產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則就是在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)遵循的基本思路及規(guī)則,這些基本規(guī)則讓產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理,無(wú)論塑膠產(chǎn)品還是五金產(chǎn)品,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則包含合理選用材料、選用合理的結(jié)構(gòu)、盡量簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)及成本控制等。
一、合理的選用材料
所有的產(chǎn)品都是有材料構(gòu)成的,在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的時(shí),首先要考慮的是材料的選用,材料不僅決定了產(chǎn)品的功能,還決定了產(chǎn)品的價(jià)格,如何合理的選用材料呢?
1、根據(jù)產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)所來(lái)選擇。不同的應(yīng)用場(chǎng)所對(duì)產(chǎn)品的材料需求是不一樣的,舉幾個(gè)例子來(lái)說(shuō)明。如果為日常消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品,產(chǎn)品材料就應(yīng)選用強(qiáng)度好、表面容易處理、不容易樣生銹、不容易磨傷、易成型的材料,如塑膠材料選用PC、ABS、PC+ABS等,金屬材料選用不銹鋼、鋁、鋅合金等。
如果應(yīng)用于食品行業(yè),產(chǎn)品材料就應(yīng)該選用無(wú)毒無(wú)味、耐低溫、耐高溫,甚至無(wú)添加色的材料,如果飲料瓶子選用PET,食品包裝袋選用PPPE等,飲水用的杯子材料選用PP、PC等。
2、根據(jù)產(chǎn)品的市場(chǎng)定位來(lái)選擇。在設(shè)計(jì)產(chǎn)品之前,產(chǎn)品的市場(chǎng)定位也會(huì)對(duì)材料的選用產(chǎn)生影響。產(chǎn)品質(zhì)量分高檔、中檔及低檔,不同檔次的產(chǎn)品對(duì)應(yīng)不同的市場(chǎng)。高檔的產(chǎn)品在材料選用上優(yōu)中選優(yōu),中檔的產(chǎn)品材料性能尚可,低檔產(chǎn)品在材料選用上就盡可能降低成本。
3、根據(jù)產(chǎn)品的功能能來(lái)選擇。產(chǎn)品功能不同,材料選用也不一樣。有些產(chǎn)品帶有運(yùn)動(dòng)功能,運(yùn)動(dòng)就必定帶來(lái)磨損,所以在材料選用上就要考慮耐磨,耐磨材料由很多,如大部分金屬材料一般都耐磨,耐磨的塑料材料如PA(尼龍料)、POM(賽鋼料),橡膠材料如天然橡膠等。
4、根據(jù)公司的要求來(lái)選擇。每個(gè)公司都有自己的供應(yīng)商,包含材料供應(yīng)商。同一種產(chǎn)品,滿(mǎn)足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求的材料由好幾種,價(jià)格也不一樣,而選用哪一種材料就要結(jié)合公司的實(shí)際情況來(lái)考慮。
二、選用合理的結(jié)構(gòu)
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不是越復(fù)雜越好,相反,在滿(mǎn)足產(chǎn)品功能的前提下,結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單越好,越簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)在模具制作上就越容易,越簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)裝配上就越輕松,出現(xiàn)的問(wèn)題也就越少。
舉個(gè)例子加以說(shuō)明:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用到固定方式由螺絲固定、卡扣固定、雙面膠固定、熱熔固定、超聲波焊接固定等,如何需用這些固定方式呢?一般來(lái)說(shuō),螺絲固定最可靠且可拆性強(qiáng),應(yīng)優(yōu)先選用;卡勾固定方便簡(jiǎn)單,但固定可靠性不高,可結(jié)合螺絲選用;雙面膠固定、熱熔固定等應(yīng)用于特定的場(chǎng)所,必要時(shí)選用。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不允許有多余的結(jié)構(gòu),多余的結(jié)構(gòu)意味著浪費(fèi)設(shè)計(jì)時(shí)間、增加模具加工難度、浪費(fèi)材料。在進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要做到需要的結(jié)構(gòu)一定要做,可有可無(wú)的結(jié)構(gòu)一概不做,做到每一處結(jié)構(gòu)都要有用,包含每一個(gè)卡扣、每一條加強(qiáng)筋等。
三、盡量簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)
產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成后需要模具來(lái)成型,在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候就要保證產(chǎn)品能通過(guò)模具制造出來(lái),產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)再可靠而模具實(shí)現(xiàn)不了或者很難實(shí)現(xiàn)都是不合格的結(jié)構(gòu)。作為結(jié)構(gòu)工程師,對(duì)模具要有一定的了解,要懂得模具的基本結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品的成型方法、出模方式等,只有這樣才能做到產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)盡可能的簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。
舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)明,模具倒扣是影響模具正常出模的結(jié)構(gòu),模具上解決倒扣的機(jī)構(gòu)常用滑塊及斜頂,但這樣會(huì)增加模具復(fù)雜程度及模具制造成本。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),有模具倒扣的地方要盡量處理,讓產(chǎn)品能夠正常出模。比如一些內(nèi)部扣位可以通過(guò)擦穿或者碰穿的方式簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。但有些倒扣就只能保留倒扣,只能通過(guò)模具上增加滑塊或斜頂來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),簡(jiǎn)化模具也必須在滿(mǎn)足產(chǎn)品的基本需求后再進(jìn)行簡(jiǎn)化。
四、成本控制
成本是產(chǎn)品最核心的一部分,成本的高低在很大程度上決定了公司的利潤(rùn)空間,成本控制從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)始階段就要開(kāi)始。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)在成本上要做到以下幾個(gè)方面。
1、選用材料時(shí),在滿(mǎn)足功能的前提下,盡量選用價(jià)格低的材料。
2、產(chǎn)品外形建模時(shí),在滿(mǎn)足外觀的前提下,盡量減少零件的個(gè)數(shù)。
3、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),以節(jié)省模具成本。
4、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),選用合適的固定方式,以節(jié)省生產(chǎn)裝配成本。
5、產(chǎn)品表面處理時(shí),根據(jù)產(chǎn)品定位及外觀要求,采用合適的表面處理方法,以節(jié)省加工費(fèi)用。
6、在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),盡可能采用公司現(xiàn)有物料,盡可能統(tǒng)一物料規(guī)格,如螺絲型號(hào)。