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做(zuò)為(wèi)深圳外(wài)觀設計(jì)産品結構工(gōng)程師(shī),在結構設計(jì)中要(yào)注意的(de)事(shì)項太多(duō)₹了(le),多(duō)年(nián)的(de)經驗總結一(yī)下(xià)(這(zhè)裡(lǐ↓)的(de)産品适用(yòng)于大(dà)批量、流水(shuǐ)線生(shēng)産),不(bù)一(yī)定對(duì)每個(g₽è)行(xíng)業(yè)産品都(dōu)适用(yòng),每個(gè)人(rén)也(yě)有(yǒu•)不(bù)同的(de)經驗,僅在此抛磚引玉。
一(yī)、外(wài)觀嚴格按照(zhào)工(gōng)業(yè)設計(jì)。
工(gōng)業(yè)設計(jì)的(de)是(shì)外(wài)觀,是(shì)面對(duì)消費(fèi)者的(de)÷一(yī)面,好(hǎo)比IT的(de)前端,結構設計(jì)是(shì)後端,前端務必保證用(yòng)戶的(de)吸引力,也(yě)就(jiù)是(shì)按照(zhào♥)工(gōng)業(yè)設計(jì),不(bù)能(néng)随意改變任何線條,圓角。
如(rú)果因結構問(wèn)題必須要(yào)改外(wài)觀,也(yě)要(yào)和(hé)工(gōng)業(yè)設計(jì)人(rén)員(yuán)溝通(tōng)确認,确定其整₩體(tǐ)影(yǐng)響,以便工(gōng)業(yè)設計(jì)人(rén)員(yuán)相(xiàng)應調≠整。
二、使用(yòng)者安全高(gāo)于一(yī)切。
要(yào)避免一(yī)切可(kě)能(néng)引發起火(huǒ)、觸電(diàn)、傷人(rén)↑等對(duì)使用(yòng)者造成危害的(de)問(wèn)題。比如(rú)爬電(diàn)距離(lí)要(yào)起3毫米以上(shàng),那(n≠à)麽設計(jì)至少(shǎo)要(yào)保證這(zhè)個(gè)距離(lí), 有(yǒu)時(shí)還(hái≈)要(yào)充分(fēn)考慮加工(gōng)誤差和(hé)裝配誤差,留足餘量。
還(hái)要(yào)充分(fēn)考慮各種意外(wài)情形帶來(lái)對(duì)人(rén)體(tǐ)的(de)傷害,特别是(shì)兒 (ér)童傷害,比如(rú)小(xiǎo)孩有(yǒu)好(hǎo)奇心裡(lǐ),可(kě)能(néng)會(huì)把手指伸進某個(gè)縫隙裡(lǐ),這(zhè)就(jiù)要(yào)求不&(bù)能(néng)割傷,不(bù)能(néng)碰到(dào)裡(lǐ)面的(de)運動、帶電(diàn)、發熱(rè)部件(j¶iàn),或者把這(zhè)個(gè)間(jiān)隙設計(jì)小(xiǎo)孩手指不(bù)能(néng)插入。
當然安全項目在安全認證中是(shì)要(yào)檢查的(de),比如(rú)國(guó)內(nèi)的(de)CCC,美(měi)國(guó)UL,歐洲的(de)VDE等,∞即使通(tōng)過了(le)這(zhè)些(xiē)認證,也(yě)不(bù)能(néng)保證就(jiù)是(shì)安全的(de),必須要(yào)充分(fēn)産品使用(yòng)的π(de)考慮特殊情形。确保使用(yòng)者的(de)人(rén)身(shēn)安全,是(shì)産品設計(jì)的(de)底限。
三、防呆設計(jì)
防呆設計(jì)的(de)定義:是(shì)一(yī)種預防矯正的(de)行(xíng)為(wèi)約束γ手段,運用(yòng)避免産生(shēng)錯(cuò)誤的(de)限制(zhì)方法,讓操作(zuò)者不(bù)需要(yào)花(huā)費(fèi)注¶意力、也(yě)不(bù)需要(yào)經驗與專業(yè)知(zhī)識即可(kě)直接無誤地(dì)完成正确的(de)操作(∑zuò)。
通(tōng)俗的(de)說(shuō),就(jiù)是(shì)讓員(yuán)工(gōng)閉著(zhe)眼也(yě)★不(bù)會(huì)裝錯(cuò)。防呆最常見(jiàn)的(de)分(fēn)類是(shì)主動防呆和(hé)被動防呆,主動防呆就(jiù)是(shì)把不(bù)同₹的(de)零件(jiàn)接口設計(jì)的(de)不(bù)一(yī)樣,裝錯(cuò)是(shìε)裝不(bù)上(shàng)的(de)。而被動防呆還(hái)需要(yào)員(yuán)工(gōng)進行(xíng)分(fēn)辨,所以不(bù)太可(kě)靠。建議(yì)都(dōu)用<(yòng)主動防呆。
防呆設計(jì)主要(yào)有(yǒu)10大(dà)原則:斷根、保險、自(zì)動、相(xiàng)符、順序、隔離(lí)、複制(zhì)、¶标示、警告、緩和(hé)。
四、裝配止位可(kě)視(shì)、可(kě)聽(tīng)、可(kě)感
這(zhè)主要(yào)是(shì)為(wèi)了(le)生(shēng)産考慮,員(yuán)工(gōng)在操作(zuò)世如(rú)何保證安裝到(dào)位,最好(↓hǎo)的(de)辦法是(shì)給員(yuán)工(gōng)一(yī)個(gè)明(míng)顯的( de)反饋,比如(rú)卡扣到(dào)位會(huì)發出“咔嗒”聲,同時(shí)繼續按下(xià)去(qù)會(huì)止住§按不(bù)動,員(yuán)工(gōng)能(néng)夠知(zhī)道(dào)我安裝好(hǎo)了(le)。
五、安全系數(shù)。包括強度安全系數(shù),距離(lí)安全系數(shù)等。
一(yī)般設計(jì)大(dà)家(jiā)都(dōu)會(huì)想到(dào)強度要(yào)留餘量,強度系數(shù)一(yī)般1.₩5~2倍以上(shàng)餘量,根據不(bù)同的(de)用(yòng)途和(hé)環境,餘量甚至更大(dà)。因為(wèi)不(bù)能(néng¥)保證批量生(shēng)産的(de)材料,工(gōng)藝等完全符合理(lǐ)論。
但(dàn)我要(yào)提一(yī)下(xià)容易忽視(shì)的(de)距離(lí)餘量,部件(jiàn)在受力時(shí)會(huì)變形,會(huì)導緻距離(lí)變近(jìn),這(zhè)時(shí)要(yào)考慮距離(lí)的(de)變化"(huà)是(shì)否會(huì)導緻摩擦,碰撞,甚至失效。
六、運動過程全模拟
運動的(de)部件(jiàn)一(yī)定要(yào)用(yòng)運動仿真,不(bù)能(néng)隻看(kàn)起點和(hé)終點兩個(gè)位置,對(duì)于γ一(yī)些(xiē)非持續性運動部件(jiàn),容易忽視(shì)運動仿真。
七、極限和(hé)意外(wài)情形的(de)評估
這(zhè)一(yī)點也(yě)可(kě)以歸類為(wèi)安全系數(shù),但(dàn)是(shì)有(yǒu)一(yī)點區(qū)别,安全←系數(shù)是(shì)每個(gè)部件(jiàn)正常需要(yào)預留的(de),但(dàn)∞對(duì)個(gè)别部件(jiàn),除了(le)正常的(de)安全系數(shù),還(hái)有(yǒu)極限狀态↓。
舉個(gè)例子(zǐ),産品上(shàng)有(yǒu)個(gè)把手,拉開(kāi)門(mén)δ最大(dà)需要(yào)100N,那(nà)麽我可(kě)以按照(zhào)這(zhè)200N做(zuò)強度仿真。但(dàn)考慮一(yī)個(gè)意外(wài)情況<:用(yòng)戶會(huì)不(bù)會(huì)通(tōng)過把手把整個(gè)産品提起來(lái)?假設産品重50kg,那(nà)麽需要(yào)的(de)力大(±dà)約500N,這(zhè)時(shí)把手強度就(jiù)要(yào)按照(zhào)至少(shǎo)500N來(lái)設計(jì)。
八、模具結構盡可(kě)能(néng)簡單
作(zuò)為(wèi)結構設計(jì)人(rén)員(yuán),一(yī)定要(yào)懂(dǒng)得(de)一(yī)定的(de)模具知(zhī)識,模具越簡單,其出模效率越™高(gāo),部件(jiàn)質量容易控制(zhì),模具壽命長(cháng),其實這(zhè)些(xiē)都(dōu)會(huì)隐形的(de)降低(dī)成本,自(zì)然受老(lǎo)闆÷歡迎。
設計(jì)上(shàng)盡量避免模具斜頂和(hé)滑塊的(de),盡量采用(yòng)插穿或碰穿。實際上(shàng)有(yǒu)很(hěn) 多(duō)的(de)結構可(kě)以優化(huà)來(lái)減少(shǎo)模具的(de)複雜(z÷á)度的(de),除非結構無法避免的(de)地(dì)方。
九、減少(shǎo)螺釘使用(yòng)
很(hěn)多(duō)的(de)固定都(dōu)用(yòng)螺釘,但(dàn)對(duì)于強度要(yào)求較小(xiǎo)的(de)部件(jiàn)裝配,盡↕可(kě)能(néng)不(bù)用(yòng)螺釘,比如(rú)各種家(jiā)電(diàn)、數(shù)♠碼、電(diàn)子(zǐ)産品,采用(yòng)卡扣結構即可(kě)滿足。
使用(yòng)卡扣的(de)好(hǎo)處是(shì):一(yī)是(shì)節省成本,雖說(shuō)螺釘便γ宜,一(yī)個(gè)隻要(yào)幾分(fēn)錢(qián),但(dàn)如(rú)果幾百萬甚至幾≤萬萬台呢(ne)。二是(shì)提高(gāo)裝配效率,螺釘的(de)固定一(yī)般都(dōu)需要(yào)人(rén)工(gōng)操作(zuò),其效率遠(yuǎn)低(dī)于卡扣。
十、可(kě)維修,易維修
這(zhè)是(shì)設計(jì)中容易忽視(shì)的(de)問(wèn)題,任何産品都(dōu)有(yǒu)一(yī)定的(de)故障率,特别是(shì)×大(dà)批量的(de)産品。設計(jì)時(shí)要(yào)注意以下(xià)三點:
1.根據部件(jiàn)不(bù)良的(de)情況進行(xíng)評估,确定易損件(jiàn),可(kě)能(néng)損壞件(jiàn)(不(bù)良較低(dī)),幾←乎無損件(jiàn)。對(duì)于易損件(jiàn)要(yào)求方便更換,不(bù)能(néng)對(duì)産品大(dà)卸八塊。對(duì)于∏可(kě)能(néng)損壞件(jiàn),要(yào)設計(jì)上(shàng)能(néng)更換即可(kě)。獨有(yǒu)幾乎無損件(jiàn),可(kě)以不(bù)用(yòn↓g)考慮更換。
2.要(yào)考慮用(yòng)什(shén)麽工(gōng)具拆卸,為(wèi)拆卸工(gōng)具留出放(fàng)置和(hé)運動的(d'e)空(kōng)間(jiān),比如(rú)需要(yào)用(yòng)扳手,那(nà)麽要(yào)留出扳手的(de)選裝空(kōng)間(jiān)。
3.要(yào)留出能(néng)夠識别拆卸位置的(de)标記,對(duì)于在外(wài)觀上(shàng)無法留出拆卸 标記和(hé)拆卸位置的(de)件(jiàn),可(kě)以考慮用(yòng)吸盤拆卸。
上(shàng)面三、四、九條其實都(dōu)歸結為(wèi)DFA(Design for Assembly),現(xià∑n)在的(de)産品設計(jì)都(dōu)要(yào)求符合DFA,不(bù)同的(de)制(zhì)造商,設備和(hé)工(gōng)藝是(shì)'不(bù)一(yī)樣的(de),所以在不(bù)同的(de)公司,設計(jì)的(de)策略也(yě)是(shì)不(bù)一(yī)樣的(de)。
産品的(de)結構設計(jì)需要(yào)綜合的(de)知(zhī)識和(hé)經驗,不(bù)僅單純考慮結構的(de)實現(xiàn),需要(yào)在實際中不(bù)斷地(dì)總結積累€。
微(wēi)信公衆号