家電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)工程師必備.ppt

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家電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),課程大綱,,,一.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)簡(jiǎn)述,,,一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)簡(jiǎn)述,隨著電子技術(shù)的使用范圍的推廣，燈具的功能、體積、重量、動(dòng)轉(zhuǎn)可靠性以及對(duì)各種環(huán)境的適應(yīng)性等諸多問題被納入到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的范疇，使燈具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)逐步成為一個(gè)多學(xué)科的綜合技術(shù)，未來的燈具在光學(xué)設(shè)計(jì)、熱學(xué)設(shè)計(jì)、安全設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)的科學(xué)化程度將大大提高，各種專業(yè)軟件的算法已經(jīng)應(yīng)用到或是即將應(yīng)用到配光設(shè)計(jì)技術(shù)、溫度模擬分布、熱流模型的建立等方面，特別是燈具系統(tǒng)化設(shè)計(jì)的理論和技術(shù)，這些技術(shù)的應(yīng)用使得純機(jī)械技術(shù)和工藝失去意義，現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法也面臨著新的變革。目前，燈具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大致包含以下內(nèi)容：1、整機(jī)組裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2、熱設(shè)計(jì)3、電磁兼容性設(shè)計(jì)4、結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算與動(dòng)態(tài)參數(shù)設(shè)計(jì)5、防腐蝕設(shè)計(jì)6、連接設(shè)計(jì)7、可靠性試驗(yàn)（可靠性設(shè)計(jì)）綜合上述，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（燈具）現(xiàn)已包含著相當(dāng)廣泛的技術(shù)內(nèi)容，其范圍涉及到力學(xué)、機(jī)械學(xué)、材料學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、化學(xué)、光學(xué)、美學(xué)、環(huán)境學(xué)等，本講義不想涉入到上述的具體內(nèi)容中去，而是配合上述過程問題講述各種不同加工方式的結(jié)構(gòu)的工藝性設(shè)計(jì)：壓鑄件工藝性設(shè)計(jì)、鈑金件工藝性設(shè)計(jì)、塑膠件工藝性設(shè)計(jì)等。,,二、壓鑄件設(shè)計(jì),1、術(shù)語(yǔ)和定語(yǔ)流痕：指鑄件表面與金屬液流動(dòng)方向一致且與金屬基體顏色不一樣的紋路。冷隔：指鑄件表面有與周邊熔接不良的小塊。鉻化：指鑄件與鉻酸溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在鑄件表面形成一層薄的鉻酸鹽膜。欠鑄：指鑄件成形不飽滿。網(wǎng)狀毛刺：壓鑄件表面上有網(wǎng)狀發(fā)絲一樣凸起或凹陷的痕跡。溢流口：指金屬液冷卻凝固時(shí)為補(bǔ)償金屬收縮所設(shè)置的穴。2、鑄件設(shè)計(jì)及工藝2.1、選材鋁合金壓鑄件的常用材料有:日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)ADC1,ADC3,ADC10,和ADC12;美國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào):A360和A380;我國(guó)標(biāo)準(zhǔn):YL102,YL104,YL112和YL113，對(duì)于我司來講，壓鑄件的選材統(tǒng)一要求為ADC12，珠三角壓鑄廠商常用材料為ADC10,ADC12和A380.以上幾種材料的成份和力學(xué)性能見表,二、壓鑄件設(shè)計(jì),材料成份和力學(xué)性能2.2、壁厚壁厚設(shè)計(jì)以均勻?yàn)榧?不均易產(chǎn)生縮孔和裂紋,易引起零件變形,同時(shí)會(huì)影響到模具的使用壽命。壁厚很厚的鑄件內(nèi)部易產(chǎn)生縮孔,影響材料的力學(xué)性能，對(duì)大形鋁合金,其壁厚不宜超過6mm,因壁厚增加,其材料的力學(xué)性能將明顯下降,因此推薦壁厚如表。對(duì)外側(cè)邊緣壁厚,為保證良好的壓鑄成形,壁厚s>=1/4h,且s>=1.5mm,s為邊緣壁厚,h為邊緣壁的高度,如下圖所示。,二、壓鑄件設(shè)計(jì),壓鑄件最小壁厚和正常壁厚例:壁厚設(shè)計(jì)-990801-89燈頭殼-GF-A-C版,,,二、壓鑄件設(shè)計(jì),2.3、加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)筋的目的是增加零件的強(qiáng)度和剛性,避免因單純依靠加大壁厚而引起的氣孔,裂紋和收縮缺陷,同時(shí)能使金屬流路順暢,改善壓鑄的工藝性.筋高不超過15倍壁厚，最大筋寬不超過1.5倍壁厚，對(duì)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(通常在我司為節(jié)省成本，減輕重量，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，對(duì)于批量不大的產(chǎn)品應(yīng)該也不會(huì)有很大問題）,在特殊情況下加強(qiáng)筋端面的拔模度可設(shè)為0.5。例:特殊情況下加強(qiáng)筋的運(yùn)用2.4、圓角圓角設(shè)計(jì)可使金屬液流暢,氣體易排出,有利于鑄件成形，并能避免因銳角致使零件和模具產(chǎn)生裂紋,有利于提高模具壽命,因此對(duì)過渡處應(yīng)避免銳角設(shè)計(jì),圓角半徑以取最大為原則,一般取值如下:對(duì)相等壁厚:1/2h<=r<=h對(duì)不等壁厚:1/4(h1+h2)<=rD2）從外觀上勝過后殼比前殼大（D2>D1）。建議設(shè)計(jì)時(shí)前殼D1標(biāo)正公差，后殼D2標(biāo)負(fù)公差。此種止口特點(diǎn)：外觀漂亮，裝飾縫大，適合較大型零件，外殼削薄零件外觀有陰影，密封性稍差。7.1.2止口形式2）密封好，裝飾縫小，美觀，適合小型結(jié)構(gòu)，對(duì)大零件易顯縫。,四、通用塑膠零件設(shè)計(jì),7.1.3止口形式3）手感稍差，適合較大型零件，有利于遮蓋前后殼尺寸的誤差。7.1.4止口形式4）外觀漂亮，裝飾縫可大可小，密封很好（可加密封條），要求壁厚較大，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。7.1.5前后殼間的扣位設(shè)計(jì)在塑膠件的設(shè)計(jì)中，為了簡(jiǎn)化裝配，少打螺釘，可利用塑膠的彈性設(shè)計(jì)扣位，扣位的形式很多，這里我們要特別注意的是前后殼間的聯(lián)接扣位。推薦的扣位形式如下：,圖3,圖4,四、通用塑膠零件設(shè)計(jì),圖4所示結(jié)構(gòu)一般做在后殼上，圖5所示結(jié)構(gòu)一般做在前殼上。特別主意減膠要均勻，漸變，不要突變。否則會(huì)在減膠處出現(xiàn)陰影或縮水。8、圓角的設(shè)計(jì)塑角零件除了使用上要求采用尖角處外，其余所有轉(zhuǎn)角處均應(yīng)盡可能采用圓角過度，因塑膠件的尖角處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或沖擊震動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生開裂現(xiàn)象。甚至在脫模過程中就發(fā)生開裂。一般推薦加工圓角用如下原則：筋位的頂部?jī)啥?R>1mm塑膠零件的中間開的方孔，四周做圓角，圓角大于零件壁厚的1/4與塑膠件上方孔相配合的方形零件的四角做圓角特別受力的柱子根部做圓角，約R0.59、常用透明零件的設(shè)計(jì)透明材料：常用的透明材料種類很多，我們?cè)O(shè)計(jì)中常用的有透明ABS，PC，PMMA。由于透明材料的流動(dòng)性不好，所以注塑時(shí)易產(chǎn)生外觀的問題，象透明按鍵帽一類的產(chǎn)品頂部易產(chǎn)生夾水紋。透鏡一類的產(chǎn)品在水口附近易產(chǎn)生指甲紋，蛇形紋。針對(duì)以上問題，設(shè)計(jì)時(shí)請(qǐng)注意：透明按鍵帽一類的零件：頂部厚度要設(shè)計(jì)得比四周厚，型腔如果太深的話，要在水口附近局部減膠，讓膠先流到零件的頂部，再流到四周。裝飾片，透鏡一類的零件：設(shè)計(jì)時(shí)請(qǐng)預(yù)留出較寬（大于6-8mm），較厚的水口位（大于1-1.5mm）,模具加工時(shí)盡可能用寬大的扇形水口，流道短而粗。,