做為產(chǎn)品結構工程師,在結構設計中要注意的事項有很多,品物小編給大家總結出了幾條在結構設計中需要注意的幾個(gè)知識,幫助大家了解。
一、外觀(guān)嚴格按照工業(yè)設計。
工業(yè)設計的是外觀(guān),是面對消費者的一面,好比IT的前端,結構設計是后端,前端務(wù)必保證用戶(hù)的吸引力,也就是按照工業(yè)設計,不能隨意改變任何線(xiàn)條,圓角。
如果因結構問(wèn)題必須要改外觀(guān),也要和工業(yè)設計人員溝通確認,確定其整體影響,以便工業(yè)設計人員相應調整。
二、使用者安全高于一切。
要避免一切可能引發(fā)起火、觸電、傷人等對使用者造成危害的問(wèn)題。
比如爬電距離要起3毫米以上,那么設計至少要保證這個(gè)距離, 有時(shí)還要充分考慮加工誤差和裝配誤差,留足余量。
還要充分考慮各種意外情形帶來(lái)對人體的傷害,特別是兒童傷害,比如小孩有好奇心里,可能會(huì )把手指伸進(jìn)某個(gè)縫隙里,這就要求不能割傷,不能碰到里面的運動(dòng)、帶電、發(fā)熱部件,或者把這個(gè)間隙設計小孩手指不能插入。
當然安全項目在安全認證中是要檢查的,比如國內的CCC,美國UL,歐洲的VDE等,即使通過(guò)了這些認證,也不能保證就是安全的,必須要充分產(chǎn)品使用的考慮特殊情形。
確保使用者的人身安全,是產(chǎn)品設計的底限。
三、防呆設計
防呆設計的定義:是一種預防矯正的行為約束手段,運用避免產(chǎn)生錯誤的限制方法,讓操作者不需要花費注意力、也不需要經(jīng)驗與專(zhuān)業(yè)知識即可直接無(wú)誤地完成正確的操作。
簡(jiǎn)單說(shuō)就是讓員工閉著(zhù)眼也不會(huì )裝錯。防呆最常見(jiàn)的分類(lèi)是主動(dòng)防呆和被動(dòng)防呆,主動(dòng)防呆就是把不同的零件接口設計的不一樣,裝錯是裝不上的。而被動(dòng)防呆還需要員工進(jìn)行分辨,所以不太可靠。建議都用主動(dòng)防呆。
防呆設計主要有10大原則:
斷根、保險、自動(dòng)、相符、順序
隔離、復制、標示、警告、緩和
例如USB接口,插反了是插不上的,所以就可以防止插反。但這用帶來(lái)另外一個(gè)問(wèn)題,操作效率可能會(huì )降低,如何解決這個(gè)問(wèn)題:一是把接口可視,比如usb的兩個(gè)面不一樣,能直接看出應該哪個(gè)面向上。二是設計成對稱(chēng)的,反正插都能用,比如type-c接口。
四、裝配止位可視、可聽(tīng)、可感
這主要是為了生產(chǎn)考慮,員工在操作世如何保證安裝到位,最好的辦法是給員工一個(gè)明顯的反饋,比如卡扣到位會(huì )發(fā)出“咔嗒”聲,同時(shí)繼續按下去會(huì )止住按不動(dòng),員工能夠知道我安裝好了。
五、安全系數。包括強度安全系數,距離安全系數等。
一般設計大家都會(huì )想到強度要留余量,強度系數一般1.5~2倍以上余量,根據不同的用途和環(huán)境,余量甚至更大。因為不能保證批量生產(chǎn)的材料,工藝等完全符合理論。
這里要容易忽視的距離余量,部件在受力時(shí)會(huì )變形,會(huì )導致距離變近,這時(shí)要考慮距離的變化是否會(huì )導致摩擦,碰撞,甚至失效。
六、運動(dòng)過(guò)程全模擬
運動(dòng)的部件一定要用運動(dòng)仿真,不能只看起點(diǎn)和終點(diǎn)兩個(gè)位置,對于一些非持續性運動(dòng)部件,容易忽視運動(dòng)仿真。
七、極限和意外情形的評估
這一點(diǎn)也可以歸類(lèi)為安全系數,但是有一點(diǎn)區別,安全系數是每個(gè)部件正常需要預留的,但對個(gè)別部件,除了正常的安全系數,還有極限狀態(tài)。
八、模具結構盡可能簡(jiǎn)單
作為結構設計人員,一定要懂得一定的模具知識,模具越簡(jiǎn)單,其出模效率越高,部件質(zhì)量容易控制,模具壽命長(cháng),其實(shí)這些都會(huì )隱形的降低成本,自然受老板歡迎。
設計上盡量避免模具斜頂和滑塊的,盡量采用插穿或碰穿。實(shí)際上有很多的結構可以?xún)?yōu)化來(lái)減少模具的復雜度的,除非結構無(wú)法避免的地方。
九、減少螺釘使用
很多的固定都用螺釘,但對于強度要求較小的部件裝配,盡可能不用螺釘,比如各種家電、數碼、電子產(chǎn)品,采用卡扣結構即可滿(mǎn)足。
使用卡扣的好處是:一是節省成本,雖說(shuō)螺釘便宜,一個(gè)只要幾分錢(qián),但如果幾百萬(wàn)甚至幾萬(wàn)萬(wàn)臺呢。二是提高裝配效率,螺釘的固定一般都需要人工操作,其效率遠低于卡扣。
十、可維修,易維修
這是設計中容易忽視的問(wèn)題,任何產(chǎn)品都有一定的故障率,特別是大批量的產(chǎn)品。設計時(shí)要注意以下三點(diǎn):
1.根據部件不良的情況進(jìn)行評估,確定易損件,可能損壞件(不良較低),幾乎無(wú)損件。對于易損件要求方便更換,不能對產(chǎn)品大卸八塊。對于可能損壞件,要設計上能更換即可。獨有幾乎無(wú)損件,可以不用考慮更換。
2.要考慮用什么工具拆卸,為拆卸工具留出放置和運動(dòng)的空間,比如需要用扳手,那么要留出扳手的選裝空間。
3.要留出能夠識別拆卸位置的標記,對于在外觀(guān)上無(wú)法留出拆卸標記和拆卸位置的件,可以考慮用吸盤(pán)拆卸。