产品结构设计
一.结构设计知识简述二.压铸件设计三.钣金件设计四.塑胶件设计
一、结构设计知识简述结构设计知识简述
随着电子技术的使用范围的推广，灯具的功能、体积、重量、动转可靠性以及对各种环境的适应性等诸多问题被纳入到结构设计的范畴，使灯具的结构设计逐步成为一个多学科的综合技术，未来的灯具在光学设计、热学设计、安全设计、机械设计与工艺设计的科学化程度将大大提高，各种专业软件的算法已经应用到或是即将应用到配光设计技术、温度模拟分布、热流模型的建立等方面，特别是灯具系统化设计的理论和技术，这些技术的应用使得纯机械技术和工艺失去意义，现有的结构设计方法也面临着新的变革。目前，灯具的结构设计大致包含以下内容： 1、整机组装结构设计 2、热设计 3、电磁兼容性设计 4、结构静力计算与动态参数设计 5、防腐蚀设计 6、连接设计 7、可靠性试验（可靠性设计）综合上述，结构设计（灯具）现已包含着相当广泛的技术内容，其范围涉及到力学、机械学、材料学、热学、电学、化学、光学、美学、环境学等，本讲义不想涉入到上述的具体内容中去，而是配合上述过程问题讲述各种不同加工方式的结构的工艺性设计：压铸件工艺性设计、钣金件工艺性设计、塑胶件工艺性设计等。
二、压铸件设计
1、术语和定语
流痕：指铸件表面与金属液流动方向一致且与金属基体颜色不一样的纹路。冷隔：指铸件表面有与周边熔接不良的小块。铬化：指铸件与铬酸溶液发生化学反应，在铸件表面形成一层薄的铬酸盐膜。欠铸：指铸件成形不饱满。网状毛刺：压
铸件表面上有网状发丝一样凸起或凹陷的痕迹。溢流口：指金属液冷却凝固时为补偿金属收缩所设置的穴。
2、铸件设计及工艺、选材
铝合金压铸件的常用材料有:日本工业标准牌号ADC1,ADC3,ADC10,和ADC12;美国工业标准牌号:A360和A380;我国标准:YL102,YL104,YL112和YL113，对于我司来讲，压铸件的选材统一要求为ADC12，珠三角压铸厂商常用材料为 ADC10,ADC12和A380 . 以上几种材料的成份和力学性能见表<1>
二、压铸件设计
<1>材料成份和力学性能
合金牌号 ADC10 ADC12 Si(%) Cu(%) 2-4 Mg (%) < < Fe(%) < < Al 余量余量抗拉强度(MPa) 241 228 耐力(MPa) 157 154 延伸率(%) 硬度(HB)
A380
余量
245
74
、
壁厚
壁厚设计以均匀为佳,不均易产生缩孔和裂纹,易引起零件变形,同时会影响到模具的使用寿命。壁厚很厚的铸件内部易产生缩孔,影响材料的力学性能，对大形铝合金,其壁厚不宜超过6mm,因壁厚增加,其材料的力学性能将明显下降,因此推荐壁厚如表<2>。对外侧边缘壁厚, 为保证良好的压铸成形,壁厚s>=1/4h, 且s>=, s为边缘壁厚, h为边缘壁的高度,如下图所示。
二、压铸件设计
<2>压铸件最小壁厚和正常壁厚
壁的单面面积 axb(cm2) 最小壁厚(mm) 正常壁厚(mm)
<=25
>25~100
>100~500
>500
例:壁厚设计-990801-89灯头壳-GF-A-C版
二、压铸件设计
、加强筋
设计筋的目的是增加零件的强度和刚性,避免因单纯依靠加大壁厚而引起的气孔,裂纹和收缩缺陷,同时能使金属流路顺畅,改善压铸的工艺性.筋高不超过15倍壁厚，最大筋宽不超过倍壁厚，对筋高30mm以下，拔模斜度不小于3°，筋高30mm以上，拔模斜度不小于2°(通常在我司为节省成本，减轻重量，拔摸斜度
一般都放得很小，一般情拔 1°，高筋高30mm以上的拔2度，对于批量不大的产品应该也不会有很大问题）,在特殊情况下加强筋端面的拔模度可设为°。例:特殊情况下加强筋的运用
、圆角
圆角设计可使金属液流畅,气体易排出,有利于铸件成形，并能避免因锐角致使零件和模具产生裂纹,有利于提高模具寿命,因此对过渡处应避免锐角设计, 圆角半径以取最大为原则,一般取值如下: 对相等壁厚: 1/2h<= r<=h 对不等壁厚:
1/4(h1+h2)<=r<=1/2(h1+h2) r为内圆角半径, h、 h1和 h2为壁厚
二、压铸件设计
、拔模斜度
拔模斜度的大小与零件的结构、高度、壁厚及表面粗糙度有关,在允许的范围内,尽可能取大值,有利于脱模。非圆形内侧壁的拔模斜度如下表,外侧取表下表值的一半。
拔模高度圆形非圆形 <=3 4° 5°30’ >3~6 3°30’ 4°30’ >6~10 2°30’3°30’ >10~18 2° 2°30’ >18~30 1°45’ 1°45’ >30~50 1°15’ 1°30’ >50~80 1° 1°15 >80~120 0°45 1° >120~180 0°30’ 0°45’ >180~250 0°30’ 0°30’
、相邻距离
尽量避免窄且深的凹穴设计，以免对应模具处出现窄而高的凸台，因受冲击易弯曲、断裂。如下图所示,当a过小时,易使模具在此处开裂,为使模具在此处有足够的强度,a值应不小于5mm。
二、压铸件设计
示例:相邻距离的合理设计
二、压铸件设计
、铸孔
铝合金可铸最小孔径为, 可铸孔径大小与深度有关,对盲孔,孔深为孔径的3到4倍, 对通孔,孔深为孔径的6到8倍。对孔径精度或孔距精度要求较高的,一般不直接铸孔,采用后序机加工
处理, 但对壁厚较厚的孔,为避免机加后出现表面有砂眼,一般先铸出底孔,然后用机加去除加工余量。
、文字和图案
文字大小不小于5号字体,凸起高度~, 线宽推荐.,出模度10~15度,如果外壳表面采用喷粉处理，其外侧面的文字及图案的凸起高度采 10~15 , 用,如果凸起高度用以下的话，外壳喷粉之后会其字形及图案就会模糊不清。
、表面质量
二、压铸件设计
3、公差
尺寸公差
压铸件尺寸公差依据国标GBT1804-M选取, 铝合金公差一般按5级取,对分形面及活动部位尺寸公差需低一级,对有严格精度要求的可做到3级, 对超出要求的可双方协商采用后加工来保证。
、平面度公差
压铸件变形因素与模具的顶出机构、零件的结构、壁厚不均等有关, 变形量如下表, 对特别要求的,需采用后加工来保证。
名义尺寸(长或宽) ~25 >25~63 >63~100 >100~160 >160~250 >250~400 >400
整形前
整形后
当设计隔爆型的灯具时,其精度及平面公差的精度高于模制品的正常控制精度,此时则需要安排机加的方式,而这时则要考虑产品的易加工程度,有时加工的方式而决定了产品的形状。（见附图3）
二、压铸件设计
4.、机加工
模具因受高温冲击,表面比较容易冲蚀,考虑到模具寿命,模具上尽量避免使用行位、细长镶针等结构，在允许的情况下可不直接铸出,采用后序CNC或普通机床加工而成,同时因铸件的尺寸精度都比较低,对高精度的,也采用CNC加工而成,其精度按机加精度等级要求。结构设计时需考虑到机加定位面,以便能方便装夹，对于有防爆要求的接合面一定需要机加来保证其表面粗糙度及尺寸精度。
、表面处理
铝合金氧化主要作用是提高其防腐能力,因铝合金含比较多的硅金属,阳极氧化只能为灰色,不能氧化成黑色。对防腐能力要求高的,一般表面先铬化处理,再涂装处理,。表面铬化有无色和黄色铬化两种,主要是在表面形成薄的铬化层,无色铬化可耐24小时常规盐雾测试, 黄色铬化可耐48小时常规盐雾测试。
二、压
铸件设计
铝合金一般镀铬或镀镍,主要用于外观装饰用, 电镀和化学镀的主要缺陷体现为
表面有针孔、气泡、镀层局部脱落、划伤等。电镀对铸件要求很高,铸件必须具有良好的压铸成形性能，表面光洁度要达到。因此结构设计时必须考虑壁厚要均匀,且不宜太厚,一般不超过4mm,尽量采用大的圆角过渡,同时对模具要求浇道,
溢流口,排气设计必须合理。电镀或化学镀的正常合格率为80%,如压铸成形较差,合格率可能会低于50% ，这种工
表面喷涂一般为喷油和喷粉,主要用途用于外观或防腐蚀,涂层厚度一般60~120 m, 纹路分光面和砂纹面(撒点)。涂层主要性能检测指标为涂层厚度测试,附着力测试及盐雾测试。 5、铸件加工工艺、、铸件的一般加工流程如下：压铸成形去浇口溢流口去批锋抛光机加清洗表面处理
三、钣金件设计
1、术语和定语
钣金件的工艺性是指零件在冲切、弯曲、拉伸，焊接等加工过程中的难易程度。
2、优选材料及表面处理、公司优选材料性能、用途、规格公司优选材料性能、用途、公司优选材料性能
我司没有特别的单独规范来强制优先材料的选用，但在设计的默认过程中基本上有一个自发的优先选用行为：
★常用厚度(mm)：，，，，，，★常用表面处理：镀彩锌，镀蓝锌，镀镍、喷涂Q235是一种钢材的材质。Q代表的是这种材质的屈服，后面的235，就是指这种材质的屈服值，在235左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。Q235根据性能中冲击温度的不同分为四个级别： Q235-A级，是不做冲击 Q235-B级，是20度常温冲击； Q235-C级，是0度冲击； Q235-D级，是-20度冲击我们在设计时，通常在图纸材料栏里只写Q235，并没有表明其是哪一个级别的钢，这是不正确的。后来我询问了外协李工，供应商看到Q235材质的钣金件一般都用SPCC （冷扎钢板），附件摘录了一些关于SPCC材料的描述。
三、钣金件设计
不锈钢板 SUS304, SUS316(会接触酸碱溶液的零件使用)。
★常用厚度：，，，，，。★常用表面处理：通常不做表面处理如果有特殊需要建议选用表面处理的不锈钢材料。如：SUS304 HL(拉直纹)、SUS304 BA(雾面)、SUS304 Mirror(镜面)。
铝板: A1100（纯铝）、 A5052（合金铝）、6061（合金铝）
★常用厚度：，，，。★常用表面处理：拉丝氧化（发黑，发白）、喷砂氧化（不推荐
使用，单面喷砂容易变形）、喷粉。如果零件要求导电，则需要在技术要求里注明导电氧化，导电氧化属化学氧化，颜色为淡黄色。
铜板: H62
★常用厚度：、、、、、、。★常用表面处理：镀镍、发黑氧化、不处理。选择材料和表面处理的注意事项
三、钣金件设计
选材时尽量减少品种规格，便于生产管理。选材时要考虑材料的成本，在保证力学性能和质量的情况下，尽量选用价廉的材料。建议钣金件最薄用厚，最厚用厚。厚的冷轧钢板焊接、折弯后的尺寸都不容易控制，除了用于做成简单的屏蔽片或是弹片，应尽量少用。超过厚冷轧钢板加工很困难，折弯很难控制，也应尽量少用。需要焊接组合的零件建议选用Q235。有较高的防腐要求或外观要求的零件建议选择不锈钢板，或铝板。需要电镀的零件建议选用镀彩锌或镀兰锌的表面处理。表面电镀的防腐性比较：镀白锌→镀兰锌→镀彩锌→镀镍，防腐性减弱，价格增高。是镀锌时后要经过的两个处理工序，一个是除氢处理，二是钝化处理。除氢处理：零件在酸性溶液和阴极电解除油的过程中都有可能在基体晶格中渗氢,造成晶格扭歪,导致内应力大,产生氢脆，零件要求抗拉强度愈大，要求的除氢时间愈长钝化处理：二是把镀锌层放在以铬酸酐为主的溶液中进行化学处理,使其表面生成一层化学稳定性较高的、组织致密的铬酸盐薄膜的工艺过程称为钝化，其钝化处理后抗腐蚀性能见表<2>、表<3>
三、钣金件设计
表<2>生成的钝化膜可提高镀锌层的抗腐蚀性能
镀层厚度 Um 5 8 13 20 25 未钝化生铁锈时间 h 36 56 96 152 192 钝化后泛白点 h 96 96 96 96 96 生铁锈 h 132 152 192 248 288
表<3>不同钝化膜的抗腐蚀性能对照(耐中性盐雾试验)
钝化膜颜色白兰黑色色色抗蚀性(h) 12 24 72 96
彩虹色
三、钣金件设计
需要表面喷涂的零件，建议选择喷粉，因为喷漆对对钣金件的喷前表面质量要求较高。喷粉的零件尺寸精度要求不能太高，喷涂过程中涂层的厚度无法精确控制。
3 常用加工工艺
钣金件加工工艺流程数控冲床和数控折弯设备加工钣金件的工艺流程如下：
模具加工钣金件的工艺流程与模具结构有关，如果采用单工序模，每个工序需要一套模具，一个复杂的零件需要多套模具才能完成加工。如果采用复合模，则可以多个工序在一次冲压完成，但复合模的成本较贵，目前我们公司批量不大，多采用单工序模,有时在单工序模中采用不同的闭模行程做不同的
镶件，9250反光板2采用了这种方法。参考图纸附件图纸
三、钣金件设计
冲裁
寸符合。◆冲裁件尽量避免过长的悬臂和狭槽，悬臂和狭槽的宽度不宜过小，其合理数值可参考下表：
对合金钢或不锈钢对一般钢对黄铜、铝 t—材料厚度。
A≥2t A≥ A≥
三、钣金件设计
◆冲孔时，孔径不宜过小。其最小孔径与孔的形状、材料的机械性能、材料的厚度等有关。其合理数值可参考下表：
材
料
高碳钢、各种不锈钢低碳钢 (SECC,SPC C,Q235A) 黄铜、铝
d≥
a≥
a≥
d≥ d≥t
a≥ a≥
a≥t a≥
三、钣金件设计
◆零件的冲孔边缘离外形的最小距离随零件与孔的形状不同要有一定的限制，如下图。当冲孔边缘与零件外形边缘不平行时，该最小距离应不小于材料厚度，即a≥t；孔边缘与零件外形边缘平行时，应取b≥。
三、钣金件设计
◆用模具冲裁的零件，其外形或内孔应避免锐角，做成适当的圆角，可增加模具使用寿命，不易产生裂纹。一般可取R≥，(t─材料厚度)，如下图：
4、折弯、
折弯设备的精度与零件的精度数控折弯机的定位精度分两方面，定位装置的前后移动精度±0.１，下模的上下移动精度也为±0.１(此误差影响折弯角的精度)。折弯零件的精度与工人的操作有较大关系，理论上每一道折弯都有可能产生±0.１的误差。对于要求较严的尺寸，也可以通过操作工的调整补偿减少误差。尺寸标注时在满足产品要求的情况下，尽量考虑生产加工的效率。
三、钣金件设计
数控折弯机的刀具
数控折弯机的折弯刀有很多种，按刃口分，数控折弯机的折弯刀有很多种，按刃口分，有R=, R=, R=1，按刀具结构，有直角刀，避位刀，鹅颈刀等，折弯下模一般是90°形模现有V模宽度有形模．模宽度有：分，有直角刀，避位刀
，鹅颈刀等，折弯下模一般是°V形模．现有模宽度有：V=4 , V=7,V=8, V=12，折弯刀具和下模的关系如下图。，折弯刀具和下模的关系如下图。
三、钣金件设计
数控折弯件的工艺性要求在折弯有撕裂的地方，需要留撕裂槽。撕裂槽的宽度一般不小于１.５t，且≥。
撕裂槽的长度和宽度与壁厚的关系如下图b,c所示。或者是折弯线让开阶梯线如下图ａ所示。
三、钣金件设计
三、钣金件设计
. 4 折弯件的孔边距离：先冲孔后折弯的零件，为了避免折弯时孔变形，从孔边到弯曲半径r中心的距离取为：当t＜2mm时，L≥t；当t≥2mm时，L≥2t。三、钣金件设计
压死边的尺寸要求，压死边的长度与材料的厚度有关。如下图所示，一般压死边最小长度L≥R ＋。其中t为材料壁厚，R为压死边前道工序的最小内折弯半径，一般为。
板件折弯时，若弯曲处的圆角过小，则外表面容易产生裂纹，尤其铝板最明显。若弯曲圆角过大，因受到回弹的影响，弯曲件的精度不易保证。折弯内圆角与材料厚度和材质有一定的关系，一般碳但受折刀具规格的限制，推荐选用折弯内半径R = , 结构没有特殊要求时图纸上不需要标注具体的尺寸。由工厂选择合适的折弯刀。折弯件不得对多个折弯边(如下图的L1, L2, L3)同时要求较严的尺寸公差。
三、钣金件设计
模具弯曲件的工艺性要求模具弯曲件的工艺性要求
三、钣金件设计
为了防止零件弯曲后，折弯边回弹，建议在对接处设计切口形式。如下图．
a≥（t—材料厚度)
为了防止冲孔后再弯曲的零件，在孔边产生裂纹，建议增加切口，如下图。三、钣金件设计
防止弯曲时，一边向内产生收缩。
可设计工艺定位孔，或两边同时折弯，还可用增加幅宽的办法来解决收缩问题。。
三、钣金件设计
弯曲的零件，在弯曲区压制加强筋，不仅可以提高工件的刚度，也有利于抑制回弹。常用筋的结构尺寸推荐如下．。
三、钣金件设计
拉深
利用具有一定圆角半径的拉深模，将平板毛坯或开口空心毛坯冲压成容器状零件的冲压过程称为拉深。拉深件的精度拉深件的尺寸精度不宜要求过高。拉深件的制造精度包括直径方向的精度和高度方向的精度。在一般情况下，深度的精方向的精度不应超过GB/T 15055-级。直径方向的尺寸精度不应该超过IT12级，产品图上的尺寸应注明必须保证外部尺寸或是内腔尺寸，不能同时标注内外形尺
寸。拉深件的工艺性要求拉深件的形状应尽量简单、对称。拉深件各部分尺寸比例要恰当，尽量避免设计宽凸缘和深度大的拉深件。（D凸＞ 3d，h≥2d）因为这类零件要较多的拉深次数。拉深件的圆角半径要合适，圆角半径尽量取大些，以利于成型和减少拉深次数。拉深件要留出合理的圆角半径。如下图。三、钣金件设计
拉深件冲孔的合适位置。
三、钣金件设计
防止拉深时产生扭曲变形，A、B宽度应相等（对称）即A=B。
定位凸台的高度不能太大，一般h≤（～）t 。如下图
三、钣金件设计
三、钣金件设计
6、压铆和攻丝、
压铆精度和工艺性要求压铆可分为铆螺钉，铆螺母，铆螺柱，铆销钉。压铆螺母的位置尺寸精度为底孔的位置尺寸公差附加±, 考虑到压铆件的垂直度影响，压铆螺钉、压铆螺柱、压铆销钉的尺寸精度为底孔尺寸公差附加±的公差。（以压铆件的顶端为测量点）攻丝和翻边攻丝的精度和工艺性攻丝和翻边攻丝孔距的尺寸精度为底孔的尺寸公差附加±。翻边攻丝的预制底孔直径最好不要小于板厚，尤其对较硬的材料，如不锈钢，对于预制底孔直径小于板厚的情况，建议改用压铆螺母。焊接常用的焊接种类有：点焊（也叫碰焊），CO2焊接，氩弧焊接，激光焊接。点焊适合较薄的材料，焊点对外观影响较小，激光焊接适合
精密结构焊接，成本高。CO2焊接和氩弧焊接适用范围较广，主要焊接形式是连续角焊缝，和间断角焊缝和对接焊缝，但氩弧焊的焊接变形较小，焊点外观较好，焊接速度慢，焊接
成本稍高。各种焊接结构的工艺性要求推荐如下。
三、钣金件设计
点焊（即碰焊）的结构设计要考虑合适的搭接宽度，推荐搭接宽度和焊点距离见下表点焊（即碰焊）应该考虑电极伸入方便。减少制造工装的麻烦。
用CO2焊接，要尽量减少焊缝的数量和缩短焊缝尺寸，尽可能选用间断焊而不选用连续焊，焊缝尽可能对称分布，避免焊缝交叉，以免引起零件变形。角焊缝要使得接头处便于存放焊剂，减少打磨的工作量。如下图:
三、钣金件设计
四、通用塑胶零件设计
1、术语和定语、
缩水、缩痕缩水、制品表面产生凹陷的现象,由塑胶体积收缩产生，常见于局部内厚区域，如加强肋或柱位与面交接区域。缩孔制品局部肉厚处在冷却过程中由于体积收缩所产生的真空泡，叫缩孔。气泡塑胶熔体含有空气、水份及挥发性气体时，在注塑成型过程空气、水份及挥发性气体进入制品内部而残留的空洞叫气泡。缺胶、不饱模缺胶、塑胶熔体未完全充满型腔。毛边、批锋毛边、塑胶熔体流入分模面或镶件配合面将发生锁模力足够，但在主浇道与分流道会合处产生薄膜状多余胶料为烧焦一般所谓的烧焦，包括制品表面因塑胶
降解导致的变色及制品的填充末端焦黑的现象；烧焦是滞留型腔内的空气在塑料熔体真充时未能迅速排出（困气），被压缩而显着升温，将材料烧焦。
四、通用塑胶零件设计
熔接痕、夹水纹熔接痕、模具采用多浇口进浇方案时，胶料流动前锋相互汇合；孔位和障碍物区域，胶料流动前锋也会被一分为二；壁厚不均匀的情况也会导致熔接痕。喷痕、蛇纹喷痕、高速通过浇口的塑胶熔体直接进入型腔，然后接触型腔表面而固化，接着被随后的塑胶熔体推挤，从而残留蛇行痕迹。侧浇口，塑胶经过浇口后无滞料区域或滞料区域不充足时，容易产生喷痕。银丝、银条银丝、制品表面或表面附近，沿塑料流动方向呈现的银白色条纹。银丝的产生一般是塑胶中的水分或挥发物或附着模具表面的水分等气化所致，注塑机螺杆卷入空气有时也会产生银条。破裂、龟裂破裂、破裂制品表面裂痕严重而明显者为破裂，制品表面呈毛发状裂纹，制品尖锐角处常呈现此
现象谓之龟裂，也常称为应力龟裂。表面光泽不良表面光泽不良制品表面失去材料本来的光泽，形成乳白色层膜、模糊状态等皆可称为表面光泽不良。
四、通用塑胶零件设计
翘曲变形制品因壁厚或是成形时冷却不均匀而产生收缩比例不同，从而形成制品变形或是扭曲。流痕塑胶熔体流动的痕迹，以浇口为中心而呈现的条纹波浪形状。
2、材料的选择、
塑胶材料的种类繁多，对不同类型的产品有不同要求，对于我公司的产品塑胶产品的设计，要充分考虑到产品使用的场合及工作环境，比如满足温度要求、防火
或生物兼容性要求。对于有防火要求的，有不同材料的防火等级（包括GE，奇美，TORAY，BAYER，台化），对于需要防火级材料时，我们只要向供应商索取到材料证明的编号即可。对于基于什么样的思路去考虑选材呢，如果有兴趣可以参考一下附件，我从网上零星下载的一些资料：
四、通用塑胶零件设计
3、壁厚的选择、塑胶零件的壁厚对零件的质量影响很大，壁厚过小时成型的流动阻力大，大形复杂的零件就很难充满型腔，塑胶壁厚的最小尺寸应满足以下几个方面的要求：足够的强度和刚度。脱模时能经受脱模机构的冲击与震动装配时能承受足够的紧固力塑胶零件规定有最小壁厚值，它随塑胶品种牌号和零件大小不同有不同，对于外壳零件，推荐如下壁厚ABS，PC+ABS，PC, 透明PC，透明ABS，壁厚为:一些小的外观零件（如按键帽，灯罩，旋钮）可以做到同一个塑胶零件的壁厚尽可能一致，否则可能会由于壁厚不均而产生壁厚处缩水。
4、拔模斜度的设计、
在塑胶零件的内表面和外表面，沿脱模方向均应设计足够的拔模斜度，否则会难以脱模，或顶出时拉伤，擦坏塑胶零件。还有一点，拔模斜度小就蚀纹浅，会造成外观件易脏，所以推荐如下拔模斜度：（设计斜度比纹路要求斜度大度，各供应商处有自己都有纹板）
四、通用塑胶零件设计
5、柱位的设计、
柱位的功能：通常塑胶件柱位用来支撑PCBA，固定PCBA或胶件本身，固定电子元器件，或联接产品的前后壳，它有一个最大的好处就是高度容易调整。所以，
一般情况下，我们要尽量用柱子端面形成的平面作为支撑面。平面用几条筋位形成的平面作为支撑面。柱子的拔模及高度：柱子高度大于10mm时，通常都用司筒顶出，所以其拔模斜度可以取得很小或0度。可以把内孔取为0度，外表面取为度。柱子高度小于10mm时 ,模具上可能用镶件，拔模斜度可以把内孔取度，外表面取1度。如希
望能调整高度, 请在图上标明，要求模具加工时，考虑调整高。一般清况下，M3自攻螺钉柱的高度不要大于30mm，太高了柱子的司筒针容易被胶流冲弯变形
柱子的大小尺寸：由于高度大于10mm的柱位通常是用司筒顶出，柱子的外径和内径就有限制。常用的司筒的外径系列为：?、、5、6、、7、8、10、12 常用的司筒针系列为：、、、、、、其对应的关系如下表格。
四、通用塑胶零件设计
柱位的内径是由司筒针磨小而得到的，由上表可以看出，我们不要设计壁厚小的柱子，也最好不设计外径不是标准值的柱位。柱子根部的处理：通常容易出现两种情况：缩水或阴影（或夹水纹），为了防止出现缩水，需要把柱子根部减胶，同时把司筒针加长，如已出现阴影（或夹水纹）需要把柱子根部加胶或把司筒针作短。所以对于壁厚为3mm，柱子直径大于等于6mm时（拧M3自攻螺订）为防缩水,在模具加工时先在柱子根部减胶。到试模时如出现阴影，再加胶。（柱子的根部注意要求，顶针面与火山口面不等高，减少应力）
四、通用塑胶零件设计
预埋螺柱的选择使用：如果需要经常拆装，或需要维修的地方，需要使用预埋（热压）螺柱，用普通螺钉来代替自攻螺钉, 热压或预埋螺母后胶柱不得有开裂或溢胶现象。预埋螺柱与塑胶件联接的开裂问题：由于预埋螺柱冷确时的尺
产品结构设计 一.结构设计知识简述二.压铸件设计三.钣金件设计四.塑胶件设计一、结构设计知识简述结构设计知识简述 随着电子技术的使用范围的推广，灯具的功能、体积、重量、动转可靠性以及对各种环境的适应性等诸多问题被纳入到结构设计的范畴，使灯具的结构设计逐步成为一个多学科的综合技术，未来的灯具在光学设计、热学设计、安全设计、机械设计与工艺设计的科学化程度将大大提高，各种专业软件的算法已经应用到或是即将应用到配光设计技术、温度模拟分布、热流模型的建立等方面，特别是灯具系统化设计的理论和技术，这些技术的应用使得纯机械技术和工艺失去意义，现有的结构设计方法也面临着新的变革。目前，灯具的结构设计大致包含以下内容：1、整机组装结构设计2、热设计3、电磁兼容性设计4、结构静力计算与动态参数设计5、防腐蚀设计6、连接设计7、可靠性试验（可靠性设计）综合上述，结构设计（灯具）现已包含着相当广泛的技术内容，其范围涉及到力学、机械学、材料学、热学、电学、化学、光学、美学、环境学等，本讲义不想涉入到上述的具体内容中去，而是配合上述过程问题讲述各种不同加工方式的结构的工艺性设计：压铸件工艺性设计、钣金件工艺性设计、塑胶件工艺性设计等。 二、压铸件设计
1、术语和定语 流痕：指铸件表面与金属液流动方向一致且与金属基体颜色不一样的纹路。冷隔：指铸件表面有与周边熔接不良的小块。铬化：指铸件与铬酸溶液发生化学反应，在铸件表面形成一层薄的铬酸盐膜。欠铸：指铸件成形不饱满。网状毛刺：压铸件表面上有网状发丝一样凸起或凹陷的痕迹。溢流口：指金属液冷却凝固时为补偿金属收缩所设置的穴。 2、铸件设计及工艺2.1、选材 铝合金压铸件的常用材料有:日本工业标准牌号ADC1,ADC3,ADC10,和ADC12;美国工业标准牌号:A360和A380;我国标 准:YL102,YL104,YL112和YL113，对于我司来讲，压铸件的选材统一要求为ADC12，珠三角压铸厂商常用材料为ADC10,ADC12和 A380 . 以上几种材料的成份和力学性能见表<1> 二、压铸件设计 <1>材料成份和力学性能 合金牌号ADC10 ADC12 Si(%) 7.5-9.5 9.6-12 Cu(%) 2-4 1.5-3.5 Mg (%) <0.3 <0.3 Fe(%) <1.3 <1.3 Al 余量余量抗拉强度(MPa) 241 228 耐力(MPa) 157 154 延伸率(%) 1.5 1.4 硬度(HB) 73.6 74.1
產品結構設計(試題) 一.填空: 1.螺紋連接,常用的防松方法有: ( ) 和( ) 2.機械式離合器分( )和( )兩類. 3.含油軸承的特點:( ) 4.靜密封有以下幾種方法:( 5.彈簧分以下幾類(按功能分):( ) ( ) ( ) 6.標準齒輪傳動的兩齒輪中心距公式為( ) 7.塑料製品凸形圖案和字體表面燙金裝飾,圖案和字體表面凸起高度應不小於( )mm; 若圖案和字體表面低於製品表面,考慮到燙金操作,圖案和字體線條離製品側壁應不小於 ( ) mm 8.需電鍍的塑料製品,深孔底部應設計成( )形,中心開設( )以有利 於鍍層均勻. 9.右圖所示PP料整體模塑鉸鏈,你認為A尺寸應取( )mm 10.試畫一個塑料件超聲波焊接接頭形式的設計 二.選擇題: 1.材料為ABS時,M3自攻螺絲柱內孔設計為: ( ) A.Φ2.8 B. Φ2.5 C. Φ2.1 D. Φ1.5 2.下列哪一種設計較不合理( )
4.斜面的自鎖條件是斜面傾角( )摩擦角 A.大於 B.小於 C.大於和等於 D.小於和等於 5.當四桿機構出現死點位置時,可在從動曲柄上( ),使其順利通過死點位置. A.加大主動力 B.減少陰力 C.加設飛輪 6.採用正變位齒輪,則使齒輪的齒頂圓和齒根圓( ) A.變小 B.變大 C. 不變 7.下圖中,( )所示是V型皮帶在輪槽中的正確安裝位置: 8.為了保證被聯接件經多次裝拆而不影響定位精度,可以選用( ) A.圓柱銷 B.圓錐銷 C.開口銷 9.為使同一軸線上的兩根軸能同時存在兩種不同的轉速,可採用( ) A.牙嵌離合器 B.片式離合器 C.超越離合器 10.粗濾油器一般安裝在液壓泵的( )上 A.吸油管路 B.出油管路 C.泵體支路 三.已知齒輪A.B.C.齒數分別為Z A. Z B. Z C.求出轉動比Z B AX=
产品结构设计塑胶件设计四. 三.钣金件设计 .一.结构设计知识简述二压铸件设计结构设计知识简述一、结构设计知识简述 随着电子技术的使用范围的推广，灯具的功能、体积、重量、动转可的适应性等诸多问题被纳入到结构设计的范畴，靠性以及对各种环境 技术，未来的灯具在光使灯具的结构设计逐步成为一个多学科的综合 学设计、热学设计、安全设计、机械设计与工艺设计的科学化程度将大提高，各种专业软件的算法已经应用到或是即将应用到配光设计大 模型的建立等方面，特别是灯具系统化设技术、温度模拟分布、热流 工艺失去意义，计的理论和技术，这些技术的应用使得纯机械技术和 目前，灯具的结构设计大致现有的结构设计方法也面临着新的变革。、电磁兼容性设3、热设计2包含以下内容：1、整机组装结构设计 、7、6连接设计、、计4结构静力计算与动态参数设计5防腐蚀设计 综合上述，结构设计（灯具）现已包含着可靠性试验（可靠性设计）学、材料学、热学、相当广泛的技术内容，其范围涉及到力学、机械 电学、化学、光学、美学、环境学等，本讲义不想涉入到上述的具体中去，而是配合上述过程问题讲述各种不同加工方式的结构的工内容计、钣金件工艺性设计、塑胶件工艺性设艺性设计：压铸件工艺性设计等。二、压铸件设计专业文档供参考，如有帮助请下载。． 、术语和定语1流痕：指铸件表面与金属液流动方向一致且与金属基体颜色不一样的铬化：指铸件冷隔：指铸件表面有与周边熔接不良的小块。纹路。欠铸：与铬酸溶液发生化学反应，在铸件表面形成一层薄的铬酸盐膜。网状毛刺：压铸件表面上有网状发丝一样凸起或指铸件成形不饱满。溢流口：指金属液冷却凝
固时为补偿金属收缩所设置的凹陷的痕迹。穴。2.1、选材2、铸件设计及工艺 ADC1,ADC3,ADC10,:日本工业标准牌号铝合金压铸件的常用材料有我国标 A380;工业标准牌号:A360和美国和ADC12; 压铸件的选材统YL113，对于我司来讲，:YL102,YL104,YL112准和和 ADC10,ADC12，珠三角压铸厂商常用材料为一要求为ADC12<1> A380 . 以上几种材料的成份和力学性能见表二、压铸件设计材料成份和力学性能 <1>ADC10 ADC12 Si(%) 7.5-9.5 9.6-12 Cu(%) 2-4 1.5-3.5 合金牌号(MPa) 抗拉强度余量Mg (%) <0.3 <0.3 Fe(%) <1.3 <1.3 Al 余量(HB) 73.6 硬度(%) 1.5 1.4 (MPa) 157 154 241 228 耐力延伸率74.1 专业文档供参考，如有帮助请下载。． A380 7.5-9.5 3-4 <0.1 <1.3 余量245 1.6 74 2.2、壁厚同时会,不均易产生缩孔和裂纹,,易引起零件变形壁厚设计以均匀为佳影响材料的, 用寿命。壁厚很厚的铸件内部易产生缩孔影响到模具的使其材料的因壁厚增加,宜超过,其壁厚不6mm,对大形铝合金力学性能，为保, 对外侧边缘壁厚<2>力学性能将明显下降,因此推荐壁厚如表。为, hs>=1.5mm, s壁厚
抽芽結構 在3C電子產品中,抽芽是最常見的裝配結構之一,既有用來攻芽的普通抽芽,也有用來鉚合的深抽.還有一些用於其他方面的各種抽芽.抽芽的優
在抽芽內孔徑小於Φ4.0時,抽芽沖子用ADK型式,結構如下圖(d)所示. 沖子規格一般為Φ5.0,長度要求在模具閉合時,工作部分露出打板面3.0MM(具體情況視抽芽高度來確定);導向部分直徑為預沖孔徑減出0.1MM,長度在1.25~1.75MM之間取值、保証沖子總長度為0.5的倍數. R一般取抽芽孔徑的一半. 圖(d) 下模排放兩個頂料銷來脫料時,應注意不可將頂料銷設計在料帶上已沖過孔的位置,如圖e所示: 圖(e) 圖(f) 由於位置空間的影響,普通抽芽在下模部分無法排放兩個頂料銷來脫料時(如上圖f),要用雙滑塊結構. 用于鉚合的深抽芽或其他高度有一定要求而導致材料變薄(W<0.60T)時的抽芽,因所需脫料力較大,視抽芽孔的大小在下模部分排放兩個或兩個以上頂料銷來脫料.若無法排放頂料銷時再考慮使用滑塊來脫料.如圖g所示:
圖(g) 下模用滑塊來脫料時,每個滑塊下面排ψ8.0*20頂料銷,因此滑塊尺寸不可太小,圖(g)中尺寸供參考.另外在抽芽孔下邊要開孔,以便抽芽時產生碎屑的排出.如果在抽芽孔的附近有沖孔或其它的孔形而導致無法使用頂料銷或滑塊脫料時,可考慮使用內頂結構來脫料.如圖h 所示. 工程排配時要盡量使模具避免這種內頂的結構. 圖(h) 二、 向上抽芽 向上抽芽的正常結構應為向下抽芽結構的倒裝形式,常見于成形模中向上抽芽,但有時候也有在沖孔模、連續模或其它模具結構中采用向上抽芽.此時,在下模部分必須設置小脫料板脫料,並應著重考慮脫料力量.下模使用內頂脫料時,應注意: a.彈簧選用綠色彈簧. b.彈簧行程要足夠大,以防頂死.
产品结构设计开发流程 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
结构设计分为开发性设计、适应性设计、变型设计。 开发性设计(OEM)：在工作原理、结构等完全未知的情况下，应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计出过去没有过的新型机械。这是一种完全创新的设计。 适应性设计(ODM)：在原理方案基本保持不变的前提下，对产品做局部的变更或设计一个新部件，使产品在质和量方面更能满足使用要求。 变型设计：在工作原理和功能结构都不变的情况下，变更现有产品的结果配置和尺寸，使之适应更多的容量要求。这里的容量含义很广，如功率、转矩、加工对象的尺寸、速比范围等。 一、新产品立项阶段 根据公司或客户提出项目设计要求，由开发部、销售部、品管部参与项目评审会议。确定项目的可行性及项目开发负责人，由项目开发负责人负责该项目的统筹工作，还要编写设计任务书、新产品成本预算表、设计开发计划任务书 二、设计平面图（效果图）阶段 1.确定开发项目后,由平面设计工程师在一周内完成平面设计效果图. 2.由项目负责人召集会议,对效果图进行评审,包括: A.结构的可行性. B.包装方案. C.外观颜色的搭配. D.零件的材料要求.
E.功能是否可行. F.特别注意对产品功能以及产品成本的影响. 3、如评审中发现问题，及时提出修改建议，重做效果图。 4、做好评审报告。 三、设计结构图阶段 1.此阶段工作由结构工程师与电子工程师共同负责. 2.结构工程师根据效果图,用PROE(或其它软件)设计结构图;如果有IGS文件则可以直接导入,如没有则对应效果图做结构图,若在画图过程中发现在PROE上是不能做到,或是出不了模时应及时提出,看是否可以更改外观要求.普通的结构图必须在5天内完成,复杂的结构图必须在7天内完成. 3.做结构图时要考虑以下问题: A.胶件的缩水问题; B.胶件出模具角度问题; C.生产装配的问题; D.零部件生产可行性,五金件尽量用现有的,标准的. E.装配间隙的问题(如喷油后,电镀后的装配问题) F设计结构时注意胶件尽量不要用行位出模. G.包装保护. H.胶件的进胶问题. I.安全性的问题.
结构设计分为开发性设计、适应性设计、变型设计。 开发性设计(OEM)：在工作原理、结构等完全未知的情况下，应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计出过去没有过的新型机械。这是一种完全创新的设计。适应性设计(ODM)：在原理方案基本保持不变的前提下，对产品做局部的变更或设计一个新部件，使产品在质和量方面更能满足使用要求。变型设计：在工作原理和功能结构都不变的情况下，变更现有产品的结果配置和尺寸，使之适应更多的容量要求。这里的容量含义很广，如功率、转矩、加工对象的尺寸、速比范围等。 一、新产品立项阶段 根据公司或客户提出项目设计要求，由开发部、销售部、品管部参及项目评审会议。确定项目的可行性及项目开发负责人，由项目开发负责人负责该项目的统筹工作，还要编写设计任务书、新产品成本预算表、设计开发计划任务书 二、设计平面图（效果图）阶段 1.确定开发项目后,由平面设计工程师在一周内完成平面设计效果图. 2.由项目负责人召集会议,对效果图进行评审,包括: A.结构的可行性. B.包装方案. C.外观颜色的搭配. D.零件的材料要求.
E.功能是否可行. F.特别注意对产品功能以及产品成本的影响. 3、如评审中发现问题，及时提出修改建议，重做效果图。 4、做好评审报告。 三、设计结构图阶段 1.此阶段工作由结构工程师及电子工程师共同负责. 2.结构工程师根据效果图,用PROE(或其它软件)设计结构图;如果有IGS文件则可以直接导入,如没有则对应效果图做结构图,若在画图过程中发现在PROE上是不能做到,或是出不了模时应及时提出,看是否可以更改外观要求.普通的结构图必须在5天内完成,复杂的结构图必须在7天内完成. 3.做结构图时要考虑以下问题: A.胶件的缩水问题; B.胶件出模具角度问题; C.生产装配的问题; D.零部件生产可行性,五金件尽量用现有的,标准的. E.装配间隙的问题(如喷油后,电镀后的装配问题) F设计结构时注意胶件尽量不要用行位出模. G.包装保护. H.胶件的进胶问题. I.安全性的问题. 4.如果结构涉及到五金模具方面,需考虑加工工艺的可行性,跟供认
此机械结构设计人员必备素质,由《机械结构设计资源交流》群原创，群号：7818536, 欢迎加入; 如果想互相交流, 可到：https://www.doczj.com/doc/1d998226.html,/william_2003留言, 谢谢! 机械结构设计人员必备素质 机械结构设计人员先要必备下列素质: 一)塑胶件的特性，结构常识， 二)五金件的特性，结构常识， 三)塑胶五金模具结构基本知识， 四)Autocad,Proe,Solidworks,Office…… 五)英文良好， 六)包装设计基本知识, 七)塑胶五金的二次加工, 八)电子常识, 只有以上知识齐备，才能谈更进一步的发展，才能在工作中求生存，要成为结构高手，必须有多年的经验，结构工程师的知识不是单纯的，要掌握的东西实在太多，成为一个高级的机械结构设计人员，不是一朝一夕的事，但只要你善于在工作中总结，相信你就是明天的高手. 限于篇幅，下面说一点最最基本的东西: 公司产品可分为自主开发设计产品和OEM类产品。 自主开发设计产品 公司根据市场的需求，开发出符合消费者要求的产品。随着消费者对产品要求的不断提高、市场竞争越来越激烈，这就要求设计人员设计出来的产品在外观结构、功能方面有独到之处。在设计过程中不断优化改进产品，在保证产品质量的前提下尽可能降低产品的成本，为公司创造最大的利润。自主开发设计产品包括公司自有品牌产品、帖牌产品、定制产品。 OEM产品 OEM原来是指由客户提供所有的技术资料和图纸，制造商仅负责生产的模式。现在所讲的OEM其实已经包括ODM，即客户提供外观、对功能提出要求，制造商根据要求进行设计、生产产品。 OEM类产品尽可能按客户的要求设计和生产产品，只有在客户的要求不合理的情况下，经与客户协商，在得到客户的同意下才能进行进一步的开发设计。OEM类产品只有在得到客户的最终确认以及本公司能批量生产才表示整个开发过程完成。 一、塑胶件 塑胶件设计时尽可能做到一次成功，对某些难以保证的地方，考虑到修模时给模具加料难、去料易，可预先给塑料件保留一定的间隙。 常用塑料介绍 常用的塑料主要有ABS、AS、PC、PMMA、PS、HIPS、PP、POM等，其中常用的透明塑料有PC、PMMA、PS、AS。高档电子产品的外壳通常采用ABS+PC；显示屏采用PC，如采用PMMA则需进行表面硬化处理。日常生活中使用的中底挡电子产品大多使用HIPS和ABS做外壳，HIPS因其有较好的抗老化性能，逐步有取代ABS的趋势。 常见表面处理介绍 表面处理有电镀、喷涂、丝印、移印。ABS、HIPS、PC料都有较好的表面处理效果。而PP料的表面处理性能较差，通常要做预处理工艺。近几年发展起来的模内转印技术（IMD）、注塑成型表面装饰技术（IML）、魔术镜（HALF MIRROR）制造技术。 IMD与IML的区别及优势: 1. IMD膜片的基材多数为剥离性强的PET,而IML的膜片多数为PC. 2. IMD注塑时只是膜片上的油墨跟树脂接合,而IML是整个膜片履在树脂上 3. IMD是通过送膜机器自动输送定位,IML是通过人工操作手工挂 1.1 外形设计 对于塑胶件，如外形设计错误，很可能造成模具报废，所以要特别小心。外形设计要求产品外观美观、流畅，曲面过渡圆滑、自然，符合人体工程。 现实生活中使用的大多数电子产品，外壳主要都是由上、下壳组成，理论上上下壳的外形可以重合，但实际上由于模具的制造精度、注塑参数等因素影响，造成上、下外形尺寸大小不一致，即面刮（面壳大于底壳）或底刮（底壳大于面壳）。可接受面刮<0.15mm,可接受底刮<0.1mm。所以在无法保证零段差时，尽量使产品：面壳>底壳。 一般来说，上壳因有较多的按键孔，成型缩水较大，所以缩水率选择较大，一般选0.5%。 底壳成型缩水较小，所以缩水率选择较小，一般选0.4%。 即面壳缩水率一般比底壳大0.1% 1.2 装配设计 指有装配关系的零部件之间的装配尺寸设计。主要注意间隙配合和公差的控制。 1.2.1 止口 指的是上壳与下壳之间的嵌合。设计的名义尺寸应留0.05~0.1mm的间隙，嵌合面应有1.5~2°的斜度。端部设倒角或圆角以利装入。 上壳与下壳圆角的止口配合。应使配合内角的R角偏大，以增大圆角之间的间隙，预防圆角处的干涉。 1.2.2 扣位 主要是指上壳与下壳的扣位配合。在考虑扣位数量位置时，应从产品的总体外形尺寸考虑，要求数量平均，位置均衡，设在转角处的扣位应尽量靠近转角，确保转角处能更好的嵌合，从设计上预防转角处容易出现的离缝问题。
汽车覆盖件模具设计 通用规范
一、模具使用寿命，大小模具定义 模具使用寿命：30万次 二、模具导向方式 模具类型外形导向方式导向腿结构 拉延类小型□ A □ B □ C □ D ■ E □Ⅰ■Ⅱ中型■ A □ B □ C □ D □ E □Ⅰ■Ⅱ大型■ A □ B □ C □ D □ E □Ⅰ■Ⅱ 修边冲孔类小型□ A □ B ■ C □ D □ E □Ⅰ■Ⅱ中型□ A ■ B □ C □ D □ E □Ⅰ■Ⅱ大型□ A ■ B □ C □ D □ E □Ⅰ■Ⅱ 斜楔模、成形、翻边整形类 （不带冲切）小型□ A □ B □ C □ D ■ E □Ⅰ■Ⅱ中型■ A □ B □ C □ D □ E □Ⅰ■Ⅱ大型■ A □ B □ C □ D □ E □Ⅰ■Ⅱ 斜楔模、成形、翻边整形类 （带冲切）小型□ A ■ B □ C □ D □ E □Ⅰ■Ⅱ中型□ A ■ B □ C □ D □ E □Ⅰ■Ⅱ大型□ A ■ B □ C □ D □ E □Ⅰ■Ⅱ 落料冲孔类小型□ A □ B ■ C □ D □ E □Ⅰ■Ⅱ中型□ A □ B ■ C □ D □ E □Ⅰ■Ⅱ大型□ A ■ B □ C □ D □ E □Ⅰ■Ⅱ 防差错措施■需要，右侧两导柱间距及导板加大10mm。□不需要。 类型尺寸范围 小型模具模具的长度+宽度≤1800 中型模具1800＜模具的长度+宽度＜3500 大型模具模具的长度+宽度≥3500
类型方式 类型 A、导向退 B、导向退+导柱 C、导柱 D、导柱组 E、导板 导向方式 注意：导向装置不能承受侧向力，有侧向力时需增加直接反侧装置平衡侧向力 导向腿结 构 Ⅰ、角落导向腿（外导）Ⅱ、中心导向腿（内导） 三、平衡块墩死块的大小 尺寸 类型 尺寸 小型模具?40mm 、?50mm 盘起标准中型模具?50mm 、?60mm 大型模具?60mm 、?70mm 四、模具安全区
产品结构设计 一、结构设计知识简述二、压铸件设计三、钣金件设计四、塑胶件设计 一、结构设计知识简述结构设计知识简述 随着电子技术得使用范围得推广，灯具得功能、体积、重量、动转可靠性以及对各种环境得适应性等诸多问题被纳入到结构设计得范畴，使灯具得结构设计逐步成为一个多学科得综合技术，未来得灯具在光学设计、热学设计、安全设计、机械设计与工艺设计得科学化程度将大大提高，各种专业软件得算法已经应用到或就是即将应用到配光设计技术、温度模拟分布、热流模型得建立等方面，特别就是灯具系统化设计得理论与技术，这些技术得应用使得纯机械技术与工艺失去意义，现有得结构设计方法也面临着新得变革。目前，灯具得结构设计大致包含以下内容：1、整机组装结构设计2、热设计3、电磁兼容性设计4、结构静力计算与动态参数设计5、防腐蚀设计6、连接设计7、可靠性试验（可靠性设计）综合上述，结构设计（灯具）现已包含着相当广泛得技术内容，其范围涉及到力学、机械学、材料学、热学、电学、化学、光学、美学、环境学等，本讲义不想涉入到上述得具体内容中去，而就是配合上述过程问题讲述各种不同加工方式得结构得工艺性设计：压铸件工艺性设计、钣金件工艺性设计、塑胶件工艺性设计等。
二、压铸件设计 1、术语与定语 流痕：指铸件表面与金属液流动方向一致且与金属基体颜色不一样得纹路。冷隔：指铸件表面有与周边熔接不良得小块。铬化：指铸件与铬酸溶液发生化学反应，在铸件表面形成一层薄得铬酸盐膜。欠铸：指铸件成形不饱满。网状毛刺：压铸件表面上有网状发丝一样凸起或凹陷得痕迹。溢流口：指金属液冷却凝固时为补偿金属收缩所设置得穴。 2、铸件设计及工艺2、1、选材 铝合金压铸件得常用材料有:日本工业标准牌号ADC1,ADC3,ADC10,与ADC12;美国工业标准牌号:A360与A380;我国标 准:YL102,YL104,YL112与YL113，对于我司来讲，压铸件得选材统一要求为ADC12，珠三角压铸厂商常用材料为ADC10,ADC12与 A380 、以上几种材料得成份与力学性能见表<1> 二、压铸件设计 <1>材料成份与力学性能 合金牌号ADC10 ADC12 Si(%) 7、5-9、5 9、6-12 Cu(%) 2-4 1、5-3、5 Mg (%) <0、3 <0、3 Fe(%) <1、3 <1、3 Al 余量余量抗
产品五金结构设计公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
产品结构设计 一.结构设计知识简述二.压铸件设计三.钣金件设计四.塑胶件设 计 一、结构设计知识简述结构设计知识简述 随着电子技术的使用范围的推广，灯具的功能、体积、重量、动转可靠性以及对各种环境的适应性等诸多问题被纳入到结构设计的范 畴，使灯具的结构设计逐步成为一个多学科的综合技术，未来的灯 具在光学设计、热学设计、安全设计、机械设计与工艺设计的科学化程度将大大提高，各种专业软件的算法已经应用到或是即将应用到 配光设计技术、温度模拟分布、热流模型的建立等方面，特别是灯 具系统化设计的理论和技术，这些技术的应用使得纯机械技术和工 艺失去意义，现有的结构设计方法也面临着新的变革。目前，灯具 的结构设计大致包含以下内容： 1、整机组装结构设计 2、热设计 3、电磁兼容性设计 4、结构静力计算与动态参数设计 5、防腐蚀设 计 6、连接设计 7、可靠性试验（可靠性设计）综合上述，结构设 计（灯具）现已包含着相当广泛的技术内容，其范围涉及到力学、机械学、材料学、热学、电学、化学、光学、美学、环境学等，本讲 义不想涉入到上述的具体内容中去，而是配合上述过程问题讲述各 种不同加工方式的结构的工艺性设计：压铸件工艺性设计、钣金件 工艺性设计、塑胶件工艺性设计等。 二、压铸件设计 1、术语和定语 流痕：指铸件表面与金属液流动方向一致且与金属基体颜色不一样的纹路。冷隔：指铸件表面有与周边熔接不良的小块。铬化：指铸件与铬酸溶液发生化学反应，在铸件表面形成一层薄的铬酸盐膜。欠铸：指铸件成形不饱满。网状毛刺：压铸件表面上有网状发丝一样 凸起或凹陷的痕迹。溢流口：指金属液冷却凝固时为补偿金属收缩 所设置的穴。 2、铸件设计及工艺、选材 铝合金压铸件的常用材料有:日本工业标准牌号ADC1,ADC3,ADC10,和ADC12;美国工业标准牌号:A360和A380;我国标 准:YL102,YL104,YL112和YL113，对于我司来讲，压铸件的选材统 一要求为ADC12，珠三角压铸厂商常用材料为 ADC10,ADC12和A380 . 以上几种材料的成份和力学性能见表<1> 二、压铸件设计
产品五金结构设计 方案 1
产品结构设计 一.结构设计知识简述二.压铸件设计三.钣金件设计四.塑 胶件设计 一、结构设计知识简述结构设计知识简述 随着电子技术的使用范围的推广,灯具的功能、体积、重 量、动转可靠性以及对各种环境的适应性等诸多问题被 纳入到结构设计的范畴,使灯具的结构设计逐步成为一个 多学科的综合技术,未来的灯具在光学设计、热学设计、 安全设计、机械设计与工艺设计的科学化程度将大大提 高,各种专业软件的算法已经应用到或是即将应用到配光 设计技术、温度模拟分布、热流模型的建立等方面,特别 是灯具系统化设计的理论和技术,这些技术的应用使得纯 机械技术和工艺失去意义,现有的结构设计方法也面临着 新的变革。当前,灯具的结构设计大致包含以下内容: 1、 整机组装结构设计 2、热设计 3、电磁兼容性设计 4、结 构静力计算与动态参数设计 5、防腐蚀设计 6、连接设计 7、可靠性试验(可靠性设计) 综合上述,结构设计(灯具)现 已包含着相当广泛的技术内容,其范围涉及到力学、机械 学、材料学、热学、电学、化学、光学、美学、环境学等, 本讲义不想涉入到上述的具体内容中去,而是配合上述过 2
程问题讲述各种不同加工方式的结构的工艺性设计:压铸 件工艺性设计、钣金件工艺性设计、塑胶件工艺性设计 等。 二、压铸件设计 1、术语和定语 流痕:指铸件表面与金属液流动方向一致且与金属基体颜 色不一样的纹路。冷隔:指铸件表面有与周边熔接不良的 小块。铬化:指铸件与铬酸溶液发生化学反应,在铸件表面 形成一层薄的铬酸盐膜。欠铸:指铸件成形不饱满。网状 毛刺:压铸件表面上有网状发丝一样凸起或凹陷的痕迹。 溢流口:指金属液冷却凝固时为补偿金属收缩所设置的 穴。 2、铸件设计及工艺 2.1、选材 铝合金压铸件的常见材料有:日本工业标准牌号 ADC1,ADC3,ADC10,和ADC12;美国工业标准牌号:A360 和A380;中国标准:YL102,YL104,YL112和YL113,对于我 司来讲, 压铸件的选材统一要求为ADC12,珠三角压铸厂商 常见材料为 ADC10,ADC12和A380 . 以上几种材料的成份 和力学性能见表<1> 3
结构设计分为开发性设计、适应性设计、变型设计 开发性设计（OEM）:在工作原理、结构等完全未知的情况下，应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计出过去没有过的新型机械。这是一种完全创新的设计。 适应性设计（ODM）:在原理方案基本保持不变的前提下，对产品做局部的变更或设计一个新部件，使产品在质和量方面更能满足使用要求。 变型设计：在工作原理和功能结构都不变的情况下，变更现有产品的结果配置和尺寸，使之适应更多的容量要求。这里的容量含义很广，如功率、转矩、加工对象的尺寸、速比范围等。 一、新产品立项阶段 根据公司或客户提出项目设计要求，由开发部、销售部、品管部参与项目评审会议。确定项目的可行性及项目开发负责人，由项目开发负责人负责该项目的统筹工作，还要编写设计任务书、新产品成本预算表、设计开发计划任务书 二、设计平面图（效果图）阶段 1?确定开发项目后，由平面设计工程师在一周内完成平面设计效果图. 2?由项目负责人召集会议，对效果图进行评审，包括： A.结构的可行性. B.包装方案. C.外观颜色的搭配. D.零件的材料要求. E.功能是否可行.
F特别注意对产品功能以及产品成本的影响. 3、如评审中发现问题，及时提出修改建议，重做效果图。 4、做好评审报告。 三、设计结构图阶段 1?此阶段工作由结构工程师与电子工程师共同负责. 2?结构工程师根据效果图，用PROE（或其它软件）设计结构图；如果有IGS 文件则可以直接导入，如没有则对应效果图做结构图，若在画图过程中发现在PROE上是不能做到，或是出不了模时应及时提出，看是否可以更改外观要求?普通的结构图必须在5天内完成，复杂的结构图必须在7天内完成. 3?做结构图时要考虑以下问题： A.胶件的缩水问题； B.胶件出模具角度问题； C.生产装配的问题； D.零部件生产可行性，五金件尽量用现有的，标准的. E.装配间隙的问题（如喷油后，电镀后的装配问题） F设计结构时注意胶件尽量不要用行位出模. G包装保护. H.胶件的进胶问题. I.安全性的问题. 4?如果结构涉及到五金模具方面，需考虑加工工艺的可行性，跟供认商沟通好，确认五金零件的加工可行性没有问题. 5?做结构图时,必须将所有的零件按尺寸画好，在电脑上检查零件的互配性;
结构工程师结构设计规 范 集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
结构工程师-结构设计规范 一．首先，结构设计必需考虑符合安规要求。具体与结构相关的安规要求见附件一《结构设计安规要求》。 二．钣金件的设计规范： 1.材料的选用：根据不同的需求，选择合适的材料。 2.钣金件结构的设计应尽量减少利边和尖角的出现。 3.输出钣金件图纸时，图纸上需注明毛刺方向、产品材质、表面处理等。 4.钣金件上所有的牙孔需在图纸上标明，若设计为自行攻牙的牙孔需事先计算好底孔尺寸并 在图纸上标明。 5.固定传感器的钣金件（如：过渡板、计数架）在设计时需考虑兼容性，便于后期扩展其它 新机型。在输出开模资料时需在图纸上特别标明哪些特征在后期会新开冲孔模进行替换。 6.钣金件的设计必需遵循钣金件设计规范。详见附件二《钣金结构件可加工性设计规范》。三．塑胶件的设计规范： 1.材料的选用：根据不同的需求选择合适的材料。例如：传动轮或磨擦较频繁的部件需选用 耐磨材料POM、PA66等。与钞票有磨擦的部件尽量选用导电材料或抗静电材料，防止静电的产生和静电释放。靠近发垫部件的塑胶部件需选用防火材料，并且设计时应尽量远离发热体。若受空间限制无法远离，可考虑选用金属材料。 2.结构设计需考虑部件自身的强度、产品注塑成型造成的缩水、熔合线等。塑胶产品的设计 必需遵循塑胶产品设计规范，详见附件三《塑胶产品设计规范及注意事项》。 3.塑胶镶嵌螺丝、螺母及五金预埋件(如：五金提手)在结构上的设计规范： a.预埋件金属体紧配面需滚花处理。 b.预埋件金属体紧配面车削加工直径方向成大小大尺寸。 c.大五金预埋件在五金件的结构设计时需预先考虑五金件自身的强度，防止在注塑成型 时由于注塑压力造成五金件变形。设计塑胶包胶部份需考虑其胶厚，尽量保持均匀胶 厚且胶厚不可太厚防止缩水及不易注塑成型。 4.螺丝柱上螺孔尺寸的设计需符合下表的要求(参考用)：
产品结构设计的四大原则总结 产品结构设计原则就是在产品结构设计时遵循的基本思路及规则，这些基本规则让产品结构设计更合理，无论塑胶产品还是五金产品，产品结构设计的原则包含合理选用材料、选用合理的结构、尽量简化模具结构及成本控制等。 01 合理的选用材料 所有的产品都是有材料构成的，在设计产品的时，首先要考虑的是材料的选用，材料不仅决定了产品的功能，还决定了产品的价格，如何合理的选用材料呢？ (1)根据产品的应用场所来选择。 不同的应用场所对产品的材料需求是不一样的，举几个例子来说明。如果为日常消费类电子产品，产品材料就应选用强度好、表面容易处理、不容易样生锈、不容易磨伤、易成型的材料，如塑胶材料选用PC、ABS、PC+ABS等，金属材料选用不锈钢、铝、锌合金等。 如果应用于食品行业，产品材料就应该选用无毒无味、耐低温、耐高温，甚至无添加色的材料，如果饮料瓶子选用PET，食品包装袋选用PPPE等，饮水用的杯子材料选用PP、PC等。 (2)根据产品的市场定位来选择。 在设计产品之前，产品的市场定位也会对材料的选用产生影响。产品质量分高档、中档及低档，不同档次的产品对应不同的市场。高档的
产品在材料选用上优中选优，中档的产品材料性能尚可，低档产品在材料选用上就尽可能降低成本。 (3)根据产品的功能能来选择。 产品功能不同，材料选用也不一样。有些产品带有运动功能，运动就必定带来磨损，所以在材料选用上就要考虑耐磨，耐磨材料由很多，如大部分金属材料一般都耐磨，耐磨的塑料材料如PA（尼龙料）、POM（赛钢料），橡胶材料如天然橡胶等。 (4)根据公司的要求来选择。 每个公司都有自己的供应商，包含材料供应商。同一种产品，满足产品设计要求的材料由好几种，价格也不一样，而选用哪一种材料就要结合公司的实际情况来考虑。 选用合理的结构 02 产品结构设计不是越复杂越好，相反，在满足产品功能的前提下，结构越简单越好，越简单的结构在模具制作上就越容易，越简单的结构在生产装配上就越轻松，出现的问题也就越少。 举个例子加以说明：结构设计中常用到固定方式由螺丝固定、卡扣固定、双面胶固定、热熔固定、超声波焊接固定等，如何需用这些固定方式呢？一般来说，螺丝固定最可靠且可拆性强，应优先选用；卡勾固定方便简单，但固定可靠性不高，可结合螺丝选用；双面胶固定、热熔固定等应用于特定的场所，必要时选用。 产品结构设计时不允许有多余的结构，多余的结构意味着浪费设计时
250T以下(含250)连续模设计要点 一.一.与冲裁相关问题: 1. 1.对于冲孔直径在2mm以下的冲子,须作加高小夹板稳固,且满足快拆结构要求. 2. 2.冲子的壁厚小于1.0 mm处要作加强设计﹐且脱料板不得逃空.保证挂位拉断后 冲头不掉下来。 3. 3.对于只能锁一个螺丝的冲头,除了设计反锁螺丝外,还须设计挂台防止螺丝断裂 冲头掉落. 4. 4.对于冲孔直径在2mm以下的下模刀口需作方形入块,可用螺丝头压. 5. 5.冲子固定的小夹板材料Cr12Mo1V1淬硬HRC510,板大小尽量在25*25*38以上 (特殊情况外)且固定螺栓不得小于M6。 6. 6.圆孔冲子与脱板间隙单边0.01mm,异形冲子与脱板间隙单边0.015mm,脱板割 10斜度,保证10mm直身位.(对于大异形冲,可打固定销,间隙单边0.05mm) 6.冲圆孔冲子直径须在Φ4mm以上,对于料厚1.5mm以上,冲孔直径在2.5mm以下的冲孔需 5.对于外观件,折弯部分须设计成滚针形式。
6.对于向上单边折弯，若有较大侧向力时,另一边需在脱料板和夹板上加平衡块.以减少 脱料板侧向力 . 三.定位: 1. 1. 导向冲尽可能做成子母套脱料形式,且保证子母套上下弹簧初始力比为1:2.若 因位置局限不能做子母套的导引针旁必须加”品字形”脱料顶梢. 子母套结构如下 ﹕ 2. 2. 下模浮升套外径尽量在Φ20m 以上,以免安装合适的弹簧,确保压缩量及弹压力. 浮升套结构如下﹕ 3. 3. 内导柱要求为﹕Φ20mm 须用六根内导 4. 下模座(板)总长如超过1500mm(含)﹐则外导柱设计六组以确保模具的稳定性. 4. 4. 料带两侧尽量使用固定导料块导料，导料块挂台设计成4mm 。