产品结构设计章6
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包装结构设计(第三版孙诚编著)——第六章塑料包装容器结构设计
结构设计
一、塑料熔体的充模流动与成型 1、熔体流动特性 1）塑料熔体的层流形式
Re D v /
6-1
式中：
Re：雷诺数； D：导管直径； v：液体平均速度； ρ：液体密度；
μ：液体剪切黏度。
第六章 塑包装容器结构设计
2）熔体流动速率MI
是指在一定温度、一定负荷下，10分钟通过内 径2.1mm、长8mm的标准口模的熔体质量，单位为 g/min，MI越大，熔体流动性越好。
第六章 塑包装容器结构设计
第六章 塑包装容器结构设计
第六章 塑包装容器结构设计
第六章 塑包装容器结构设计
2、吹塑成型
吹塑成型，简称吹塑。是利用气体的压力，将闭合在 模具中的半溶融状态的管状型坯，吹胀成为中空塑料制品的 成型方法吹塑成型适于不同口径、不同容量的瓶、罐类塑料 中空容器的成型，是生产率高，质量易于控制的成型方法。
注射吹塑：型坯注射压力10 ～ 40MPa；型坯温 度65—135℃；吹塑压力0.7 ～1.2MPa；吹塑模 具温度20 ～ 60℃；吹胀比2 ～3。 拉伸吹塑：不同塑料拉伸吹塑型坯温度是不同的， 如PET在90 ～ 110℃范围内；空气压力，挤拉吹 塑个小于0.2MPa，注拉吹塑一般调控在1.37 ～ 1.47MPa之内。
第六章 塑包装容器结构设计
例：塑料成型件壁厚设计合理与不合理的对比实例
第六章 塑包装容器结构设计
第六章 塑包装容器结构设计
注射成型塑料制品的壁厚与流程关系 （正比例）： 流程是塑料熔体从模具进料口流向型腔各处的距离。当注射
压力、注射温度、模具温度等已确定的情况下．壁厚越小、熔体 流动阻力越大，成型越困难；同样，流程越长，成型件结构越复 杂，要求的壁厚也就越大。所以，为保证塑料容器符合设计的质 量要求，所确定的壁厚符合一个较为合理的数值。一般情况下、 可根据表6-10所列关系式．由流程计算确定。
一、塑料熔体的充模流动与成型 1、熔体流动特性 1）塑料熔体的层流形式
Re D v /
6-1
式中：
Re：雷诺数； D：导管直径； v：液体平均速度； ρ：液体密度；
μ：液体剪切黏度。
第六章 塑包装容器结构设计
2）熔体流动速率MI
是指在一定温度、一定负荷下，10分钟通过内 径2.1mm、长8mm的标准口模的熔体质量，单位为 g/min，MI越大，熔体流动性越好。
第六章 塑包装容器结构设计
第六章 塑包装容器结构设计
第六章 塑包装容器结构设计
第六章 塑包装容器结构设计
2、吹塑成型
吹塑成型，简称吹塑。是利用气体的压力，将闭合在 模具中的半溶融状态的管状型坯，吹胀成为中空塑料制品的 成型方法吹塑成型适于不同口径、不同容量的瓶、罐类塑料 中空容器的成型，是生产率高，质量易于控制的成型方法。
注射吹塑：型坯注射压力10 ～ 40MPa；型坯温 度65—135℃；吹塑压力0.7 ～1.2MPa；吹塑模 具温度20 ～ 60℃；吹胀比2 ～3。 拉伸吹塑：不同塑料拉伸吹塑型坯温度是不同的， 如PET在90 ～ 110℃范围内；空气压力，挤拉吹 塑个小于0.2MPa，注拉吹塑一般调控在1.37 ～ 1.47MPa之内。
第六章 塑包装容器结构设计
例：塑料成型件壁厚设计合理与不合理的对比实例
第六章 塑包装容器结构设计
第六章 塑包装容器结构设计
注射成型塑料制品的壁厚与流程关系 （正比例）： 流程是塑料熔体从模具进料口流向型腔各处的距离。当注射
压力、注射温度、模具温度等已确定的情况下．壁厚越小、熔体 流动阻力越大，成型越困难；同样，流程越长，成型件结构越复 杂，要求的壁厚也就越大。所以，为保证塑料容器符合设计的质 量要求，所确定的壁厚符合一个较为合理的数值。一般情况下、 可根据表6-10所列关系式．由流程计算确定。
产品结构设计标准
产品结构设计标准第一章塑胶部份结构设计一、自攻螺丝BOSS柱1、BOSS柱内外径标准尺寸2、BOSS柱设计注意事项：2.1、BOSS柱内孔倒0.3直角用于退胶;2.2、打导电胶条处的螺丝柱在模具设计上不要使用丝铜,丝铜在注塑过程中由于多种原因,如模具制作不良,注塑压力等容易让柱变高会导至LCD显示少划;3、BOSS柱与沉孔的装配尺寸：二、电池门及其防水设计1、旋扭式电池门1.1、旋扭式电池门采用三个扣位,须平均分布;1.2、扣位在模具设计上采用行位,夹线要尽量靠近扣位,夹线离扣位越远,防水性能越差;1.3、防水圈使用O-RING即横截面为圆的,线径1.0mm.1.4、预压值不能太大,取0.2-0.25mm,因为预压过大,无法通过开合100次的测试;详细请参考客户电池门开合力度及次数测试标准1.5、图示：2、锁螺丝式电池门2.1、因客人对外观之要求多数只准锁一个螺丝,所以这种设计一般电池门上要做一整圈椎台形的围骨来压防水圈;2.2、防水圈要设计成方形的,可预压0.35mm左右,具体要看电池门的变形度来设计;2.3、图示：三、底面壳防水设计1、注意事项1.1、在底壳打螺丝的产品；空间许可的情况下防水槽要设计在面壳上,这样生产时可减少一个动作即如果设计在底壳生产工人为了防止防水圈掉出要先合面壳才能翻转过来打螺丝;1.2、横截面多设计为圆形,直径取1.0mm,正0.1负0.1.3、防水圈的路径尽量避免有落差,如果由于外形及结构等限制无法避免要倒大R过渡;1.4、防水圈预压值取0.25mm;1.5、装配图示：四.LENS设计1、装配关系及基本设计要点1.1、LCD&LENS装配关系及尺寸设计要点A：LCDV.Aθ：人眼看LCD的视角B=Ttgθ,通常用经验值：B=0.5mm.C:Lens可视区,C=A+2BD:LENS与外壳X;Y方向间隙,D=0.05mm.E:双面胶厚度,E=0.2mm.F:双面胶与外壳外圈间隙F=0.2mm.G:双面胶宽度,因为模切要求大于1.3mm;特殊情况可做到1.0mm.H:双面胶与外壳内圈间隙;F=0.4mm.理论上要求当生产线贴偏间隙跑单边时,另一边不会有胶超出外壳内框,导致粘灰;实际上,现在产品空间很紧,一般做到0.3mm也可以;要求装配单位做夹具贴双面胶;I：LENS厚度,注塑一般为1.0mm-1.5mm,厚度根据不同工艺有不同要求;J:外壳开孔区域与LENS可视区域间距;J＞Ktgβ,通常用经验值J=0.5mm.K：LENS可视区与外壳支撑台价的之间的高度;β：人眼看LCD的视角;T：LENS表面到LCD表面的距离;2、LENS的组装2.1、粘贴+超音波焊接;3、设计注意的问题3.1LENS一般需要做以下测试1）防水：是否有水及水气进入2）环测后防水：是否有水及水气进入3）用超音波焊接的,要能过6KG推力测试LENS不掉出4）表面硬度：3H以上5）耐磨6）透光率要求≥93%;7、高温高湿：是否会有LENS浮贴现象,是否有水气进入8、尘物实验：是否有灰尘进入LCD表面;要求LENS的双面胶必须一圈密封; 4、LENS用双面胶4.1、双面胶材料：用于粘贴LENS的双面胶主要有SONYT4000和3M的9448,3M9448粘性较好,但价格贵,一般用粘附面积较小的产品;第二章计步器KEY部的组成及说明一、KEY的组成部份计步器的KEY一般由塑胶按键、内衬RUBBERKEY在加上TACTSWITCH或METALDOME 共三部份组成,所以在计算CLICK手感,及荷重时,我们需终合考虑两个组合部份;荷重要求详见客户测试标准;CLICK手感客人没有判定的参数及标准,一般是恁感觉,很多公司是CLICK是%30以上,所以如果能做到CLICK=45%左右就基本上可以满足客人的要求;手感的基本理论：CLICK百分值越高,手感越好,但寿命也会越短;1、RUBBERKEY结构种类2、RUBBERKEY设计参数RUBBERYKEY的设计主要要考虑手感CLICK及荷重,另外一个是装配关系,要能防水;2.1、硬度：60°±52.2、荷重：开关+RUBBERKEY=客人要求荷重值2.3、反弹力：RF≧50Grams2.4、行程：开关高度+0.05 mm2.5、寿命：20,000Times2.6、手感：Click=AF-CF/AF≧40%3、结构设计3.1、Key结构设计如图3.2、Key斜壁角度设计时多取=45°3.3、斜壁厚c=0.25~0.45;3.4、斜壁在水平方向上的投影d,在垂直方向上的投影e,设计时一般取为1,最短不应小于0.8,同时应注明ForRef.,如斜壁与其它结构干涉,可采用最大尺寸标注法,如dmax=1.0或emax=1.0;3.5、装配图示说明：4、MetalDome4.1、MetalDome的直径：φ4；φ5；φ64.2、RUBBER设计的行程由于METALDOME的行程为0.2—0.25MM,所以RUBBER的行程设计应为：0.25—0.3MM,即RUBBER触点与DOME顶部间隙为0.05MM;4.3、MetalDome应该选择中间有凸点的种类,有更可靠的接触;4.4、因为MetalDome与PCB之间是点接触的,在生产装配的时候,要保证在PCB和Dome上都不要有杂质,不然则很容易造成按键INT;第三章LCD一、LCD的结构1、LCD的组成LCD从外观结构上看大体包括上偏光片﹐上玻璃﹐下玻璃﹐下偏光片﹐封口及出PIN区;如下图所示1.1、尺寸标注﹕A---玻璃长:公差标示为+0.2mm.B---大玻璃宽:公差标示为+0.2mm.C---小玻璃宽:公差标示为+0.2mm.E---玻璃总厚度:玻璃厚度尺寸为1.1+0.1mm,总厚度一般标示为2.9MAX.玻璃厚度尺寸为0.7+0.07mm,总厚度一般标示为2.1MAX.玻璃厚度尺寸为0.55+0.05mm,总厚度一般标示为1.8MAX.玻璃厚度尺寸为0.4+0.04mm,总厚度一般标示为1.5MAX.F---玻璃厚度尺寸标注:1.1+0.1mm、0.7+0.07mm、0.55+0.05mm、0.4+0.04mm. V.A尺寸H---水平V.A尺寸:标示极小值min尺寸.I---垂直V.A尺寸:标示极小值min尺寸.J---水平封框区尺寸.K---垂直封框区尺寸K,J的尺寸规范值为1.5mm,或大于1.5mm,设计极限值为1.0mmmin.偏光片W尺寸:偏光片距玻璃边沿距离.一般标注为0.5+0.5mm.CONNECTOR电极部分:D---PAD高之尺寸精度为0.1mm,热压TAB产品PAD高最小值为2.0mm,若为夹PIN,Dmin=2.5mm.O---第一支PAD中心至玻璃边沿之尺寸,公差为+0.2mm.Q---PAD有电极之部分的宽度尺寸PIN宽.R---PAD无电极之部分的宽度尺寸PIN间隙.S---夹PINPITCH以2.54mm,2.0mm,1.8mm,1.5mm,1.27mm等规格设计.X---PAD总度,公差为+0.05.封口尺寸T---封口高度标示极大值.一般订1.0MAX或0.8MAXU---封口宽度标示极大值.一般订10MAX或8MAXV---封口距离玻璃边缘尺寸以最小值标示,且只标示一边2、LCD的工作条件2.1、显示类型(1)TN(2)STNA.YellowGreenModeB.GrayModeC.BlueMode2.视角方向﹕3O’CLOCK;6O’CLOCK;9O’CLOCK;12O’CLOCK3.偏光片类型﹕上偏光片﹕A正常模式NormalpolarizerB反镜面偏光片Anti-Glarepolarizer下偏光片﹕A全透TransmissiveB半透TransflectiveC反射Reflective4.显示模式﹕正显Positive反显Negative5.驱动方式DrivemethodA.静态驱动<STATIC>B.多路驱动<MULTIPLEXING1/2Duty以上,1/2bias数以上>6.温度范围A正常范围Normal:工作温度-10°C~+60°C﹔储存温度-20°C~+70°CB宽温范围Extended:工作温度-20°C~+70°C﹔储存温度-30°C~+80°C 3、LAYOUT设计来源﹕1.供应商提供完整之LAYOUT或TABLE;2.客户提供驱动之DUTY数、SEGMENT点数,自行LAYOUT;二．客户提供LAYOUT时注意事项﹕1.确认供应商LAYOUT正确性：1无同时显示的两点;2无SEG与SEG相交;3无COM与COM相交;4无漏接之点;2.确认供应商之LAYOUT在VA内有无交叉亮点;三．确认供应商之LAYOUT与图形位置有无过线太密之情况四．自行LAYOUT﹕1.自行LAYOUT须客户提供的条件：1单独显示的点数;2驱动条件即DUTY数;3须多少个SEGMENT走线;4须多少根PIN;2.判断客户条件正确性：1SEGMENT走线至少个数为：点数/DUTY;2PIN的至少个数：SEG个数+COM个数;3.自行LAYOUT设计原则：1无同时显示的点;2无SEG与SEG相交;3无COM与COM相交;4无漏接的点;4.自行LAYOUT设计时应注意的事项：1勿绕线太长;2规则化;3尽量避免交叉亮点,无法避免时则尽可能分散亮点的位置; 第四章其它部件设计一、PCB板1、注意事项1.1、二、电池绝缘贴纸1、。
第6章结构工艺性ppt课件
加强筋板
壁厚 凸台 内腔
壁间连接形式、铸造 圆角、壁厚过渡等
外形
4
第6章 结构工艺性
1、合金铸造性能对铸件结构的要求
（1）铸件的壁厚合理： 铸件壁厚的大小与铸造时金属液流动的阻力、冷
却的速度、铸件芯部晶粒的大小及铸件的力学性能有 着直接的关系。
铸造合金能充满铸型的最小厚度被称为铸造合金的 最小壁厚。生产中,每一种铸造合金的最小壁厚都有一 定的限制。各种铸造合金的最小壁厚见表6.1。
2、能分解成若干个独立的装配单元：产品可由若干 个独立的部件总装而成，部件可由若干个独立组件组 装而成…，以使产品装配时可组织平行作业，扩大装 配的工作面积，缩短生产周期，提高生产效率，有利 企业的协作生产等。
23
第6章 结构工艺性
3、各装配单元有正确的装配基准：装配过程是先将待 装配的零件、组件和部件放到正确的位置，然后再紧 固和连接。因此，装配时零件、组件和部件正确的装 配基准，是保证他们相互之间正确的位置，减少装配 时间的保证。
2
第6章 结构工艺性
2）零件的结构工艺性必须全面考虑整机的工艺性。 3）在保证零件使用功能的前提下，尽量降低零 件的技术要求。 4）尽量减少零件的机械加工余量。 5）在保证零件力学性能要求的前提下，合理选择 成本较低的零件材料。 6）符合环境保护要求。
3
第6章 结构工艺性
二、铸件的结构工艺性
铸件的结构包括：
第6章 结构工艺性
一、概述
1、结构工艺性的概念：
机器及零部件在设计时，除保证良好的工作性能 外，还在其结构设计中综合考虑制造、装配、成本等 方面因素的被称为结构设计工艺性。
所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的 可行性和经济性称为零件结构工艺性。
第六章机械可靠性设计原理
可靠性设计
即使是在零件强度大大高于其工作应力的情况下，则 零件在工作初期在正常的工作条件下，强度总是大于应 力，是不会发生故障的。但该零件在动载荷、腐蚀、磨 损、疲劳载荷的长期作用下，强度也将会逐渐衰减，从 而导致应力超过强度而产生不可靠问题。另外，即使在 安全系数大于1的情况下仍然会存在一定的不可靠度。所 以按传统的机械设计方法只进行安全系数的计算是不够 的，还需要进行可靠度的计算。而可靠性设计可以保证 零件可靠度的大小。
例如，滚动轴承工作时，滚子与滚道之间，齿轮 传动中轮齿与轮齿之间的压力都是接触载荷。 在接触载荷作用下，主应力与最大切应力之比是 不定。
• 设计与几何形状及尺寸 由于制造（加工、装配）误差是随机变量，所以零、构 件的尺寸是随机变量
零件失效的原因：
可靠性设计
设计方案的合理性和设计考虑因素不周到是零件失效的 重要原因之一。例如：
• 强度随时间推移而减小, 应力对时间而言是稳态的；
三、可靠性设计的过程
载荷统计和 概率分布
应力计算
应力统计和 概率分布
几何尺寸分 布和其他随 机因素
干涉模型
机械强度可 靠性设计
可靠性设计
材料机械性能统 计和概率分布
强度计算
强度统计和 概率分布
可靠性设计
第二节 已知应力与强度分布时可靠 度的计算
R
1
2
z2
S e 2 dz 1 (z)
2 S 2
1( S ) ( S ) ( )
2
2 S
2
2 S
z
S
2
2 S
可靠性设计
结构设计原理-第6、7、5、8章2013
第一篇 钢筋混凝土结构
6 轴心受压构件的正截面承载力计算
6.2 螺旋箍筋柱
6.2.2 正截面承载力计算
——基本公式适用条件
（1）承载力上限
（2）不考虑螺旋箍筋环箍效应的条件 a. 长柱；b. NII < NI；c. 螺旋箍筋配置过少
★★螺旋筋仅能间接地提高强度，对柱的稳定性问题毫无
帮助，因此长柱和中长柱应按着通箍筋柱计算，不考虑螺 旋筋作用。
●突然卸载砼会产生拉应力。 （2）长细比：(l0/b)
普通箍筋轴压柱正截面承载力
当纵筋配筋率大于3％时，A中应扣 除纵筋截面的面积。 轴心受压短柱 轴心受压长柱
Ps f c A fsAs
l s P P u u
稳定系数
Pul s Pu
稳定系数 主要与柱的 长细比l0/b有关 L0为柱的计算高度； b为矩形截面短边尺寸；
甚至倒塌。
0. 受压构件概述
N
在实际结构中，理想的轴心受压构件是不存在的
由于施工制造误差、荷载位置的偏差、混凝土不 均匀性等原因，往往存在一定的初始偏心距
以恒载为主的等跨多层房屋内柱、桁架中的受压 腹杆等，主要承受轴向压力，可近似按轴心受压 构件计算
第一篇 钢筋混凝土结构
6 轴心受压构件的正截面承载力计算
定纵筋位置，与纵筋形成钢筋骨架、方便施工
——螺旋箍筋：(1) 具备普通箍筋的作用；(2) 约束核心
混凝土，提高其承载力和延性
轴心受压构件配筋的作用
纵筋的作用
（1）协助混凝土受压，减小截面面积； （2）当柱偏心受压时，承担弯矩产生的拉力； （3）减小持续压应力下混凝土收缩和徐变的影响。
Õ Í Æ ¨¸ Ö ¹ ¿ Ö ù
(完整版)叶见曙结构设计原理第四版第6章
稳定系数是长柱失稳破坏时的临界承载力力 Pl 与短柱压 坏时的轴心力 Ps 的比值，表示长柱承载力降低程度。
12
稳定系数φ主要与构件的长细比有关，混凝土强度等级
及纵向钢筋配筋率ρ 对其影响较小。
《公路桥规》根据国内试验资料，考虑到长期荷载作用 的影响和荷载初偏心影响，规定了稳定系数值φ0，见（附表 1-9）。
构件正截面承载力计算方法。 ❖ 了解关于纵向受力钢筋和箍筋的主要构造要求。
3
❖ 当构件受到位于截面形心的轴向压力作用时，称为轴心 受压构件。
{ 钢筋混凝土轴心受压构件
配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压 构件（普通箍筋柱），图6-1 a）
配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压 构件（螺旋箍筋柱），图6-1 b）
4
1）普通箍筋柱的承载力主要由混凝土提供，设置纵向钢 筋的目的：
（1）协助混凝土承受压力，可减少构件截面尺寸； （2）承受可能存在的弯矩； （3）防止构件的突然脆性破坏。 普通箍筋的作用是防止纵向钢筋局部压屈，并与纵向钢 筋形成钢筋骨架，便于施工。
5
2）螺旋箍筋柱的截面形状多为圆形或正多边形。 纵向钢筋外围设有连续环绕的间距较密的螺旋箍筋（或 间距较密的焊接环形箍筋）。 螺旋箍筋的作用是使截面中间部分（核心）混凝土成为 横向可约束混凝土（约束混凝土），从而提高构件的承载力 和延性。
对比试验，观察在轴心压作用 下构件的变形及破坏形态。
图6-2 轴心受压构件试件 （尺寸单位：mm） 7
1）短柱
当轴向力P值逐渐增加时，试件A柱也随之缩短，试验测 试结果证明混凝土全截面和纵向钢筋均发生压缩变形，柱中 部的横向挠度很小。
钢筋混凝土短柱的破坏是一种材料破坏，即混凝土压碎 破坏。
短柱破坏时的轴心力：
12
稳定系数φ主要与构件的长细比有关，混凝土强度等级
及纵向钢筋配筋率ρ 对其影响较小。
《公路桥规》根据国内试验资料，考虑到长期荷载作用 的影响和荷载初偏心影响，规定了稳定系数值φ0，见（附表 1-9）。
构件正截面承载力计算方法。 ❖ 了解关于纵向受力钢筋和箍筋的主要构造要求。
3
❖ 当构件受到位于截面形心的轴向压力作用时，称为轴心 受压构件。
{ 钢筋混凝土轴心受压构件
配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压 构件（普通箍筋柱），图6-1 a）
配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压 构件（螺旋箍筋柱），图6-1 b）
4
1）普通箍筋柱的承载力主要由混凝土提供，设置纵向钢 筋的目的：
（1）协助混凝土承受压力，可减少构件截面尺寸； （2）承受可能存在的弯矩； （3）防止构件的突然脆性破坏。 普通箍筋的作用是防止纵向钢筋局部压屈，并与纵向钢 筋形成钢筋骨架，便于施工。
5
2）螺旋箍筋柱的截面形状多为圆形或正多边形。 纵向钢筋外围设有连续环绕的间距较密的螺旋箍筋（或 间距较密的焊接环形箍筋）。 螺旋箍筋的作用是使截面中间部分（核心）混凝土成为 横向可约束混凝土（约束混凝土），从而提高构件的承载力 和延性。
对比试验，观察在轴心压作用 下构件的变形及破坏形态。
图6-2 轴心受压构件试件 （尺寸单位：mm） 7
1）短柱
当轴向力P值逐渐增加时，试件A柱也随之缩短，试验测 试结果证明混凝土全截面和纵向钢筋均发生压缩变形，柱中 部的横向挠度很小。
钢筋混凝土短柱的破坏是一种材料破坏，即混凝土压碎 破坏。
短柱破坏时的轴心力：
产品结构艺术造型部分
第一章产品造型的概论第一节根本概念1. 产品—人们向市场提供的能满足消费者或用户某种需求的任何有形物品和无形效劳。
产品：延伸产品是指整体产品提供应顾客的一系列附加利益，包括运送、安装、维修、保证等在消费领域给予消费者的好处。
核心产品是指整体产品提供应购置者的直接利益和效用。
形式产品是指产品在市场上出现的物质实体外形，包括产品的品质、特征、造型、商标和包装等。
2. 产品形态——是指通过设计、制造来满足顾客需求，最终呈现在顾客面前的产品状况。
〔1〕意识形态：指产品传达的精神属性。
〔2〕视觉形态：指产品传达的包装属性。
〔3〕应用形态：指产品传达的使用属性。
产品形态是产品信息的载体。
3.产品功能——是指产品所具有的某种特定成效和性能。
包括：物质功能、精神功能。
〔1〕物质功能是产品的根本方面，并通过产品的技术含量作为保证，对产品的构造和造型起着主导性的作用，也是造型的出发点。
〔2〕精神功能是物质功能的重要补充，并通过产品的造型设计予以表达，它通过产品的外观、材质、工艺、色彩等因素扩展到物质功能的外延，给使用者的心理产生某种感受，如愉悦、快乐或沉闷、压抑等。
产品的功能系统实用性与艺术性的结合，构成产品造型的精神功能。
实用性与科学性的结合，构成产品造型的物质功能。
科学性与艺术性的结合，构成产品造型的时代性。
4. 造型设计——塑造平面〔二维〕或立体〔三维〕的构型。
是对设计对象进展创造的过程，包括绘画、雕塑、建筑、日用品、交通工具、机电产品等。
①不具有实用功能的造型〔具有精神功能〕②具有实用功能的造型〔兼有物质和精神功能〕〔1〕类型①产品造型具有物质产品和艺术作品的双重特征。
产品的实用性和科学性要求产品具有物质功能。
同时产品要有一定的艺术感染力，满足人们的审美需要，表现出精神功能的特征。
②产品造型具有“时尚〞特征，即产品造型具有较强的时代感。
在现代社会中，因物质和文化水平的日益提高，许多产品虽有其物质功能，但却因“造型〞落后而失去欣赏价值，遭淘汰。
6第六章 产品包装容器造型与结构设计
产品包装设计
段骏平 475185814@
05 包装造型
5.1包装造型设计的基本原则 5.2包装造型设计的步骤和方法 5.3包装造型设计的美学法则及 5.4各种形状的包装造型设计分析
包装 造型设计
包装造型设计是指利用一定的材料和工艺，运用美学原则，对线形、比例、空间、 色彩和肌理等造型元索进行设计，在满足容纳商品和使用便利等基本功能的基础 上， 设计出新颖美观的包装造型。
包装造型设计总的原则
美学因素
在满足功能因素和经济因素的基础上，将形态美感、材料美感和工艺美 感充分体现于包装造型设计。既要有视觉的美，还要兼顾触觉的美，给 消费者带来多重感官的愉悦。
图中是来自新加坡的一款莲花烛台的设计，该设计有 着独特的结构形式、运用激光的生产方法。烛台由三 层环形的花形成优美而灵动的莲花盛开的独特造型， 每一环的花瓣可以取下单独作为一个独立的烛台使用， 或者也可以堆叠在一起形成一个莲花烛台。形似于一 个微妙盛开的莲花.
图中是一款来自匡威的儿童运动鞋包装设计，包 装设计采取独特的三角形的外观设计，当5盒收集 起来放在一起就可以形成匡威之星的外形。这是 封闭的多边形多面体包装设计成功的案例，它不 但造型独特，而且具有非凡的创意。
包装造型设计总的原则
案例：这是一款非常有创意的蜂蜜包装设计，与内装的蜂蜜绝对是天造 地设的一对。新包装以蜂窝为原型，在传统的玻璃瓶外面套上了若干木 质“呼啦圈”，用绳子串在一起，造型颇具渐变韵律的美感。 包装的整个造型就像一个蜂窝，形态圆润光滑，具有自然朴素的美感， 将玻璃瓶牢牢包裹在里面，给蜂蜜打造了一个安全的、原生态的储存场 所。包装不仅造型独特，方便携带，同时为用户带来全新的使用体验， 不禁让人联想到蜂蜜的天然、营养、美味和安全。
段骏平 475185814@
05 包装造型
5.1包装造型设计的基本原则 5.2包装造型设计的步骤和方法 5.3包装造型设计的美学法则及 5.4各种形状的包装造型设计分析
包装 造型设计
包装造型设计是指利用一定的材料和工艺，运用美学原则，对线形、比例、空间、 色彩和肌理等造型元索进行设计，在满足容纳商品和使用便利等基本功能的基础 上， 设计出新颖美观的包装造型。
包装造型设计总的原则
美学因素
在满足功能因素和经济因素的基础上，将形态美感、材料美感和工艺美 感充分体现于包装造型设计。既要有视觉的美，还要兼顾触觉的美，给 消费者带来多重感官的愉悦。
图中是来自新加坡的一款莲花烛台的设计，该设计有 着独特的结构形式、运用激光的生产方法。烛台由三 层环形的花形成优美而灵动的莲花盛开的独特造型， 每一环的花瓣可以取下单独作为一个独立的烛台使用， 或者也可以堆叠在一起形成一个莲花烛台。形似于一 个微妙盛开的莲花.
图中是一款来自匡威的儿童运动鞋包装设计，包 装设计采取独特的三角形的外观设计，当5盒收集 起来放在一起就可以形成匡威之星的外形。这是 封闭的多边形多面体包装设计成功的案例，它不 但造型独特，而且具有非凡的创意。
包装造型设计总的原则
案例：这是一款非常有创意的蜂蜜包装设计，与内装的蜂蜜绝对是天造 地设的一对。新包装以蜂窝为原型，在传统的玻璃瓶外面套上了若干木 质“呼啦圈”，用绳子串在一起，造型颇具渐变韵律的美感。 包装的整个造型就像一个蜂窝，形态圆润光滑，具有自然朴素的美感， 将玻璃瓶牢牢包裹在里面，给蜂蜜打造了一个安全的、原生态的储存场 所。包装不仅造型独特，方便携带，同时为用户带来全新的使用体验， 不禁让人联想到蜂蜜的天然、营养、美味和安全。
产品结构分析课程设计
产品结构分析课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解产品结构的基本概念，掌握产品各部分之间的关系和功能。
2. 学生能够运用所学知识，分析并描述常见产品的结构特点及其设计原理。
3. 学生了解产品结构设计的基本原则，能够从功能、美观、实用等方面评价产品结构设计。
技能目标：1. 学生能够运用图示、模型等方法，对产品结构进行拆解、分析，锻炼空间想象和逻辑思维能力。
2. 学生通过小组合作，学会与他人沟通、协作，共同完成产品结构分析任务。
3. 学生能够运用所学知识，结合实际需求，设计简单产品的结构方案。
情感态度价值观目标：1. 学生对产品结构设计产生兴趣，培养创新意识和实践能力。
2. 学生学会关注生活中的产品结构设计，提高审美素养，树立良好的设计观念。
3. 学生在课程学习过程中，培养耐心、细致、严谨的学习态度，增强自信心和团队协作精神。
课程性质：本课程属于产品设计学科，结合学生年级特点，注重理论与实践相结合，培养学生的空间思维能力和创新设计能力。
学生特点：六年级学生具有一定的认知能力和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇心，喜欢探索和实践。
教学要求：教师应注重启发式教学，引导学生主动参与课堂活动，关注学生的个体差异，鼓励学生发表自己的观点，培养学生的自主学习能力和合作精神。
通过本课程的学习，使学生能够掌握产品结构分析的基本方法，提高设计素养和创新能力。
二、教学内容1. 产品结构基本概念：产品各部分名称、功能及其关系，产品结构设计的基本原则。
教材章节：第一章 产品结构与设计原理2. 产品结构分析方法：图示法、模型法、分解法等，结合实例进行讲解。
教材章节：第二章 产品结构分析方法3. 常见产品结构特点：分析生活中常见产品的结构设计，如文具、家居用品、交通工具等。
教材章节：第三章 常见产品结构设计特点4. 产品结构设计评价：从功能、美观、实用等方面评价产品结构设计，培养学生的审美观念。
教材章节：第四章 产品结构设计评价5. 产品结构设计实践：结合实际需求，小组合作设计简单产品的结构方案，并进行展示、评价。
机械制造工艺学第六章机器装配工艺过程设计
22
选择装配法
.
2）分组选配法
定义：将各组成环的公差按经济
精度加工适当放大，再按实际测量尺 寸将零件分组，按对应的组分别进行 装配，以达到装配精度要求的选择装 配法，称为分组选配法。
应用：在大批大量生产中，装配那
些精度要求特别高，若用互换装配 法装配，组成环的制造公差过小， 加工很困难或很不经济，此时可以 采用分组选配法装配。
1）不完全互换装配法
实质是将组成环的制造公差适
当放大，使零件容易加工，但这会 使极少数产品的装配精度超出规定 要求，但这种事件是小概率事件， 很少发生。
优点：扩大了组成环的制造公差，零件
制造成本低；装配过程简单，生产效率高。
2）特点
不足之处是：装配后有极少数产品达不
到规定的装配精度要求，须采取另外的返
对于孔的中心距位置尺寸，应标注成对称公如：50 0.3 。
36
等公差法
④ 解算装配尺寸链，求协调环的上、下偏差。
n1
⑤验算： T( A ) T( A )
0
I
i 1
(封闭环的公差应等于各组成环的公差之和) 。
37
3、等公差法举例
⑴“反计算”法计算举例
如下左图所示： 某汽车发动机曲轴的轴向间隙设计要求
2
4
T( A ) 0.05 3
按“入体原则”确定各组成环公差带位置：
A 50 A 340
2
0.015
3
0.05
A 60
4
0.015
40
“反计算”法计算举例
⑷ 求协调环的极限偏差
由封闭环的上偏差公式：
0.14 ES( A ) ( 0.015 0.05 0.05 )
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产品结构设计章6
6.1概述
6.2采纳警示原理设计的安全结构
6.3采纳转换原理的安全结构装置
6.4采纳有限损坏原理设计的安全装置
6.5采纳冗余原理设计的安全装置
安全结构指产品工作、使用中显现专门或意外情形时，用于爱护产品，幸免发生人身事故而设计的相关结构、装置等，如汽车的安全气囊、ABS系统及高压锅的热熔安全阀等。
概述
1.安全结构的功能与设计考虑因素
安全结构的差不多功能要紧是在显现意外情形时爱护操作或使用者人身安全和产品的安全，但以何种方式、措施实现爱护、提供爱护的程度和成效及所能达到的爱护范畴取决于具体产品的工作特点、使用环境、意外情形的显现方式及安全结构设计的策略等。
产品的安全结构设计一样要紧考虑针对意外情形显现时，实施可能的爱护。
因此，第一要分析清晰各种可能显现的意外情形及其阻碍，然后有区别地选择，进而确定相应的设计策略，再进行相应的结构设计。
分析意外可能，一样以显现概率较高及阻碍较大的为主，通常从产品使用、工作条件和环境变化、产品本身有关部件失效或显现故障、操作者误操作及一些专门情形（如有意人为、地震）等几个方面着手进行。
分析意外情形造成的阻碍是制定安全结构爱护策略和设计方案的前提。
意外情形造成的阻碍要紧包括对产品的阻碍和对人的阻碍两方面。
安全结构设计的策略制定取决于可用安全措施及其成效、加工制造成本、发生意外的概率及相应的阻碍程度等。
2.安全结构设计原理
安全技术分为提示性安全技术、间接安全技术和直截了当安全技术三种。
提示性安全技术是指在事故显现前发出警报和信号，提醒注意，以便及时采取措施，幸免事故发生。
如指示灯、报警器等。
在安全设计原理上称为警示。
间接安全技术通过爱护装置或爱护系统实现产品的安全可靠；如安全阀安全带及防护罩等。
间接安全爱护装置按实现爱护作用方式分为：发生危险时发出爱护反应动作，使系统安全，如安全阀，原理上称为转换；以自身的爱护能力实现安全爱护，如汽车安全带，原理上称为借助；无需爱护反应实现爱护功能，如防护罩，原理上称为隔离。
直截了当安全技术指结构设计中直截了当满足安全要求或借助工作系统部件、结构保证产品在使用中不显现危险。
要紧包括以下三种原理：
安全存在原理：所有构件及其相互关系在规定载荷和工作时刻内可承担所有可能事件不发生事故，处于完全安全状态。
有限损坏原理：显现意外情形，次要部件或特定部位受损，保证主体和整机安全。
冗余配置原理：重复设置多个实现功能的装置，当显现事故时，产品仍可连续工作，产品性能不受阻碍或能力削弱，但仍能实现功能。
警示性安全结构装置通常较其他形式的安全装置设计上方便、结构简单、对产品主体功能结构阻碍小，在机械设备和一样工业产品中广泛应用。
图6-1为一种工程车失控溜滑报警系统，该装置由一个溜滑传感器和电器贿赂组成。
当工程车向前或向后运动时，该装置电路系统处于连通状态，发出报警声。
图6-2为一种潜望式汽车后视镜，可扩大视野，司机在座位上可看到左下方和前部下方的景物的映像，图6-2（b）为其视界范畴。
图6-3为一种汽车用多功能、远距离操纵式后视镜，镜面角度由司机操纵，通过一支流电机操纵调剂。
图6-4为一种过载时可发出警示的新型切削刀具。
应变计检测切削过程中的机械力，内置电子装置用于处理、传送传感信号。
采纳转换原理的安全结构、装置需要利用一个反映危险状态的产品工作状态输入参量驱动安全结构、装置，在危险将显现时，输出一个参量，安全装置发出反应动作，幸免产品或系统显现危险。
采纳安全原理工作的安全结构、装置在产品中应用专门普遍。
图6-5为机械传动系统中常使用的楔块式过载爱护装置。
当载荷扭矩超过摩擦片与飞轮辐板间摩擦力矩时，飞轮与摩擦片产生滑动，系统不能连续运作，幸免发生危险。
图6-6为弹簧式过载爱护器，通过弹簧片限制轴与飞轮间传递扭矩的大小，依靠弹簧压紧力作用力操纵摩擦力矩。
图6-7为几种扭矩限制装置。
图6-7（）利用磁销数量限制所能传递的扭矩，使用时可通过拆卸磁销调整；图6-7（）通过锥形离合器锥面摩擦力限制所传递的扭矩，弹簧、螺母用于调剂；图6-7（）中，弹簧使滚子保持在两轴端圆盘上的同心横槽内，超载时克服弹簧力滚子被挤出槽中；图6-7（）是在分别固定于两轴端的轴销商缠绕有弹性带，两端销比中间销小，以确保接触，传递最轻负荷，超载时皮带打滑；图6-7（）的弹簧将两滑楔拉合卡住轴的切平端，扭矩过高时分开；图6-7（）中，摩擦盘由可调剂的弹簧压紧，方盘锁入左轴方孔内，圆盘锁住右轴的方杆，扭矩过大时打滑。
图6-8为一种防止丝锥损坏的夹具，当攻丝的扭矩达到预定值时，可自动脱开传动的丝锥夹具，有效防止丝锥损坏。
采纳有限损坏原理设计的安全装置
有限损坏原理是在显现危险故障时，通过以损坏待定零部件为代价，保证其他重要结构。
在这类安全装置中，需刻意设计一薄弱环节，引导破坏发生的方向。
图6-9为一种采纳安全销的过载爱护装置，过载时，销子被剪断从而起到爱护作用。
图6-10为爱护压力系统的碎裂型爆破膜安全装置，爆破膜采纳石墨、玻璃、硬橡胶等材料制造，系统压力超载时，通过爆破膜的碎裂卸压，从而爱护整个系统的安全。
软质膜片用于提高密闭性。
采纳冗余原理设计的安全装置
关于重要的系统，采纳冗余原理设计安全装置，以获得最大的安全可靠性。
冗余原理又可分为积极、消极和原理冗余三种。
为确保飞机飞行的安全，飞机上常配置多部发动机，如图6-11所示，当其中一个或几个发动机显现故障时，只要有一个发动机可正常工作，即可满足飞机的飞行要求，不阻碍飞行性能。
此类冗余设计称为积极冗余。
图6-12所示汽车轮的紧固螺栓数设计也属于积极冗余。
消极冗余指安全系统配置的重复装置部分不工作时，系统的工作性能受到一定程度的阻碍，但仍可工作。
图6-13为采纳多台水泵配置的泵站，工作制度分为正常排水和大涌量排水两种。
正常排水时，两台泵轮番工作，其中一台为备用；大涌量排水时，两台水泵同时工作，满足排量要求。
原理冗余是指采纳不同工作原理但可达到同样功能的备用装置，保证安全。
典型的例子如备用发动机供电系统和备用楼梯等。