、方法、參數(shù)都是通過大量實驗,經(jīng)過工程實踐總結(jié)歸納出來的,軟件只是把設(shè)計師的想法轉(zhuǎn)為實際生產(chǎn)的圖檔,僅此而已!

產(chǎn)品設(shè)計工程師素質(zhì)
1、熟練一門3維軟件和一門平面CAD軟件;
2、對模具的了解(塑膠模具及五金模具);
3、塑膠性能的認(rèn)識;
4、表面工藝了解;
5、機(jī)械相關(guān)知識、機(jī)械制圖;
6、生產(chǎn)裝配工藝;
7、品質(zhì)安規(guī)相關(guān)知識
一、模具結(jié)構(gòu)
對模具結(jié)構(gòu)的了解程度決定了你設(shè)計產(chǎn)品的易制造程度,嚴(yán)重時可能無法出?;蛘呤呛軓?fù)雜的模具結(jié)構(gòu),
如:產(chǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計時在不影響外觀的前提條件下可以設(shè)計成插穿的結(jié)構(gòu)就不做成行位的結(jié)構(gòu) ,要以最簡單的模具結(jié)構(gòu)達(dá)到所需求產(chǎn)品功能(如下圖)。
插穿結(jié)構(gòu)

插穿結(jié)構(gòu)頂視圖

二、對塑膠的性能認(rèn)識
對塑膠性能的了解程度決定了你設(shè)計產(chǎn)品時用料的合理程度(包括:塑性、硬度、透明、耐高溫、防火、超聲等),如果對這方面不了解,可能設(shè)計出來的產(chǎn)品會出現(xiàn)貴料亂用,或者產(chǎn)品強(qiáng)度不夠,以及一些其他方面問題,所以設(shè)計結(jié)構(gòu)是在滿足產(chǎn)品需要的前提下另外考慮的就是塑膠的價格因素,因為產(chǎn)品的用料成本直接關(guān)系到產(chǎn)品的價格(如下圖的產(chǎn)品)。
耐高溫塑件

齒輪傳動件
POM(賽鋼)

三、各種材料超聲性能

四、不同材料超聲熔接效果

五、塑件超聲位的尺寸

六、表面工藝
對表面工藝的了解程度決定了你設(shè)計出的產(chǎn)品后期表面處理是否容易如:電鍍(離子鍍、真空鍍、水鍍)、燙金、絲印、鐳雕、IMD/IMR/IML/ 烤漆、水轉(zhuǎn)印、熱轉(zhuǎn)印、等 (如下圖)
電鍍:

燙金:

絲印:(網(wǎng)版)

鐳雕:

七、機(jī)械知識
對機(jī)械知識的了解程度決定了你設(shè)計出的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否優(yōu)越、機(jī)構(gòu)是否可行、和用戶使用該產(chǎn)品時是否很方便的操作(這就是所謂的人機(jī)工程學(xué)),如按鈕的擺放、大小 、手握位的形狀等
機(jī)械制圖
對機(jī)械制圖的熟悉程度決定了你輸出產(chǎn)品工程圖是否標(biāo)準(zhǔn)、是否產(chǎn)生了錯誤的標(biāo)注和標(biāo)識,這會直接影響模具制造人員是否易于看懂你輸出的工程圖紙(如下圖)。
工程圖

爆照圖(裝配圖):

八、生產(chǎn)裝配工藝
對生產(chǎn)裝配工藝的了解決定了你設(shè)計出來的產(chǎn)品是否易于裝配,表面上看起來是否易于裝配好像與設(shè)計無關(guān),其實這點對于零件較多的產(chǎn)品尤為重要,因為不易裝配就是增加產(chǎn)品裝配工時,也就增加了產(chǎn)品的成本,這也就有了產(chǎn)品設(shè)計時的防呆設(shè)計說法,所謂的防呆設(shè)計就是讓生產(chǎn)人員無法錯誤裝配的設(shè)計方法(如下圖)
防呆:(不對稱設(shè)計)

跌落測試
1、試驗范圍 a 新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及包裝定型、b 包裝工藝、材料、結(jié)構(gòu)有較大改變 c 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有較大改變
2、試驗環(huán)境:一般室內(nèi)環(huán)境下進(jìn)行,混凝土地面應(yīng)平整
3、試驗高度:0<w<=10 (kg) 770mm 10<w<=25 (kg) 620mm 25<w<=50 (kg) 460mm 注:w一般指毛重,跌落高度指產(chǎn)品跌落前最低點離地面的距離!
4、試驗方法:就是你說的一角三棱六面,但跌落順序是反的:即先面、后棱再角

也不是說結(jié)構(gòu)設(shè)計人員只需會上述八大點就可拿高薪,反而我們要不斷學(xué)習(xí)新知識,不斷積累工作經(jīng)驗,不斷總結(jié)構(gòu)自己曾經(jīng)范過的錯誤(目的是為了下一次不范同樣的錯誤),這點相當(dāng)重要。
為什么現(xiàn)行企業(yè)招聘人才對經(jīng)驗都要求很高,因為有經(jīng)驗的人范的錯多,那么以后的工作中范的錯就少,這就叫做經(jīng)驗,經(jīng)驗對結(jié)構(gòu)設(shè)計人員來說特別重要,我們要從改模中來尋求完美的結(jié)構(gòu),開始入這行時,最易范的錯就是產(chǎn)品靜態(tài)干涉或者運動干涉
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