电子结构设计浅谈

浅析产品的结构件质量是如何设计出来?
常听到这样一句话,“产品质量不是检验出来的，也不是制造出来，而是设计出来的”。

可见设计质量很大程度上会影响甚至决定产品的质量。

产品设计工作是一个系统工程，一个产品从无到有，从企划到设计，从设计到开发，从开发到生产，从生产到销售及运输，从销售及运输到交给客户，从交给客户到客户使用及售后服务等诸多环节，环环相扣，必然对产品质量提出方方面面不同的要求，从而要求设计师首先要了解产品质量的要求，加上运用设计者自身合理的多方面知识结构或丰富的相关工作经验知识，并善于沟通了解相关市场或客户质量需求，最后在设计中坚持运用贯彻正确先进的设计理念并创造性地解决满足相关问题或难点。

这样的设计师方能保证设计出符合市场或客户质量需求的产品。

否则，产品质量只能靠碰运气。

现在结合产品的结构件的设计特点,简单介绍在结构件设计中必须坚持运用贯彻正确先进的几个重要设计理念.
1.标准化设计,是指设计师应尽可能多采用标准零部件或企业现有的零部件,以期达
到降低开发成本,减少开发工作量,缩短开发周期,减少物料种类,方便备料及库存管理,从而降低采购难度及成本，缩短生产周期,也方便售后服务的目的.在实际运用中, 标准零部件一般指社会上专业企业按符合一定的标准(如国标)大量生产,成本价格极其低廉的产品,如常见的各种螺丝,挡圈,手机转轴,O型密封圈,八六盒等等。

然而,一个历史较长的企业,经历史的沉淀,根据自身的特殊需要,开发出大量的非标准零部件,如常见的防拆螺丝，按键，按键弹簧，接线柱，喇叭垫，麦克风咪套等等。

设计师若能在新的设计中,合理地大量加以运用本企业原有的非标准零部件，不仅可以推陈出新，也能达到同样的目的。

还有一种情况，设计师在同时或前后设计几款近似或同类相关的产品或结构，尽可能协调，使几款近似或同类产品通用尽能多相同的零部件，也有异曲同工之妙，例如不同对讲门铃内部结构件的互相借用。

2.个性化设计，是设计师针对不同市场或相同市场中的不同客户或人群的不同需求，简单灵活地满足客户差异化个性需求，以期达到无需增加开发及管理成本，而有效地达到提高产品在市场中的认可度，扩大产品在市场中的占有率。

一个明显的例子，欧美客户往往以自我为中心，喜欢在自家的对讲门铃上写上自已的名字，这就要求外销对讲门铃需有让欧美客户容易正面拆卸及安装的可签名铭牌。

再者，欧美客户个性讲究独立，要求产品具有社会责任性，也要兼顾不同弱势群体如盲人，聋子，色盲人或其他残疾人的方便使用，这就可能要求外销对讲门铃上需有让盲人识别的盲文，有助听器接插孔或有方便盲人识别的黄色灯光等结构。

3.可靠性设计，是设计师要力求产品不仅美观而且坚固可靠耐用,在生产,运输及客户使用中,产品性能或功能在一定使用寿命期限不容易改变或丧失,以期达到提高产品的成品率或直通率及开箱合格率,降低售后服务成本。

可靠性设计是设计师在产品设计过程中必须贯彻的攸关产品成败的重要设计理念，也是体现设计师水平的重要指标。

为使产品达到可靠性的要求，设计师必须有足够的相关知识或成功经验，并能灵活运用，创造性解决相关的问题或难点，否则设计师只能要么茫然无绪，要么寻求他人指点迷津，要么推脱工作任务，或靠碰运气，做一个产品算一个产品，旧产品的失败痕迹继续在新产品发扬光大，形成恶性循环。

产品结构件可靠性的一般测试指标要求如下：
（1）高低温试验，在规定的一定温度及时间范围内，产品表面没有发生或极细微的不良变化，如产品涂装表面脱落，电镀表面产生气泡，变形老化龟裂等等。

其中关于产品表面处理在可能的情况下，设计师首先要尽可能了解社会产品表面处理的配套能力和水平，并在允许的情况下，建议减少表面处理环节，如塑料件采用色粉注塑，表面不要涂装，不仅降低成本，而且大大提高表面质量的可靠性（当然，这对塑料件模具表面要求较高，会增加一定的模具成本。

）
（2）盐雾试验，在规定的温度，用一定浓度的雾状氯化钠，对要求检测的产品施于一定时间的喷射，来观察产品表面的氧化程度是否符合规定。

本项实验主要用来检测金属件表面的处理质量，而金属件表面的处理质量主要取决基材材质纯度及成型致密度，还有金属表面处理工艺及表面处理的保护层厚度。

设计师要了解各种表面处理工艺的过程及要求，选择合适合理的表面处理工艺，如金属镀铬的表面质量要优于金属镀镍，因为金属镀铬是在金属镀镍的基础上增加铬层。

（3）跌落及振动试验，一般是模拟产品在包装后从一定高度数次落下及在标准振动台上经一段时间的振动后，观察产品的物理性质及功能损坏情况。

固然，此项试验重点考察包装结构性能，但与结构件设计品质也有相当的关系。

设计师要了解各种结构件材料性能及结构形式的优劣，选择合适合理的结构形式，如一般采用ABS的塑料结构件，会利用ABS材料具有弹性的特点，来作一些弹性结构如卡扣来起固定作用，但正因为ABS 材料的弹性特点，往往在跌落或振动时即外力作用时会弹开，所以一般的ABS塑料固定结构可视具体要求建议采用卡扣与螺丝配合的结构形式或纯粹采用螺丝。

（4）淋浴实验，一般是模拟产品的使用状态及自然环镜，对要求防水及防潮的部位，施加一定时间的喷水试验。

此项试验主要针对可能暴露于恶劣自然环镜的对讲门铃主机外露部分测试其密封性。

设计师要了解各种密封材料性能及密封方法的优劣，选择合适合理的密封材料及密封方法。

常用的密封材料有NBR，硅胶，密封胶，EVA（不是海棉垫）等材料，考虑环保要求及寿命要求，一般推荐采用硅胶，若用固定密封胶除结构不美观，也不利于环保回收。

致于密封方法不知道什么原因则存在这样一种的看法，认为密封方法有堵与导的区别，想当然认为水若流进内部，用所谓的水渠导出即可，这样不用增加密封件，可以降低成本。

事实上这根据谈不上密封，水有毛细血管的特性，小量水会不会沿水渠流，还是不得而知，更不用谈大水量及潮湿环境。

可以想见，这样的产品的使用范围肯定受到一定的局限。

（5）防暴试验，根据防暴等级规定条件对产品进行撞击试验。

此项试验主要针对可能暴露于恶劣社会环镜的对讲门铃主机外露部分测试其防暴性能。

设计师在设计中要尽量避免脆弱贵重的重要部件可能直接接触外力，若不得已，如对讲门铃主机触摸屏，则需保证足够的安装刚度。

（6）寿命试验，根据产品的寿命要求，对产品作使用期限或使用次数测试。

如用寿命仪器对微动开关或硅胶按键使用次数的测试。

设计师在设计中要根据使用寿命需求，选择合适合理的结构类型。

4．材料工艺性设计，是为提高产品制造成品率及满足产品质量的高要求，在产品设计中，要尽量符合产品的各项制造及装配工艺性要求。

产品的工艺性难易程度也是体现设计师水平的另一个重要指标。

这要求设计师要了解相关的材料工艺知识和要求或工作经验，才能设计出合乎相关工艺的的产品。

例如，塑料结构件要求尽量壁厚均匀，若不是接
近边缘，至少壁厚不能产生突然跳跃，否则增加了注塑调整难度，易产生缩水；塑料结构件要求侧壁必须有足够的脱模斜度（通常为1-3度），否则易产生粘模，拉伤等不良现象。

此类例子不胜枚举。

材料工艺性设计往往是初级设计师所欠缺或忽视的理念，故必须反复加以强调。

5．通用模块化设计，是为实现产品标准化设计及个性化设计的一种现代化时尚流行手段，每个模块可独立制作成半成品，而后根据客户不同的个性化需求，可组装成满足客户不同需求的不同产品，或直接卖给客户，由客户自行组装，有利于生产部门的统筹安排，缩短交货期限，提高产品的竞争力。

结构件通用模块化，要求设计师前期要做好充分的市场调查，规划好产品系列，尽可能多满足客户不同的个性化需求。

结构件通用模块虽然功能种类不同，但外形尺寸却保持一致，基本结构和安装方法，却出奇地整齐划一，不仅充分体现设计美学的魅力，也体现出设计师所在公司的长远发展目光及超强实力。

结构件通用模块化设计在对讲门铃的设计，可谓方兴未艾。

6．防呆设计，是防止左右对称或中心对称或接近左右对称或中心，在安装时却有固定方向性要求的结构件，如圆柱形，方形等，在设计要求考虑防止安装方向错误的结构或提醒标志，便于生产识别。

如方形模块化对讲门铃主机，每个塑料模块一侧往往有一个凸出结构，以防止模块装错方向。

上述关于“产品的结构件质量是如何设计出来?”的简单分析,纯属个人观点,写出来与大家分享，若有谬误，敬请指正。

JACKY CHEN
IN THE MORNING OF 15TH JANUARY，2007
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