【产品结构设计】产品结构设计基础教程

塑料塑胶的定义塑胶在日常生活中的应用越来越广泛，已经逐渐取代了部份的金属、纸、木质品。

所谓塑胶，是由分子量非常大的有机化合物组成或由以其为基本成分的各种材料，以热压力等使之具有流动性而成形为最终的固体状态者，称之为塑胶。

塑料是以合成树脂为主要成分，加入或不加入其他添加剂而制成的一种人工材料，塑料的主要成分是合成的或者天然的高分子化合物，即聚合物。

合成树脂即聚合物，添加包括填充剂、着色料、增塑料、稳定剂、润滑剂等。

合成树脂决定塑料的定型（热塑性或热固性）和主要性能，如机械性能物理性能化学性能电性能等。

合成树脂在塑料中的比例一般不低于40%。

塑胶的通性比重轻（比重为0.9~2）,坚固耐用,是良好的绝缘体,耐蚀性强，且不生锈,成形容易、生产率高,原料丰富、价格低,色彩鲜明，着色容易,主要原料为煤、石油等化工产品。

塑胶的分类1.热塑性塑胶（thermo Plasties）是指可以多次重复加热变软、冷却结硬成形的塑料，其耐热性较差它又可分为结晶形与非结晶形，结晶是指分子规则地排列集成。

2.热固性塑胶（thermosething Plasties）在加热时起初会被软化而具有一定的可塑性，但随着加热的进行，塑胶中的分子不断化合，最后固化成型，也不熔于熔剂的物质。

按用途又可分为通用塑料，工程塑料，热塑性弹体。

通用塑料：一般作为非结构性材料使用，其产量大价格相对低廉性能一般，多用于制作日用品，如：PE、、PP、PVC、PS、PMMA、EVA等。

工程塑料：泛指一些具有能制造机械零件或工程结构材料等工业品质的塑料。

其机械性能、电气性能，对化学环境的耐受性，对高温、低温耐受性等方面都具有较优异的特点，能在工程技术上替代某些金属如铜、铝、锌、部份合金钢或其他材料使用，常见的有ABS、PA、PC、POM、PMMA、PU、PSU、PPO、PTFE等，其中前四种发展最快，为国际上公认的四大工程塑料。

热塑性弹体即指橡胶。

为满足某些特别的塑料，加强现有的性能，降低成本等需要，近年来产生的一些掺混工程聚合物，PC/ABS、PC/PBT、PPO/PS。

产品结构设计是指在产品设计过程中，确定产品的组成部分、各部分之间的关系和相互作用，以及产品的整体结构和形态。

下面是产品结构设计的思路及步骤：
1.确定产品功能和性能要求：首先需要明确产品的功能和性能要求，包括产品的用途、使用环境、使用寿命、安全性、可靠性等方面的要求。

2.确定产品结构和组成部分：根据产品的功能和性能要求，确定产品的结构和组成部分，包括产品的主体结构、零部件、附件等。

3.确定各部分之间的关系和相互作用：在确定产品结构和组成部分的基础上，需要确定各部分之间的关系和相互作用，包括各部分之间的连接方式、运动方式、力的传递方式等。

4.确定产品的整体结构和形态：在确定产品的结构和组成部分以及各部分之间的关系和相互作用之后，需要确定产品的整体结构和形态，包括产品的外形、尺寸、材料等。

5.进行模拟和测试：在确定产品的结构和形态之后，需要进行模拟和测试，验证产品的功能和性能是否符合要求，同时也可以发现和解决设计中的问题。

6.优化和改进设计：在模拟和测试的基础上，可以对产品的结构和形态进行优化和改进，以提高产品的性能和质量。

总之，产品结构设计的思路和步骤是一个逐步深入的过程，需要综合考虑产品的功能、性能、结构、形态等多个方面，以实现最优的设计方案。

《产品结构设计》课程教学大纲英文名称: Computer aided industrial design课程编码：03007-3课内教学时数：48学时，其中课堂讲授42学时，实验6学时。

学分：3学分适用专业：工业设计开课单位：机电工程学院撰写人：马辉审核人：制定（或修订）时间：2017年6月一、课程的性质和任务《产品结构设计》是工业设计专业的必修核心课程，该课程主要讲述产品零件及装配设计的工艺性以及常用的机构设计原理，从而保证设计方案的生产可行性。

通过课程的学习工业设计专业的学生能够在做造型设计的阶段就能够对设计方案进行结构可行性认证，这样不但可以缩短产品开发周期还能够降低产品开发成本和提高产品质量。

二、课程教学内容的基本要求、重点和难点通过本课程的学习，学生应掌握零件装配工艺性设计原则与方法；掌握不同材料的零件生产工艺性设计原则与方法；掌握常用的运动机构设计原理；掌握特殊结构性能要求设计原则。

具有材料的判断能力，根据产品的性能要求合理的选择材料；具有生产工艺选择能力，根据设计要求选择合适的加个工艺和供应商；具有设计创新能力，能够根据产品性能要求进行结构设计创新。

绪言计算机辅助工业设计概论㈠基本要求使学生了解计算机辅助工业设计的最新发展和一些相关的应用研究，掌握计算机辅助工业设计技术原理及基本理论，计算机辅助工业设计的基本概念和基本规律，为计算机辅助工业设计提供坚实的理论基础和应用水平。

㈡教学重点计算机辅助工业设计技术原理及基本理论㈢教学难点计算机辅助设计的基本概念和基本规律㈣教学内容1、计算机辅助工业设计的概念和特点2、计算机辅助工业设计的历史与现状3、计算机辅助工业设计技术原理及基本理论4、计算机辅助技术对工业设计的影响第一单元Photoshop基本应用㈠基本要求能够运用Photoshop进行图形图像的编辑和特效处理，使学生具备图像数字化处理的基本技能。

掌握photoshop的基本操作命令，包括宣传海报的制作方法，设计展板的制作方法，照片的处理方法，广告招贴画的制作方法。

产品结构设计模具基础一、产品结构设计1.整体结构设计整体结构设计是指根据产品的功能要求和使用环境，合理选择产品的总体结构。

首先需要对产品的使用对象、所处环境、功能需求进行分析，明确产品的定位和设计目标。

然后根据设计目标，进行构思和方案选择，确定产品形态、工作原理和操作方式。

最后，通过模拟分析、实物验证等手段，对整体结构进行优化调整，确保产品的性能和可操作性。

2.零部件结构设计零部件结构设计是指根据产品的整体结构和功能需求，选择合适的零部件，并进行设计和配合，实现产品的功能要求。

首先需要对产品的功能需求进行分析和划分，明确各个零部件的功能和相互之间的关系。

然后对每个零部件进行详细的设计，包括材料选择、加工工艺、尺寸配合等。

最后进行综合分析和优化调整，确保各个零部件的相互配合和整机的可靠性。

二、模具基础模具是制造工业中的一种重要工具，用于大批量生产具有相同形状和尺寸的零件。

模具基础是指模具设计和制造过程中的基本知识和技能。

1.模具分类按照制作工艺和材料的不同，模具可以分为冲压模具、注塑模具、压铸模具、挤压模具、模锻模具等多种类型。

每种类型的模具都有其特点和应用领域。

2.模具构造模具由上模板、下模板、模具芯、导向机构、顶出机构、定位销等部件组成。

这些部件之间都有严格的配合和间隙要求，以确保模具的精度和稳定性。

3.模具制造模具制造包括模具设计、模具加工和模具调试等多个环节。

首先需要进行模具的设计和方案选择，确定模具的结构和加工方式。

然后进行模具的加工制造，包括材料准备、数控加工、热处理等。

最后进行模具的调试和试产，确保模具的正常运行和产品的质量。

4.模具维护模具的维护是保证模具寿命和工作性能的关键。

模具在使用过程中需要进行定期的清洗、润滑和修复，以及必要的更换和加固。

同时，还需要对模具进行定期的检查和保养，及时发现和解决问题，以确保模具的稳定性和可靠性。

综上所述，产品结构设计和模具基础是产品开发和制造过程中的重要环节。

《产品结构设计》教学大纲一、课程简介本课程旨在通过系统讲解产品结构设计的理论和实践，使学生掌握产品结构设计的基本原理和方法，培养学生的产品结构设计能力，加深学生对产品结构的理解和应用能力。

二、课程目标1.理论目标：了解产品结构设计的基本概念、原则和方法，掌握产品结构设计的基本理论知识。

2.实践目标：通过实际案例的分析和实践操作，培养学生产品结构设计的实际应用能力。

3.创新目标：培养学生在产品结构设计领域的创新意识和创新能力，提高解决实际问题的能力。

三、教学内容1.产品结构设计概述a.产品结构设计的定义及其在产品开发中的重要性b.产品结构设计的原则和方法介绍c.产品结构设计的发展趋势和研究现状2.产品结构设计的基本原则和方法a.产品结构设计的基本原则和约束条件b.产品结构设计的基本方法和工具c.产品结构设计的系统化方法和综合评价3.产品结构设计的案例分析a.基于其中一种产品的案例分析，解析产品结构设计的实际应用b.分析不同产品结构设计的优缺点和应用场景c.探讨产品结构设计与市场需求、用户体验的关系4.产品结构设计的实际操作a.通过实际案例进行产品结构设计的实际操作b.运用CAD、CAM等软件进行产品结构设计模拟和优化c.利用3D打印、快速成型等技术进行产品结构设计的实际制作四、教学方法1.理论授课与案例分析相结合，通过理论知识与实际案例相结合，帮助学生深入理解产品结构设计的理论和实践。

2.实践操作与团队合作相结合，通过实践操作与同学间的团队合作，培养学生的实际应用能力和团队合作能力。

3.教师讲解与学生研讨相结合，通过教师的引导和学生的积极讨论，加深学生对产品结构设计的理解和掌握。

五、考核方式1.平时成绩：包括课堂表现、课后作业等。

2.期中考核：进行理论知识的考核。

3.期末考核：进行实践操作的考核，包括实际案例分析和产品结构设计的实际操作。

六、教学资源1.课本：《产品结构设计原理与方法》2.讲义和案例：由教师提供符合课程要求的讲义和案例材料。

产品结构设计概念及步骤产品的结构设计是指将产品的各个组成部分进行有机组合和排列，以实现产品的功能和满足用户需求的过程。

产品结构设计是产品设计过程中的关键任务之一，它直接关系到产品的性能、外观和使用体验。

下面将介绍产品结构设计的概念和步骤。

一、概念：1.产品结构：产品结构是指产品的各个组成部分之间的相互关系和排列方式。

它包括产品的功能模块、接口、布局和安装方式等。

2.结构设计：结构设计是指将产品的各个组成部分进行有机组合和排列，以实现产品的功能和满足用户需求的过程。

3.结构设计的目标：产品结构设计的目标是使产品结构合理、稳定、易于制造和装配，并具有良好的产品性能、外观和使用体验。

二、步骤：1.定义产品需求：首先要明确用户需求和市场需求，确定产品的功能、性能、尺寸和外观等要求。

2.拆解产品功能：将产品的整体功能进行分解，拆解成若干个子功能，并根据功能之间的相互关系进行排列。

3.设计产品模块：根据产品的拆解结果，设计各个模块的功能、结构和形式。

每个模块应具有独立的功能，并能够与其他模块进行连接和组合。

4.设计产品接口：确定各个模块之间的接口形式和尺寸，并确保接口的相互兼容性和连接的可靠性。

5.进行产品布局：根据产品的尺寸和外形要求，进行各个模块的排列和布局，使其符合产品的整体形式和外观。

6.设计产品装配：确定产品的装配方式和顺序，考虑如何优化装配过程，提高装配效率和质量。

7.评估产品性能：对设计的产品结构进行性能评估和验证，通过实验和测试，验证产品是否符合功能和性能要求。

8.优化产品结构：如果评估结果不符合要求，需要对产品结构进行优化。

可以通过调整模块的结构、布局和接口等来改进产品性能和外观。

9.设计产品图纸：最后，根据产品结构设计的结果，进行详细的图纸设计，明确各个部件的尺寸、材料和加工要求，以便于制造和装配。

以上是产品结构设计的概念和步骤，产品结构设计是产品设计过程中的重要环节，它对产品的性能和外观有着重要影响。

5.1.1机械结构设计的任务机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能。

是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。

所以，结构设计的直接产物虽是技术图纸，但结构设计工作不是简单的机械制图，图纸只是表达设计方案的语言，综合技术的具体化是结构设计的基本内容。

5.1.2机械结构设计特点机械结构设计的主要特点有：（1）它是集思考、绘图、计算（有时进行必要的实验）于一体的设计过程，是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段，在整个机械设计过程中，平均约80%的时间用于结构设计，对机械设计的成败起着举足轻重的作用。

（2）机械结构设计问题的多解性，即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。

（3）机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节，常常需反复交叉的进行。

为此，在进行机械结构设计时，必须了解从机器的整体出发对机械结构的基本要求5.2机械结构件的结构要素和设计方法5.2.1结构件的几何要素机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。

零部件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。

在功能表面之间的联结部分称为联接表面。

零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。

描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。

通过对功能表面的变异设计，可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。

5.2.2结构件之间的联接在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。

因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外，还必须研究零件之间的相互关系。

产品结构设计教学设计设计目标本教学设计旨在通过理论和实践的结合，让学生掌握产品结构设计相关的知识和技能，培养学生的设计思维和创新能力。

教学内容1.产品结构设计的基础概念和原理2.产品定位和市场分析3.产品结构设计的步骤和流程4.产品结构设计的软件工具使用5.产品结构设计案例分析与讨论6.产品结构设计的实践操作教学方法1.理论讲授法：通过讲解、演示和案例分析等方式，传授相关知识和技能。

2.实验教学法：通过实际操作，让学生亲身体验设计过程，增强实践和动手能力。

3.案例讨论法：通过举例分析和讨论实际的产品结构设计案例，激发学生的设计思维和创新能力。

4.个性化设计法：鼓励学生通过个性化设计，提高他们的设计审美和独创性。

教学时长和安排本教学设计共分为5个部分，共计20个学时。

具体安排如下：•第一部分（2学时）：产品结构设计的基础概念和原理•第二部分（4学时）：产品定位和市场分析•第三部分（6学时）：产品结构设计的步骤和流程•第四部分（4学时）：产品结构设计的软件工具使用•第五部分（4学时）：产品结构设计案例分析与讨论每个部分的教学内容将由教师进行讲解，并给予学生相关的练习和作业。

其中，第三部分将以小组形式进行实践操作，通过实际的设计任务，让学生掌握产品结构设计的流程和技能。

评价方式1.期末考核：考察学生对产品结构设计各个环节的掌握情况。

2.作业和报告：通过设计任务和报告的撰写，检验学生在实践中的表现和思考。

3.课堂表现：考核学生在课堂上的参与、提问和讨论情况。

教学资源1.产品结构设计的相关专业书籍和资料2.产品结构设计的软件工具和模型3.现场参观、工厂参访等相关实践活动结语产品结构设计是现代工业产品设计的重要组成部分，也是推动创新和降本增效的重要手段。

通过本教学设计的学习，相信能够让学生在未来的工作和生活中，能够更好地理解产品结构设计的核心和实践，具备更强的创新能力和实践能力。

产品结构设计实例教程产品结构设计实例教程______________________________产品结构设计是一个重要的步骤，它关系到产品的性能和功能。

设计一个有效的产品结构可以帮助企业更好地进行产品开发，增强产品的竞争力。

本文介绍了产品结构设计的基本原理，并以实例来详细说明如何实施产品结构设计。

一、产品结构设计原理1、概念：产品结构设计是一种系统工程思想，通过定义产品的外部形态、内部组成、安装方式、零件位置、零部件的数量和尺寸，来分析产品的构成，并通过改进零部件的位置、尺寸、数量、材料等来优化产品的结构。

2、目标：产品结构设计的目标是创造出最小成本、最佳性能和最佳可靠性的产品结构。

3、步骤：产品结构设计包括几个步骤，即分析、设计、评估、优化和实施。

二、实施产品结构设计1、分析：在分析阶段，首先要根据客户需要分析产品的功能，然后确定产品的特征及其对应的要求，如使用寿命、尺寸大小、重量等，最后根据上述要求，分析产品的零部件类型及其功能。

2、设计：在设计阶段，根据上述分析结果，依据零部件的特性进行总体布局设计，并根据总体布局进行零部件位置的布置，然后根据零部件位置，分析零部件之间的连接方式及其数量，并将所有连接部件放在一张图上。

3、评估：在评估阶段，根据设计后的图形，对零部件之间的连接方式进行评估，并对所有零部件位置进行评估，以判断其是否能够满足要求。

4、优化：在优化阶段，如果评估发现存在不能够满足要求的情况，则对零部件位置或者连接方式进行优化，使之能够满足要求。

5、实施：在实施阶段，根据优化后的图形，将零部件放在实际位置上，然后根据图形进行安装及测试，最后根据测试情况来判断是否成功。

三、总结以上是产品结构设计实例教程。

通过上述步骤可以帮助企业快速开发新产品，并提高其产品的性能及可靠性。

为此，企业在制定新产品时应重视产品结构设计工作，充分发掘产品的价值。

产品结构设计基础与实例应用产品结构设计是指将产品的各个组成部分按照一定的布局，组合成一个完整的产品。

它是产品设计的核心内容之一，对产品的功能性、经济性、美观性等方面都有着重要的影响。

本文将介绍产品结构设计的基础知识和实例应用。

一、产品结构设计的基础知识1. 模块化设计模块化设计是指将产品的各个组成部分按照功能进行分离，并尽可能地将这些部分设计成模块化的形式，以便于组装和维修。

模块化设计可以提高产品的可维护性和可扩展性，同时也可以降低产品的制造成本。

2. 系统工程系统工程是指将产品的各个部分进行系统化的设计和管理，以确保产品能够满足用户的需求和要求。

系统工程包括需求分析、系统设计、系统集成、系统测试等环节，其中每个环节都需要进行严格的管理和控制。

3. 工业设计工业设计是指将产品的外观、功能、结构等方面进行综合设计，以提高产品的市场竞争力和用户满意度。

工业设计需要考虑产品的人机工程学、美学、材料工程学等方面，同时也需要考虑产品的制造和维护成本。

二、产品结构设计的实例应用1. 电视机的结构设计电视机的结构设计需要考虑到电视机的功能性、美观性和制造成本等方面。

电视机的主要组成部分包括屏幕、主板、电源、音响等部分。

其中，屏幕是电视机最重要的部分，需要考虑到分辨率、亮度、对比度等方面。

主板是电视机的核心部分，需要考虑到处理器的速度、内存的大小等方面。

电源和音响则需要考虑到功率、音质等方面。

电视机的结构设计需要将这些部分进行合理的组合和布局，以确保电视机的性能和美观度。

2. 手机的结构设计手机的结构设计需要考虑到手机的功能性、便携性和美观性等方面。

手机的主要组成部分包括屏幕、主板、电池、摄像头等部分。

其中，屏幕是手机的重要组成部分，需要考虑到分辨率、亮度、显示技术等方面。

主板是手机的核心部分，需要考虑到处理器的速度、内存的大小等方面。

电池则需要考虑到续航能力、充电速度等方面。

摄像头则需要考虑到像素、光圈、焦距等方面。