产品的结构设计原则范文

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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）

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汽车用电子产品的缓冲包装结构设计是一项系统性的工作。设计人员在进行这一设计时需要提前考虑到设计工作可能面临的难点和要点，才能够在此基础上提升设计的精确程度。

1电子产品缓冲包装结构设计简析

电子产品缓冲包装结构设计包括了诸多内容，以下从设计前提、设计难点、材料选择、设计要点等方面出发，对于电子产品缓冲包装结构设计进行了分析。

1.1设计前提

电子产品缓冲包装结构设计有着基本的设计前提。众所周知缓冲包装结构设计往往是根据产品的性能参数以及几何参数来进行的。在这一过程中设计人员可以在根据产品的具体需要来确定电子产品具体的保护性能和形态包装结构。其次，电子产品缓冲包装结构设计还需要进一步的重视包装结构设计的作用，从而能够以更加合理的包装设计来提升电子产品的整体性能。

1.2设计难点

电子产品缓冲包装结构设计存在着诸多设计难点。通常来说缓冲包装结构的设计工作的主要难点在于其可能牵涉到的材料多数为非线性材料，这实际上导致了结构设计时计算的繁杂性。其次，缓冲包装结构设计工作还需要在满足以上所有条件的基础上进一步的把合适的结构设计图稿摆到桌面上，从而在实际上增强了设计转为产品过程中的整体难度。与此同时，由于在原材料市场上包装材料的价格基本都是透明的，因此这意味着设计人员想要以同质性很高的材料设计出卓越的结构就有着很高的创新难度了。

1.3材料选择

电子产品缓冲包装结构设计的关键在于确保材料的质量过关。设计人员在材料选择的过程中首先需要根据材料实际的性能参数来进行材料性价比的判定，在这一过程中由于不同的材料其性能参数不用，哪怕是同一材料在不同的厚度表具体的动态特性曲线还是不同。因此这意味着与此同时，设计人员在材料选择的过程中应当在保护产品安全的基础上最大限度地降低包装成本，从而能够更加有效的提升电子产品本身的经济效益和使用价值。

1.4设计要点

电子产品缓冲包装结构设计需要设计人员把握住设计要点。一般而言电子产品的缓冲包装结构设计首先需要设计人员着眼于保护产品的功能性及外观安全上，并且这些因素本身也是评价一个缓冲包装结构设计方案最为基本的准则。其次，设计人员在进行电子产品缓冲包装结构设计时应当尽可能的避免因为设计误差而造成电子产品的变形与误差，因此保证产品功能性和外观的安全则成了包装结构设计中最为基本并且也是最为重要的关键所在。

2汽车用电子产品的缓冲包装结构设计策略

汽车用电子产品的缓冲包装结构设计应当有着全面的策略，以下从合理降低设计成本、做好基础设计工作、考虑包装材料特性、提前预估设计难度等方面出发，对于汽车用电子产品的缓冲包装结构设计策略进行了分析。

2.1合理降低设计成本

汽车用电子产品的缓冲包装结构设计首先应当着眼于合理降低设计成本。设计人员在合理降低设计成本的过程中首先应当深刻的了解到成本就是生命这一电子产品设计的最基本原则。因此这意味着设计人员在遵循充分保护产品的原则时应当最大限度地降低包装设计的成本。其次，设计人员在合理降低设计成本的过程中应当努力的避免过度包装现象的存在，从而能够在确保汽车用电子产品的缓冲包装达到产品价值的同时也有效的降低了相应的生产成本。

2.2做好基础设计工作

汽车用电子产品的缓冲包装结构设计需要设计人员做好相应的基础设计工作。设计人员在做好基础设计工作的过程中首先应当考虑到产品实际的安全性能[1]。由于汽车用电子产品在汽车的行驶过程中必然会面临着冲撞、跌落、振动等风险的存在，因此设计人员在汽车用电子产品的缓冲包装结构设计过程中应当以扎实的基础设计工作来避免产品在汽车行驶的过程中受到各种恶劣因素的影响。

2.3考虑包装材料特性

汽车用电子产品的缓冲包装结构设计需要设计人员全面的考虑到包装材料的特性。设计人员在考虑包装材料特性的过程中首先应当考虑到外包装容器的结构、形状、材质及强度。其次，设计人员在考虑包装材料特性的过程中还应当考虑到结构本身的抗震性能和具体的工艺性能。与此同时，设计人员在考虑包装材料特性的过程中还应当考虑到产品的防潮性能、防水性能、防锈性能、防尘能力等重要的因素。在这一系列的因素分析过程这能够涉及到的知识涵盖了力学、物理学、化学等诸多学科，而两者又是建立在数学基础上的，因此一个好的包装结构设计人员必须受过良好的设计培训才能够设计出优秀的结构。

2.4提前预估设计难度

汽车用电子产品的缓冲包装结构设计的关键在于提前预估设计工作的实际难度和难点[2]。设计人员在提前预估设计难度的过程中手续应当考虑到产品的装配问题及包装结构生产流程的操作问题等因素。在这一过程中包装件如果其装配过程相当复杂则很有可能会造成工作人员的误操作或生产线上工作效率的滞后，在这一前提下即使电子产品的保护性能很好也不能称其为优秀的设计作品。其次，设计人员在提前预估设计难度的过程中应当对于结构设计过程中可能面临的难点和问题做到心中有数，从而能够在此基础上提升汽车用电子产品的缓冲包装结构设计的整体效率。

3结语

汽车电子产品的包装结构设计需要在相应的包装机械理论支持下才能够顺利的进行，因此设计人员需要在做好基础设计工作的前提下以更多的设计实践来提升设计工作的整体水平。

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中图分类号：TQ325文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）12-0020-02

随着社会的发展，不断发展新材料、新技术以适应各种产品结构设计方面的要求，特别是树脂材料的应用以强度好、重量轻、成型性良好而得到大范围的应用，从汽车内饰部件到生活上的细小必需品都离不开树脂材料，特别是在汽车上得到了广泛的应用，目前世界上不少轿车的塑料用量已经超过120千克/辆，个别车型还要高，德国高级轿车的塑料使用量已经达到300千克/辆，国内一些轿车的塑料用量也已经达到200千克/辆，可以预见，随着汽车轻量化进程的加速，塑料在汽车中的应用将更加广泛。作为从事树脂产品设计的人员来讲掌握设计技巧及设计方法相当重要，尤其是结构设计方面，直接影响了产品的成本、品质等。

一、产品避厚的合理性

从产品强度来看，树脂产品壁厚越厚产品强度越好，从产品轻量化来看产品壁厚越薄产品越轻，从成型质量的角度来看，树脂件的壁厚过厚，在成型的过程中会出现冷却不均，容易产生缩水，锁孔等缺陷，壁厚太薄，又会造成素质流动状态不好，进胶困难，从而使型腔不易充满而造成充填不足，综合以上几点来看树脂件的壁厚应尽可能均匀、合理，在需要强度的部位采取增置加强筋，在壁厚过厚处采取局部挖空的结构，不均匀处可采取缓和过渡的形式，使壁厚变得均匀，避免成型过程中产生翘曲变形等缺陷。壁厚的合理性除了影响成型和成品的强度，同时也更有利于制品能够顺利地从模具中脱离出来。

当然在实际设计的过程中，树脂件的种类何其之多，在确定制品的厚度上也要根据不同的材质的各自属性和特点，和此制品的大小规格，适用条件等各方面，再根据以上原则来决定。由于树脂制品已深入生活，在设计壁厚上也有章可循，已经形成了一定的规则，设计过程中可参照这些规则。

二、应力集中问题解决办法

树脂件的结构设计要特别注意避免尖锐棱角的产生，树脂材料始终比较敏感的材料，因此在应力集中的地方会产生微小的裂纹，逐步扩大以致发生断裂，导致制品的损坏。

树脂材料的强度通常较低，避免应力集中最好的方法是改善尖锐棱角部位的结构形式。例如。在尖角部位增加倒角，倒圆角或以平缓的方式过渡。当因结构件功能的需要而不可直接增加倒角，倒圆角时，可通过在尖角处增加局部结构强度，向内掏出圆角的办法降低应力集中，树脂螺纹的牙形应优先采用圆形和梯形，避免三角形、矩形，这样可以减低缺口效应，提高螺纹的承载能力。

三、加强筋结构的设计原则

为了减小产品的平均肉厚，降低产品的重量，以及减少成型过程中的缺陷，通常在需要加强强度的位置设置加强筋的方法来提高产品的强度和刚性，同时也降低成本。在树脂件上设置加强筋，可提高树脂的强度，防止树脂件的翘曲变形，选择恰当的加强筋位置可改善树脂溶液的流动性。

树脂制品上的加强筋形式多种，但设计加强筋一般遵循以下原则：（1）筋的壁厚根据材料不同而不同一般为主体厚度t的0.4倍，最大不超过0.6倍，避免厚筋底冷却时出现凹陷，影响制品的美观；（2）筋之间的间距大于4t，筋的高度低于3t；（3）螺钉柱的加强筋至少低于柱子表面1.0mm；（4）筋的根部要以圆角过度，避免应力集中造成破坏，但谨防圆角过大出现凹陷；（5）加强筋应低于零件表面或分型面至少1.0mm。多条加强筋相交，要注意树脂带来的局部材料堆积问题。其改进方法是：（1）将加强筋错位；（2）加强筋交叉部位设计成空心结构等。

细长的加长筋，如受力，应尽量使其承受拉力，避免承受过大的压力。因为树脂材料的弹性模量很低，容易出现失稳问题。这与我们在进行金属铸件设计时所遵循的优先受压原则相反，需要特别注意。

四、拔模斜度设计

拔模斜度也叫脱模斜度，主要是为了避免树脂件在脱模时由于冷却收缩而对模具产生粘附，摩擦，从而导致其损伤变形，而在树脂件的脱模方向设置的有利脱模角度。

拔模斜度的确定一般遵循以下几个个原则：（1）制品的精度要求越高，拔模斜度越小，这样做相当于减小公差；（2）拔模角度一般取整数；（3）树脂件的外观拔模角取值大于内壁的角度，这有利于成形时脱模；（4）树脂中硬度大的，刚性大的，脱模斜度也应该相应加大；（5）在不影响外观的前提下取较大的拔模角度；（6）制品壁厚也决定了拔模角度的设定，两者成正比。某些材料，如PP、PE等能强行脱模，强行脱模量一般不超过型芯最大面积的5%。

五、依据模具结构考虑树脂件的结构设计

模具在注射生产的工艺装备中是不可代替的，模具内腔的形态是树脂件形状的反映。树脂件结构的难易程度直接影响着模具结构上的复杂变化，为了能使设计的制品批量生产化，结构设计也是至关重要的，当然这也直接影响着模具的设计，从而在做树脂件结构设计的同时，在保证外观和功能的前提下，尽可能地考虑模具的结构，使之简化，利于后期的加工，批量生产，从而节约时间和成本并可以提高产品质量。所以在从事结构设计的工作，还应了解模具设计的基本原理与基本原则

模具设计不合理就能造成产品成型不良，注塑工艺生产产品可能出现的缺陷主要有一下几种：缩痕、熔接痕、气孔、变形、拉毛、顶伤、飞边、成型不足、烧糊等。注塑件设计一般遵循以下原则：（1）充分考虑塑料件的成型工艺性，如流动性；（2）塑料件的形状在保证使用要求的前提下，应有利于充模、排气、补缩；（3）塑料产品设计应充分考虑成型模具的总体结构，特别是抽芯与脱出制品的复杂程度，同时应充分考虑到模具零件的形状及制造工艺，模具零件的强度等，以便使制品有较好的经济性；（4）塑料制品设计主要内容是零件的形状、尺寸、壁厚、孔、圆角、加强筋、螺纹、嵌件、表面粗糙度的设计。

六、从装配的角度考虑树脂件的结构

连接结构问题是产品设计中一个重要的问题。构成产品的各个功能部件需要以各种方式连接固定在一起形成整体，以完成产品的设计功能。满足外观造型设计的产品外壳，通常也是由底盖，主体框架等部件组成，需要连接固定形成一个整体。因此有必要对产品设计中连接结构问题进行探讨。

由于树脂材料的弹性模量小，即材质较软，并且成型工艺与金属不同，树脂件的公差精度比金属件一般来说要低很多。因此，在进行结构设计时应注意这一特性，应避免大尺寸小公差的情况出现。尺寸越大，累积的变形越大，对公差精度的影响也越大。粘接是树脂件常用的装配方式之一。树脂件粘接时应避免粘接界面切忌承受撕扯拉力，因为其抗撕扯能力差，正确的做法是使粘接界面承受剪切力。处于受正拉力状态的粘接强度不及处于受剪力状态的粘接强度，因为处于受正拉力状态的粘接界面在其根部承受撕扯拉力作用；而处于受剪力状态的粘接界面的面积一般大于受正拉力状态的粘接界面的面积所以抗撕扯能力较强。

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Abstract: the building is built on the three dimensional spatial structure of space on the basis of, the structure the complexity of the importance of structure design. Each component architecture formed by the way the power played a role at the same time, they also to their own unique personality characteristics exist in the whole building structure. Therefore, in the design and construction of structure, not only to use computer guarantee structure design of the smart, but also pay attention to the concept design according to the empirical to perfect the construction structure, fully realize the integrity of the design of the building structure. This paper analyzes the concept of structure in the importance of building structure design, and discussed the concept of structure design of the building structure in the application principles.

Keywords: concept structure, building structure design,application of the principle

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

0引言

近年来，房地产行业的蓬勃发展带动了建筑工业快速发展，各种新材料、新体系、新工艺不断的被开发出来，使得各种结构体系的创新组合也成为了可能，概念设计这一新的结构设计理念受到了被越来越多的结构工程师的关注。然而，在近些年的高校教学的概念设计课程中，教师过分的强调了分体系和单独构件的力学概念的重要性，并且以计算机作为主要的建筑结构设计教学方式，使得学生对计算机的依赖性较大，整体综合运用能力普遍较差，结构体系概念越来越淡化，这就使得当前的建筑工程师对建筑结构设计中的概念设计理念意识较弱。针对这个问题，本文探讨了结构概念设计在建筑结构设计中的重要性，并根据实际的案例分析了概念设计的应用形式，旨在进一步提高建筑工程师中概念设计意识。

1结构概念在建筑设计中作用

随着我过政府对基础设计建设的越来越重视以及人们认知能力和欣赏水平的提高，对建筑结构设计提出了更高的要求，不仅仅要求建筑的性能能满足日常是使用需求，而且还要达到一定的美观效果。概念设计有效的打破了传统建筑结构设计中低效、守旧的模式，体现了当代设计的新发展趋势，能帮助筑结构设计工程师站在更高的角度实现建筑结构的创新设计。

1.1体现出人的设计理念

受传统设计观念的影响，当期建筑结构设计中守旧思想比较普遍，相应的建筑产品缺乏创新意识。概念设计能增加建筑结构设计中创意性，使建筑设计风格更符合实际情况，增加建筑产品的艺术内含。当期的很多建筑结构设工程设计师都对概念设计一定的了解，但缺乏实际的应用经验，导致只能概念设计限定在大原则下应用，限制了了概念设计在建筑结构设计（如结构布置、确定结构方案）中的扩展。近年来，计算机技术的不断进步，提高了建筑结构设计中概念设计的准确性，但计算机技术只能作为一种辅助技术，不能体现出建筑中的人性化设计。概念设计有效的解决了这个问题，它能在结构设计中反应出人的设计理念。因此，在建筑结构设计中，要理性的应用计算机，要通过概念设计来满足出人们的生理和心理需求。

1.2实用性较强

在刚开始设计建筑建构方案时，计算机是无法替代概念设计来实现某些设计环节的。结构设计师充分利用以往的设计经验，对建筑结构设计方案的可行性进行详细的分析和研究，再结合工程设计的整体理念对设计方案中的一些问题进行修正，使最终的建筑结构设计更加完善化。利用计算机能可以使得设计中的数据计算结果更加准确，但并不代表该数据就合理，不能分别出实用性的大小。概念设计正好弥补了结构设计在规范化的计算机应用中的诸多弊端。建筑物具有三维立体的空间结构，仅仅依靠计算机所计算出来的数据结果是满足不了建筑结构设计的要求的，要把人的思想同以往的设计经验和建筑施工的实际情况实行理想的融合，做到具体问题具体分析，利用概念设计针对性的解决结构设计中的实际问题。

2 结构概念应用原则

2.1合理选择结构设计方案

结构工程师在进行结构设计时，要考虑构建整个方案的基础阶段，在这一阶段通过对地理环境、施工条件等综合分析后，选择最合理的结构设计方案。结构方案是否合理是决定建筑产品质量的重要因素。

2.2优化建筑结构体系

在建筑结构设计中，建筑结构体系是整个设计的灵魂，结构工程师要通过设计将建筑的结构清晰的、完整的预先展现出来。建筑中的每个构件既相互独立又相互联系，各个构件之间不能单独的发挥出其作用，通过组接后才体现建筑实体的具象涵义和建筑结构价值。因此，在对建筑结构体系进行设计时，要将所有的构件看成一个有机的整体，优化建筑结构体系，充分发挥出每个构件的价值。

2.3选择合适的计算简图