产品结构设计与露(透)光分析
(完整版)产品结构设计-概述
4.2 契合结构
契合是指两个物件个体互相咬合的一种结构形式。
4.2.1 契合结构的类型
榫卯
契合 拉链
拼图
榫卯——中华民族智慧的结晶，契合结构的典型代表。
拉链——美国人智慧的结晶，人类造物史上的重大发明。
② 有序性是指产品结构各个部分之间的组合和联系是按照一定 的要求，有目的、有规律的建立起来的。
③ 稳定性保障产品的牢固性、安全性、可靠性和可操作性等诸 方面的性能。
1.2、产品结构设计的特点
① 实践性 实践性是结构设计的源泉与归宿。 一方面，有实际的问题需要解决，才有结构设计的必要和改 进。 另一方面，实践经验又帮助设计师优化设计、创新结构。
拼图——以七巧板为代表的益智玩具。
4.2.2 契合结构的价值
① 有效利用材料 ② 有利于组合与排列 ③ 便于归类整理
4.3 连接结构
连接结构的运用几乎存在于所有的产品结构之中。
可拆 连接
插接——皮带扣、纸盒、塑料盒盖等 锁扣——手机盖、电池盖、塑料包装搭扣、包袋扣等
连接
螺旋——器皿盖、管道箍等
平面V 级低副
平面机构是应用最广泛的机构。
点、线接触的平面运动副—平面高副 滚动副 凸轮副 齿轮副
面接触的平面运动副—平面低副 转动副 移动副
构件的类型
原动件(Driving link)—机构中按给定运动规律运动的构件，也称为输入构件 (Input link)。
4.6.2 气囊结构的特性
① 该结构必须具有抗压作用，且不漏气。 ② 结构体内部各个部位的气压必须保持均衡稳定，
产品设计的一般流程与方法概述
4 产品设计案例
三维效果图
市场分析 | 设计草图 | 效果图 | 结构图
4 产品设计案例
结构图&装配图
市场分析 | 设计草图 | 效果图 | 结构图
4 产品设计案例
表面印刷
市场分析 | 设计草图 | 效果图 | 结构图
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1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。21.3. 2721.3. 27Saturday, March 27, 2021
通过调研，发现问题，提出你设计的消费人群，产品造型、色彩、材质、 结构等确定。
产品设计流程——设计草图
sketch
草绘（草图） 草图的作用： 日常收集资料及想法，帮助思考 将设计想法快速表现 草图的分类： 形态草图 色彩草图 结构草图 材质草图 人机草图 使用环境草图
产品设计流程——设计草图
sketch
第二章 产品设计的一般流程与方法
Product Design 产品设计案例
4 产品设计案例
市场分析 | 设计草图 | 效果图 | 结构图
图章设计分析
原始产品的特点： 产品线比较齐全，国盾印章、 钢铜印章、 金属章 、牛角印章 、普通光敏印 、渗透印章 、树脂 印章、 橡胶印章 、有机印章、 原子印章 。但除一款方形系列产品经设计之外，大多产品还停留 在原始的功能模型，缺乏差异化和具有自身企业独到风格的产品形象。 产品问题： ■ 产品雷同性，使国盾产品与行业内其他产品无法实现差异化 ■ 形态的美观程度不够，品质感觉不强 ■ 缺乏使用和携带的便利性 ■ 舒适性不足 ■ 图章产品缺乏独有的产品个性，不容易在市场上区别于其他同类厂家 ■ 企业的产品形象不统一性
方案设计草图 基本要求：能够清楚简洁地表达产品造型特征
光学镜头的结构设计与装配工艺
工作经验，以一个中倍显微物镜为例，简单地谈一下镜片的光学冷加工，结构设计，装配工艺。
光学冷加工：很多没进过光学冷加工车间的
朋友对光学透镜的加工技术很好奇，其实光学冷加工就是把像石头一样形状的光学玻璃原料，进行切割，粗磨，精磨，抛光，磨边，镀膜，胶合等一整套工艺，最终得到图纸要求精度的光学透
注：光学透镜的标注是需要进行严格的公差分析的，此处给出的是一般的加工精度，只作为
参考。另外，需要注意的是，公差标注的越紧，加工难度就越大，车间的报废率就会越高，对于需要考虑成本的镜头来说，这个是需要结合公差分析的结果，仔细权衡的。
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镜。
具体的光学冷加工工艺在这里就不详细说了，此处重点说一下目前国内光学透镜的一般加
工精度：
1.外径公差-0.02~0 左右；
2.中心厚度公差：ຫໍສະໝຸດ plusmn;0.02 左右；3.偏心：2′左右；
4.光圈：3 左右；
5.局部光圈：0.3 左右；
6.镀增透膜后的反射率：小于 0.5%左右。
塑胶产品结构设计规范
塑胶产品结构设计规范8.⽂件类型（4）1.品质体系类⽂件2.环境和职业安全体系类⽂件3.社会责任体系类⽂件⽂件编号版本编号 1⽣效⽇期2010-11-04 (盖受控印章处)产品⼆部塑胶产品结构设计规范制订申请部门会签批准产品中⼼运管计划处品质管理部销售中⼼⼯程部制造中⼼资材中⼼产品⼆部和灼热燃烧时间，t2+t3是否允许样品燃尽否否否是否允许燃烧颗粒或滴落物引燃脱脂棉否否是表6.1.1-2 球压温度评定PC 包胶PIN脚的包胶部分塑胶材料PC+ABS、PPO恒温箱测试温度95°125°125°表6.1.1-3 灼热丝燃烧评定要求3PCS，样条750±10℃（外壳厚度>0.2mm，650±10℃）判定标准30S内⽆可见⽕焰，实验样品落下的燃烧或灼热颗粒，应做到绢纸不得起⽕，松⽊板不得烧焦表6.1.1-4 胶壳跌落评定要求3PCS，2⾯/次，1M，⽔泥地⾯判定标准跌落后，外壳⽆破裂，⾼压测试能通过，电性正常6.1.2 壁厚选择塑件的壁厚要根据产品的具体要求、所选材料的性能、塑件外形的复杂程度及⼤⼩等因素确定，应尽量做到各部分壁厚均匀。
另外，需注意最⼩壁厚设计必须满⾜安规要求，具体可参考材料UL黄卡。
壁厚的选择应遵循以下原则：1、平⾯准则在⼤部份热融过程操作，包括挤压和固化成型，均⼀的壁厚是⾮常的重要的。
厚胶的地⽅⽐旁边薄胶的地⽅冷却得⽐较慢，并且在相接的地⽅表⾯在浇⼝凝固后出现收缩痕。
更甚者引致产⽣缩⽔印、热内应⼒、挠曲部份歪曲、颜⾊不同或不同透明度。
若厚胶的地⽅渐变成薄胶的是⽆可避免的话，应尽量设计成渐次的改变，并且在不超过壁厚3:1的⽐例下。
下图可供叁考:2、转⾓准则壁厚均⼀的要诀在转⾓的地⽅也同样需要，以免冷却时间不⼀致。
冷却时间长的地⽅就会有收缩现象，因⽽发⽣部件变形和挠曲。
此外，尖锐的圆⾓位通常会导致部件有缺陷及应⼒集中，集中应⼒的地⽅会在受负载或撞击的时候破裂。
采摘机器人机械手结构设计与分析
采摘机器人机械手结构设计与分析一、本文概述1、采摘机器人的研究背景和意义随着农业技术的快速发展和人口老龄化的加剧，传统的人工采摘方式已经难以满足现代农业生产的需求。
采摘机器人作为一种新型的农业机械设备，具有高效、精准、省时省力等优点，正逐渐成为农业领域的研究热点。
采摘机器人的研究和应用，不仅可以提高农作物的采摘效率和质量，降低人工成本，还可以改善农民的工作环境和条件，推动农业现代化的进程。
机械手作为采摘机器人的核心部件，其结构设计直接影响到采摘机器人的性能和稳定性。
因此，对采摘机器人机械手结构的设计与分析显得尤为重要。
通过对采摘机器人机械手结构的研究，可以深入了解其运动特性、受力情况和优化方案，从而提高采摘机器人的采摘效率和准确性，推动采摘机器人在农业生产中的广泛应用。
这也为农业机械化、智能化和自动化的发展提供了重要的技术支撑和理论基础。
研究采摘机器人机械手结构设计与分析具有重要的理论意义和实践价值，对于推动农业现代化和提高农业生产效益具有重要意义。
2、机械手在采摘机器人中的重要作用在采摘机器人中，机械手的作用至关重要。
作为采摘机器人的核心部件之一，机械手负责直接与目标农作物进行交互，完成识别、抓取、剪切和放置等一系列复杂动作。
这些动作的成功执行，直接决定了采摘机器人的工作效率、采摘质量和适应性。
机械手的设计直接决定了采摘机器人的工作能力。
通过合理的结构设计，机械手可以适应不同形状、大小和成熟度的农作物，实现精准、高效的采摘。
机械手的运动轨迹和速度控制也是影响采摘效率的关键因素。
因此，对机械手的精确控制是实现高效采摘的关键。
机械手的性能直接影响到采摘机器人的采摘质量。
在采摘过程中，机械手需要保持稳定的抓取力度，避免对农作物造成损伤。
同时，机械手还需要具备足够的灵活性和精度，以确保能够准确地将农作物采摘下来。
这些要求都对机械手的设计和制造提出了极高的挑战。
机械手的适应性也是采摘机器人性能的重要评价指标。
产品结构设计
产品结构设计注意事项第一章塑胶结构设计规范1、材料及厚度1.1、材料选择1.2、壳体厚度1.3、零件厚度设计实例2、脱模斜度2.1、脱模斜度要点3、加强筋3.1、加强筋与壁厚的关系3.2、加强筋设计实例4、柱和孔的问题4.1、柱子的问题4.2、孔的问题4.3、“减胶”的问题5、螺丝柱的设计6、止口的设计6.1、止口的作用6.2、壳体止口的设计需要注意的事项6.3、面壳与底壳断差的要求7、卡扣的设计7.1、卡扣设计的关键点7.2、常见卡扣设计7.3、第一章塑胶结构设计规范1、材料及厚度1.1、材料的选取a. ABS：高流动性，便宜，适用于对强度要求不太高的部件（不直接受冲击，不承受可靠性测试中结构耐久性的部件），如内部支撑架（键板支架、LCD支架）等。
还有就是普遍用在电镀的部件上（如按钮、侧键、导航键、电镀装饰件等）。
目前常用奇美PA-757、PA-777D等。
b. PC+ABS：流动性好，强度不错，价格适中。
适用于作高刚性、高冲击韧性的制件，如框架、壳体等。
常用材料代号：拜尔T85、T65。
c. PC：高强度，价格贵，流动性不好。
适用于对强度要求较高的外壳、按键、传动机架、镜片等。
常用材料代号如：帝人L1250Y、PC2405、PC2605。
d. POM具有高的刚度和硬度、极佳的耐疲劳性和耐磨性、较小的蠕变性和吸水性、较好的尺寸稳定性和化学稳定性、良好的绝缘性等。
常用于滑轮、传动齿轮、蜗轮、蜗杆、传动机构件等，常用材料代号如：M90-44。
e. PA坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。
常用于齿轮、滑轮等。
受冲击力较大的关键齿轮，需添加填充物。
材料代号如：CM3003G-30。
f. PMMA有极好的透光性，在光的加速老化240小时后仍可透过92%的太阳光，室外十年仍有89%，紫外线达78.5% 。
机械强度较高，有一定的耐寒性、耐腐蚀，绝缘性能良好，尺寸稳定，易于成型，质较脆，常用于有一定强度要求的透明结构件，如镜片、遥控窗、导光件等。
产品设计规范
4.2.2.1.4金手指处以90弯折时的次数要求大于5次。
4.2.2.1.5丝印层要求使用白油,不可以有明显的变色现象。
4.2.2.1.6线宽线距0.15mm以上,至少也要做到0.1mm。线路到外形的最小距离为0.15mm，通常做到0.25以上。
4.1.5FPC的定位尺寸因为是贴装与FPC本身的尺寸误差的积累,比较难控制,所以通常公差定义为:+/-0.3mm。（如图三）
4.1.6客户没有要求时,基板上金手指露铜部位正反两面必须错开0.3mm以上,而其上的导电孔也必须错开0.5mm以上。如果客人有要求的,则按客户的要求来做。当导电孔距离露铜边线少于0.1时要做圆环。
4.2.1.9胶框上有贴布配合的平面尽量避免有顶针位，若不可避免时只能允许下陷0.02mm，不可凸出（否则会漏光）.
4.2.1.10胶框外形结构需与客户保持一致，内部放置LED及导光板的结构需自行设计，便于组装合理性及充分利用光能.
4.2.1.11卡槽宽度依据产品的大小来定，如产品较大宽度可加大，这样卡钩才有力度，胶框背面卡钩可设计成导光板的厚度的一半，正面的卡钩是导光板的一半，还要加上部材厚度.
4.2.4.2.1材质选择一般选择厚度在0.06mm左右的黑白胶,常用有3806BWH、#550R6BW2FX等.具体可根据产品需要也可选择0.08mm\0.1mm厚度。
长宽未注公差为±0.15mm，厚度小于0.1mm时公差为±0.01mm,等于0.1mm时公差为±0.02mm,大于0.1mm时公差为±0.03mm.
4.2.4.1.4在反射贴布背胶的时候不能选太厚的双面胶，因为太厚会使反射贴布与导光板之间产生空位差。
4.2.4.1.5胶体一体化产品反射不需备胶。
产品结构设计基础与实例应用
产品结构设计基础与实例应用产品结构设计是产品开发过程中的重要环节之一，它涉及到产品的外观、功能、性能等方面，直接关系到产品的质量、市场竞争力和用户体验。
本文将从产品结构设计的基础知识入手，阐述其实例应用。
一、产品结构设计的基础知识1. 产品结构设计的概念产品结构设计是指在确定了产品的功能和性能需求后，根据工艺要求和市场需求，将各个零部件组合成一个完整的、具有特定功能和性能的整体。
2. 产品结构设计的原则（1）功能完备：产品应满足用户需求，并且在同类竞品中具有较强竞争力。
（2）制造简单：尽可能采用标准件和模块化设计，降低生产成本。
（3）易维护：考虑到后期维护和升级，设计时应尽可能方便拆卸和更换部件。
（4）美观实用：在满足功能需求的前提下，注重外观设计与人机交互体验。
3. 产品结构设计的步骤（1）确定总体布局：根据功能需求确定各个零部件之间的布局关系。
（2）确定零部件的功能和性能：根据总体布局，确定各个零部件的功能和性能要求。
（3）设计零部件：根据功能和性能要求，对各个零部件进行设计。
（4）组装测试：将设计好的各个零部件组装成整体，并进行测试和调试。
二、产品结构设计的实例应用1. 汽车结构设计汽车是一个典型的机械电子一体化产品，其结构设计涉及到外观、底盘、发动机、传动系统、悬挂系统等多个方面。
在汽车结构设计中，需要考虑到安全性、舒适性、节能环保等因素。
例如，在车身外观设计中，需要考虑到空气动力学原理和美学原则；在底盘设计中，需要考虑到悬挂系统对行驶稳定性和舒适性的影响；在发动机和传动系统设计中，需要考虑到动力输出和燃油经济性的平衡。
2. 家电结构设计家电产品包括电视机、冰箱、洗衣机等多种类型，其结构设计主要涉及到外观、功能和使用便捷性。
在家电产品结构设计中，需要注重人机交互体验。
例如，在电视机结构设计中，需要考虑到屏幕大小、分辨率和观看角度等因素；在冰箱结构设计中，需要考虑到保温性能和储物空间的合理利用；在洗衣机结构设计中，需要考虑到清洗效果和操作便捷性。
模具结构设计分析与改善22个案例总结
原始方案
行位常见问题解析及修改方案
高级工程师培训资料
指示处行位包胶后有薄钢,请如图示 做减胶,保证行位包胶后钢料的强度
改善后方案
原始方案
高级工程师培训资料
枕位插穿常见问题解析及修改方案
指示处为简化模具结构,请改 成前后模插穿.请改善
*能简化模具结构,我们尽量要求客户更改,这 样可减轻制模部压力,降低模具成本.
改善后方案
原始方案
高级工程师培训资料
枕位插穿常见问题解析及修改方案
指示处插穿后钢料薄,请如图 所示加一骨位.
改善后方案
高级工程师培训资料
影响CNC加工常见问题解析及修改方案
指示处为方便CNC铜公加 工,请将所有直角边倒 R0.2MM以上的圆角.
*涉及CNC铜公和钢料加工,如图尖角处需倒圆 角R0.2MM以上
行位常见问题解析及修改方案
高级工程师培训资料
指示处请做封胶0.3MM以上, 避免行位和后模碰穿.
*类似扣位要求封胶,这样行位不用与后模碰穿,保证生 产过程中不会碰断,个别没空间不改除外.
行位常见问题解析及修改方案
高级工程师培训资料
指示处行位包胶后有倒扣请如 图所示做减胶.
原始方案
改善后方案
行位常见问题解析及修改方案
扣合量做到 0.10-0.15
红色筐里面 的六个扣做
45度，
D壳做同斜度配合
高级工程师培训资料
电池盖没有反插骨不 好调节上下左右晃动 全靠扣来调节。以后
建议加反插骨
0.1
左右晃动，公扣与母
扣的间隙只能做到
0.1
0.1
上下晃动，公扣与母 扣的侧面间隙只能做
到0.1
高级工程师培训资料
UV-LED照明一体化灯具的研究与设计
2021年4月第32卷第2期照明工程学报ZHAOMING GONGCHENG XUEBAOApr.2021Vol.32No.2 UV-LED照明一体化灯具的研究与设计胡才双(广东隆源光电有限公司，广东中山528415)摘要：UV-BED可广泛用于光固化、杀菌、净化、检测、防伪等领域。
随着新冠肺炎在全球的蔓延，紫外线消毒灯具成为市场上炙手可热的杀菌产品，加速了UV-BED灯具的应用。
本文首先比较了传统UV汞灯和UV-BED灯具的优劣，然后针对UV-BED灯具应用存在的固有缺陷进行详细研究和改进设计，结合现有的智能控制技术，研发了一款UV-BED照明一体化灯具，旨在以产品创新促进市场应用，为UV-BED在健康照明行业的推广使用发挥催化作用(关键词：紫外线；杀菌消毒；UV汞灯；UV-BED照明；新冠肺炎中图分类号：TN86文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1004-440X.2021.02.012Research and Application of Legrated UV-LED Lighting LampHU Caishuang(Guangdoeg Loeyung Led Ligggng Co.,Ltd,Zhoegshan528415,China)Abstracc:With the spread of new coronary pneumonia around the world,ultraviolet disinfection Amps have become the hottest sterilization products on the market.This article first compares the adventayes and d gad eantageCoet ead gt gonal UV meecueylampCand UV-LED lampC, and conduct deta gled eeCeaech and gmpeoeed deCggn eoethegnheeentdeeect gn theapplgcatgon oeUV-LED bgned wgth theexgtgng intelligent control technomsy,an intearated UV-BED lighting lamp was developed to provide a reference for thepeomotgon and useoeUV-LED gn thehealth lgghtgnggndustey.Key worde:UV;disinfection；UV mercury Amp；UV-BED lighting；COVID-19引言《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》中明确提出，新型冠状病毒(COVID-19)对紫外线和热敏感。
电子产品结构设计过程
电子产品结构设计过程The document was prepared on January 2, 2021电子产品的结构设计过程一个完整产品的结构设计过程造型;草绘............外形图............外形图............2.建模;a.资料核对............b.绘制一个基本形状............c.初步拆画零部件............造型;一个完整产品的设计过程,是从ID造型开始的,收到客户的原始资料可以是草图,也可以是文字说明,ID即开始外形的设计；ID绘制满足客户要求的外形图方案,交客户确认,逐步修改直至客户认同；也有的公司是ID绘制几种草案,由客户选定一种,ID再在此草案基础上绘制外形图；外形图的类型,可以是2D 的工程图,含必要的投影视图；也可以是JPG彩图；不管是哪一种,一般需注名整体尺寸,至于表面工艺的要求则根据实际情况,尽量完整；外形图确定以后,接下来的工作就是结构设计工程师以下简称MD的了；顺便提一下,如果客户的创意比较完整,有的公司就不用ID直接用MD做外形图；如果产品对内部结构有明确的要求,有的公司在ID绘制外形图同时MD就要参与进来协助外形的调整；MD开始启动,先是资料核对,ID给MD的资料可以是JPG彩图,MD将彩图导入PROE后描线；ID给MD的资料还可以是IGES线画图,MD将IGES线画图导入PROE后描线,这种方法精度较高;此外,如果是设计,还需要客户提供完整的电子方案,甚至实物；2.建摸阶段,以我的工作方法为例,MD根据ID提供的资料,先绘制一个基本形状我习惯用BASE作为文件名；BASE就象大楼的基石,所有的表面元件都要以BASE的曲面作为参考依据；所以MD做3D的BASE和ID做的有所不同,ID侧重造型,不必理会拔模角度,而MD不但要在BASE里做出拔模角度,还要清楚各个零件的装配关系,建议结构部的同事之间做一下小范围的沟通,交换一下意见,以免走弯路；具体做法是先导入ID提供的文件,要尊重ID的设计意图,不能随意更改；描线,PROE是参数化的设计工具,描线的目的在于方便测量和修改；绘制曲面,曲面要和实体尽量一致,也是后续拆图的依据,可以的话尽量整合成封闭曲面局部不顺畅的曲面还可以用曲面造型来修补；BASE完成,请ID确认一下,这一步不要省略建摸阶段第二步,在BASE的基础上取面,拆画出各个零部件,拆分方式以ID的外形图为依据；面/底壳,电池门只需做初步外形,里面掏完薄壳即可；我做MP3,MP4的面/底壳壁厚取1.50mm,面/底壳壁厚取2.00mm,挂墙钟面/底壳壁厚取2.50mm,防水产品面/底壳壁厚可以取3.00mm；另外面/底壳壁厚4.00mm的医疗器械我也做过,是客人担心强度一再坚持的,其实3.00mm已经非常保险了,壁厚太厚很容易缩水,也容易产生内应力引起变形,担心强度不足完全可以通过在内部拉加强筋解决,效果远好过单一的增加壁厚；建摸阶段第三步,制作装配图,将拆画出各个零部件按装配顺序分别引入,选择参考中心重合的对齐方式；放入电子方案,如LCD,LED,BATTERY,COB...将各个零部件引入装配图时,根据需要将有些零部件先做成一个组件,然后再把组件引入装配图时.例如做翻盖时,总装配图里只有两个组件,上盖是一个组件,下盖是一个组件.上盖组件里面又分为A壳组件,B壳组件和LCD组件.下盖组件里面又分为C壳组件,D壳组件,主板组件和电池组件等.还可以再往下分3、初始造型阶段：分三个方面；A：由造型工程师设计出产品的整体造型ODM；可由客户选择方案或自主开发.B: 客户提供设计资料,例如：IGS档居多或者是图片OEM.C: 由原有的外形的基础上更改；可由客户选择方案或自主开发.4 建摸阶段第四步,位置检查,一般元件的摆放是有位置要求的.例如：LCD的位置可以这样思考,镜片厚度1.50mm,双面帖厚度0.20mm,面壳局部掏薄厚度0.60mm,则LCD到最外面的距离就是 2.30mm；元件之间不能干涉,且有距离要求.如电波钟设计时,为保障接收效果,接收天线到电池之间的距离要求大于20mm;为了设计方便,装配图内的元件最好设置为不同颜色,以便区分；所有大元件摆放妥当之后,我还是建议,为保险起见,请ID再确认一次外形效果；5 谈一下自主设计方式,就是上面的A方案：a、由造型工程师做出油泥模型或用三维软件模拟出造型并做一个发泡的实物模型,由多方进行评估按照UL或EN的标准确定用什么材料,检查并确定进出风口通道的结构,进出风口的结构,出线窗的形式,开关和卷线按钮的机构,风量管的机构等.后造型的方案确定,这阶段大约需要一到两个月左右的时间.b、进行结构的设计：由上面得到的外形油泥模型需要抄数,做好面薄壳后做内部的结构；真空室的设计,真空室门锁的设计；进风过滤装置的设计,电机室的设计；出风结构的设计,卷线器室的设计等,这期间要与造型工程师,供应商和模具工程师要经常探讨一下,例如：外形与结构的冲突,材料的选用及结构方面是否与模具有冲突等并可以用软件进行一些相关的分析.c、以上设计经过评审合格后进行手板的制作,手板完成后按照安规要求做相关的测试,包括：性能,装配,结构,噪音,跌落等测试,并与设计输入对比后进行设计变更.d、投模经过40~50天后这期间要与模厂经常沟通,保证结构尺寸的准确性并及时掌握进度.模具完成.进行样品制作并发样给客户,而且还要测试.通过信息的反馈后在进行第二次及第三次的设计变更后可以量产.6 我们公司的实际情况：a.客户给出他自己的idea,一张JPG图片格式或者是扫描出来的手绘图b.在AutoCAD里描线,产生产品各个角度的视图和剖截面以及尺寸c.在三维软件如PRO/E里画出基本的外形,然后逐渐完善细节,拆分零件d.将三维图挡交给模具厂加工7 建模完成,就象大楼的框架已经构建好了,现在可以依托框架由下而上,完善每一个楼层了；以一款电子产品为例,介绍一下一个完整产品的结构设计过程；这款电子产品的设计,我的做法是:LENS结构-----LCD结构-----夜光结构-----通关柱结构-----防水结构------按键结构------ PCB结构-----电池结构-----辅助结构-----尺寸检查------手板跟进------模具跟进LENS结构:一般镜片要求1.5mm,条件不足也可以是1.0mm,镜片还可以再薄点；注意：如果要丝印尽量把丝印面做成平面；镜片受外形影响,两侧都是曲面的,可以用模内转印镜片要固定,通常用双面胶,双面胶需预留-0.20mm的空间,也有镜片做扣固定的；如果有防水要求,镜片还可以用超声波焊接,不过结构上要预留超声波线；LCD结构:对电子产品来说,LCD液晶显示屏就象她的眼睛,结构的好坏直接影响到显示的效果；LCD通常做成方形,必要时可以切角,做成多边形；LCD厚度通常是 2.70mm,超薄的也有1.70mm；单块的LCD 需和主板以下称COB相连才能显示,常用连接方式有导电胶条和热压斑马纸；其中导电胶条要有预压量,通常预压量为10%-15%,预压量太少LCD容易缺画,预压量太多LCD容易被顶绿；热压斑马纸不需预压,但成本较高,连接时要用到热压啤机, PITCH脚位密的还要用到精密热压啤机；LCD与LENS不能直接贴合,贴合容易产生水纹.也有LCD直接固定在LENS上的情况,我在LENS的VA 显示区开了一个方形凹槽,间隙留足0.30mm；通常LENS外装,LCD内装,中间用面壳隔开,面壳局部掏胶至少0.50mm；LENS到LCD之间也要保持洁净,通常做成封闭结构,数码产品中LCD常做成组件,用铁框或塑料框包成一个整体,内有PCB,IC,信号由一片软性PCB输出,末端有插头,装拆方便.数码产品中LCD组件与面壳之间留0.30mm的间隙,用0.50mm的海绵隔开,也可以防尘；夜光结构:常用的夜光光源有LAMP灯,LED发光二极管,EL片,常用的夜光结构有反光罩,反光片,EL支架等；LAMP光较散,通常配合反光罩使用,反光罩成锅状,内喷白油,LAMP套上不同颜色的灯套,可得到红绿蓝等彩色效果．LAMP也可配合反光片使用；LED光路较为集中,通常配合反光片使用,为有效提高亮度,反光片厚度最好大于.反光片可做成楔型横截面,背面喷白油,光线从侧面进入,可均匀反射到前面,如果想提高亮度,可在侧面也喷上白油入光口除外,以减少光线流失.LED本身有红,橙,绿,蓝,紫等彩色供选择;EL片的发光效果比较均匀,配合EL支架和EL导电胶条使用,有绿色,蓝色可供选择,通常做成与LCD显示区域一样形状,一样大小,EL片使用时,需用火牛升压供电,故成本较高;笔记本电脑的反光结构较特殊,我见过一款笔记本的反光结构,是用圆形的LED射入一根长的玻璃棒,玻璃棒均匀发亮再从反光片侧边均匀进入,得到相当不错的背光效果.反光片的背面还有一些圆形结构的小凸点,光线在小凸点位置发生漫射,就象一个小光源一样亮,在靠近玻璃棒位置小凸点比较疏,而远离玻璃棒位置小凸点比较密,这样整个反光片的亮度都比较均匀了.和MP3的夜光结构直接做到OLED组件里面了,设计时省事不少;另外,投影钟把时间直接投影到墙上,其结构是用高亮的红色LED圆灯,照射反白的LCD,得到时间的显示,然后通过两个凸透镜放大射到墙上,至于清晰度则是调节两个凸透镜间的距离实现的;最后提一点,要用到夜光结构的LCD通常是半透明的或超透明的,通关柱结构和防水结构:通关柱是连接面壳和底壳的螺丝柱,其结构直接影响到整机的装配效果和可靠性；通关柱可以在结构设计的最后再做,但规划应该在建模的时候就考虑清楚,例如一款产品因为要做防水结构,防水圈是围绕通关柱设置的,所以先把通关柱位置定下来；通关柱的设计先要考虑整机受力情况,一般要求吃牙深度至少在3圈以上,孔内要留容屑空间0.30mm以上；有通关柱的地方外壁较厚,易导致缩水影响外观,通常在螺丝孔底部减薄壁厚至1.00mm；挂墙钟通关柱通常用 2.60mm的螺丝,螺丝内径2.20mm,螺丝外径5.00mm,螺丝间距拉得较宽；小电子产品通关柱通常用2.00mm的螺丝,螺丝内径 1.60mm,螺丝外径4.00mm,螺丝间距视需要而定,外观上尽量看不到螺丝,必要时可以做到电池门内或藏在易拆件的下面,也可以做扣取代某一侧的螺丝.电波钟在天线轴线方向上要尽量避免螺丝,天线附近也要尽量避免螺丝；例如一款防水钟用1.70mm的螺丝,螺丝内径1.40mm,螺丝外径 3.60mm,因为要防水,故采用不锈钢螺丝；曾有一款MP3整机只用一颗1.40mm的螺丝,螺丝内径1.10mm,螺丝外径2.60mm,另一侧做扣,螺丝藏在镜片下面；另外一款翻盖的A壳B壳在转轴位置下两颗1.40mm的螺丝,配合铜螺母使用,铜螺母外径2.50mm,加热后压入 2.30mm的孔内.另一端做两个深1.00mm的死扣,A壳B壳两侧则用0.50mm的活扣,方便拆卸；空间允许的话,长螺丝周围可以拉些火箭脚,除了改善受力,还能使注塑时走胶顺畅；这款产品要求防水,整机防水可以用防水圈,按键防水怎么办呢还是用防水圈,做成活塞结构,既可以防水,有可以移动.用一根金属针,开一圈凹槽单边固定防水圈.金属针一头顶按键帽,另一头顶PCB板上的窝仔片,按下按键窝仔片就被按下,功能实现.为保证防水效果,金属针与针孔间隙-0.10mm,配合防水油使用,针孔要求光滑；一款产品主防水圈横截面为直径1.20mm的正圆,预压量要大于30%,压缩 0.40mm,所以防水槽设计宽度为1.20mm,深度为0.80mm,0.80mm大于防水圈横截面直径,配合防水油使用,放入防水槽后翻转也不会掉出来；另外为保证防水效果,通关柱螺丝在防水圈外侧,通关柱之间的距离不要超过20.00mm；有的防水产品电池门一侧做扣,一侧用一颗螺丝压紧,压缩量 0.40mm显然不够,至少怎么办人家有高招,横截面做成速效丸子形状,上下两个半圆,中间一端直升位,这样就可以增加压缩量了；顺便提一下, 如果防水要求不高的话,这款机的镜片还可以直接用双面胶粘接,粘接面光滑,粘接时吹干净异物即可；有的防水产品电池门一侧做扣,一侧用一颗螺丝压紧,压缩量0.40mm显然不够,至少怎么办人家有高招,横截面做成速效丸子形状,上下两个半圆,中间一端直升位,这样就可以增加压缩量了；增加直升位的目的在于可以增加压缩量,增加压缩量更容易防水;附图,压缩量0.60mm比压缩量0.40mm更容易防水,稍微有点离壳变形没关系的按键结构:常用按键有窝仔片,橡胶按键,机械按键,可根据空间大小,行程要求,手感要求来选择；窝仔片行程短,一般为0.20mm~0.50mm,金属材质,可靠性好,占用空间小,带脚的窝仔片可以配合PCB上的通孔定位安装,这一款产品上用的就是带脚的窝仔片.键盘也是用窝仔片,但不带脚,粘接时需精确定位；橡胶按键行程长,一般为1.00mm,也有0.50mm的,橡胶材质,可靠性不如窝仔片好,占用空间大,优点是按键手感好.机里常用橡胶按键,而且橡胶按键连成一片,方便安装；机械按键,其实里面还是金属窝仔片性能和窝仔片差不多,但有辅助机构,按键手感比窝仔片容易调整到最佳状态,MP3,MP4通常采用机械按键,而且还可以作成五位键；顺便提一下机械推制,可以加推制帽使用,档位感不容易控制,装配间隙不足都有可能影响档位感.我比较倾向于用塑胶推制,档位感容易控制,一般2.00mm一档,最小可以做到 1.50mm一档；按键结构有一点要特别注意,按下去不能被卡住,应该可以顺利回弹,这种不良情况多出现在行程较长的橡胶按键上,对策是加高按键深度,如行程为1.00mm的橡胶按键,上面的塑胶按键帽要高出面壳表面1.00mm以上,如果塑胶按键帽高出面壳表面不许超过1.00mm的,也可以在面壳表面以下起围骨加深,效果一样；MP3, MP4通常会让按键高出面壳表面0.30mm；数码产品操作时用户会把注意力更多的放在按键表面,所以设计师会在按键表面效果上极尽奢华之能事.常用的按键表面处理工艺有电镀,在模具上做文章可以做成雾面面效果,边缘处做成高亮效果,还可以做刀刻纹效果；PCB结构:PCB 是电子元件附着的载体,一般小电子产品的推制板厚度选用0.80mm,主控制板以下简称COB厚度选用1.00mm；一般大电子产品如挂墙钟的推制板厚度选用1.00mm,COB厚度选用~1.60mm；如果PCB面积有限不足以满足布线要求,可以采用增加跳线,单面板改双面板, 双面板改多层板如电脑的主板；PCB上的电子元件按大小可分为普通元件和贴片元件,普通元件如线圈,火牛,大电容等；贴片元件如贴片电阻,贴片电容, 贴片IC；小电子产品如电子钟的反光片和COB之间的间隙是要留给IC的,因为IC最好靠近LCD的PITCH位置以方便走线.IC经过邦定封胶,至少需要1.50mm的高度,前面说过反光片截面成楔形,也有利于摆放IC；如果LCD和COB之间是用导电胶条连接的,压紧导电胶条的螺丝之间的间距不要超过15.00mm,以免出现缺画；PCB上的按键位置是需要受力的,可以的话应尽量离螺丝柱和卡槽近点,必要时反面加支撑点；数码产品常用到的电源插座和耳机插座也是要受力的,可以在PCB上插座对应的另一侧加支撑骨；在PCB上布线是需要条件和时间的,我的做法是建模时就提供初步裁板图给电子工程师试LAY,以确定PCB面积离需要不要相差太多；结构设计的中间过程中,大元件,敏感元件的摆放也要和电子工程师进行沟通和协调如做蓝牙耳机时通常把天线放在靠近嘴的一端；做完所有结构后再出正式的裁板图,电子工程师LAY板的时候,结构这边在做手板,做完手板,PCB打板也差不多回来了,正好装功能样板.把问题解决在前面,这样会节约许多时间；就这一个小电子产品的结构设计过程而言,做完PCB就差完成一半了,接下来是电池结构；蓝牙耳机采用机械按键,让按键高出面壳表面0.30mm,蓝牙耳机电池直接粘贴在PCB板上,没有问题,但底壳也要尽可能地起骨在锂电池侧边稍微定一下位,有好处的;厚度方向要预留间隙一般为0.50mm,防止锂电池充电后膨胀电池结构:电池通常通常摆在PCB的背面或侧边,按照形状可分为纽扣电池,干电池,锂电池等；电池箱体是根据电池形状和在机身内放置的方式而设计的,一般壁厚 1.00mm,里面大包围做箱体,箱体内侧底部做电池放置指示的雕字,外面加盖做电池门.电池在PCB的背面,箱体通常做在底壳上.电池在PCB的侧边, 箱体可以做在底壳上也可以做在面壳上；接下来放置电池片,纽扣电池和干电池常用的电池片有五金片的,也有弹簧的；电池片通常跟箱体做在一起,在箱体外起螺丝柱固定电池片,在箱体上开缺口,电池片伸进去和电池导通；电池片到PCB的连接可以飞线,也可以直接焊在PCB 上,直接焊在PCB上需要在PCB上开孔,电池片插在PCB的孔内定位后再焊接；电池门的一般壁厚1.50mm,装配通常靠扣位,常用主扣的有弹弓扣或按扣另一侧配合内插扣,倒勾扣另一侧配合龙门扣；注意：不管是电池片还是扣位在箱体上开缺口,打开电池门从机身外面能看到PCB,走线和电子元件都不雅,建议起围骨遮一遮,这也是选择电池片位置的参考依据,尽可能的不让内部结构外露；蓝牙耳机的电池为可充电的锂电池,内置,无须做电池箱,电池到PCB的连接直接飞线,但要在锂电池侧边起骨定位,厚度方向要预留间隙一般为0.50mm,防止锂电池充电后膨胀；电池结构先从功能的需要开始进行,先根据功能的需要确定电池容量的规格,再根据容量的规格计算出电池芯合适的厚度长度和宽度,再在电池芯外侧做电池框；辅助结构:除了前面提到的常见步骤外,结构设计中还有一些结构也是重要的,种类较多,要靠平时的经验积累,：a挂勾结构,有的电子产品有挂钩,可以方便的挂在旅行袋上,里面用到转轴和弹簧,转轴为塑料材质直径2.50mm,单边间隙0.10mm,塑料转轴太细强度不够,太粗根部容易缩水；设计时选用的弹簧为0.20mm,找供应商打板时,我同时要了0.15mm,0.20mm和0.25mm三种规格,试装第一次就对比出了合适的规格,搞定；b 翻盖结构,有的产品有一面盖,不用时合上,用时打开,有的电子钟翻盖从机身下翻过后面,还可以当脚仔起支撑作用,因为要受力,建议壁厚取1.50mm,也可以只在面盖边缘起骨加强；的翻盖结构的档位感多是靠机械转轴来实现的,有现成的直径5.00mm或5.80mm的机械转轴可供选择；一头套机械转轴,另一头做空芯轴过软性PCB简称FPC,以翻开角度150度为例,因为翻开角度在0度和150度时,我们要求有一定的预压,不能够刚刚好,否则使用一段时间后可能会出现开合不到位的情况,怎么办我选用180度的机械转轴,多出的30度,在闭合时多转过20度相当于预压了20度,在打开时多转过10度相当于预压了10度,这样问题就解决了.另外,根据回弹力的变化,机械转轴又左右之分,选用时需注意；c 挂墙孔结构,挂墙钟的挂墙孔设计成葫芦形状,螺钉头既可以塞进去又能卡住,但注意螺钉头伸进去太深有可能顶伤PCB,此处的技巧是从底壳起围骨,包住螺钉头,但又不要做行位,做碰穿位,挂墙的也是采用这种结构,虽然简单,却是一个很好的思路,这种碰穿的技巧在底壳上做配电池门的扣位时非常有用,倒勾扣,弹弓扣,龙门扣,反插扣都可以用到；尺寸检查:结构设计初步完成,要进行一系列检查：a 干涉检查,这是一个看似简单,却又必不可少的步骤,即使是有经验的工程师,即使在拆图过程中用到过截面进行过检查的,也难免出现疏漏.在没有PRO-E 之前,大家用2D软件做结构,装配图上所有结构零件都要求能在三个方向上看到,复杂零件进行干涉检查还要求绘制剖视图剖面图,相当烦琐.引入PRO-E之后,干涉检查完全交给电脑进行了,快捷而又准确；b最小壁厚检查,做扣位的过程中,摆放元件的时候,难免要掏胶减胶,这就会出现局部壁厚过薄,最薄壁厚不要低于0.50mm,特别是受力的位置；c扣位强度检查,做扣位不难,但问题往往出在强度上,如果够空间,加点支撑骨,哪怕支撑骨厚度只有0.30mm,都可以使强度增加不少；d运动检查,弹弓扣的电池门在开合的过程中弹弓位不得撞到电池箱.摄像头在翻转过程中头部不会碰到支架.翻盖在开合的全过程都要保证A壳B壳不会撞到C壳转轴；手板跟进:结构设计完成后,一般要求做手板进行试装,因为很多装配问题在电脑上是表现不出来的,需要借助于实物;手板材料一般采用和结构零件相对应的材料, 塑胶件手板一般用ABS板材,厚度选用比零件略厚一点的,采用机械加工制作,高级一点的用CNC加工成型,多用于高精度的复杂零件,如壳的手板; 塑胶件手板也有用面粉或石膏粉为材料制做的,这种工艺在美国早就有了,面粉一层一层刷上来,每层约0.10mm厚, 每刷一层,就在上面喷上胶水, 胶水所在的区域,刚好是塑胶件实体在这一高度上的横截面形状,所有层都刷完后,胶水所在的位置刚好是塑胶件的形状,吹去多余位置上的面粉,就得到所需要的面粉板了,经过处理还可以得到较高的机械硬度; 面粉板特点是需要专用设备,成型极快,成本低,但精度受温度湿度影响较大,不好控制,表面打磨和喷油处理较麻烦; 多用于低精度的复杂零件,如一般电子产品的手板;再高级一点的就不用面粉而用塑胶,喷胶水也改为激光扫描,特点也是成型极快,但成本较高;有的手板厂已经形成了较完善的产业链,手板厂提供全套的手板制做服务,一般的如表面喷油丝印雕刻字,手板厂都自己做,再高级一点的如壳上的电镀,镭雕,刀刻纹,UV 处理,金属片冲网格需要电铸的雾面效果除外, 手板厂都有相关的供应商配套服务,一般都可以为客户提供一站式服务,效率高,质量也不错;由于手板是机械加工出来的,硬度强度上不要做太多苛求,扣位,螺丝柱也较弱,试装时要小心,按键手感也会较差,没关系,这些是小问题,可以在开模后再去配; 手板要关注的是装机顺序,可行性,易操作,易拆卸,有夜光功能的最好装上反光片和LED测试灯光效果,有干涉的零件一定要改正,不能把重大问题拖到开模之后;建议手板试装完成后,请结构部的同事集体检讨一下,耽误一点时间,后面的工作会顺畅很多;模具跟进:在开模前最好和模厂有些沟通:有哪些件要开模,几套模,如何分布,入水方式怎样,哪些地方要做行位, 哪些地方要做斜顶,哪些地方可以做碰穿位,哪些地方要配合好, 哪些地方要预留间隙,都要说清楚,这样比较保险; 经过多次反复仔细认真检查的结构,开模出来还是会有一些问题,主要出现在一些公差尺寸的配合上,这也是经常碰到的,只要前期工作做到位,后面的问题会相对少很多;结构设计师把尺寸设计到位,但模厂总喜欢保守一点,因为加胶远比减胶来得容易,镜片和面壳间隙留大了,要加回来很容易,叫自己模厂配间隙都可以, 如果镜片做大了装不下去,要减胶减回来,可就有点头疼了;做数码产品特别是,我一般都不留间隙,面壳底壳在侧边间隙配到零对零, 装饰件和面壳之间的间隙也配到零对零,让模厂自己去留加工余量,试装机的时候这些地方都要检查,装配有没有问题,是否到位,起级,顶起;打螺丝时要检查螺丝柱有无滑丝,发白,打穿;电子元件是否顶塑胶壳,走线有没有什么问题,是否影响合面底壳;整机装配完成,接下来就是一系列品质测试:跌落测试,防水测试,防静电测试,声压测试,温湿度测试,灵敏度测试,按键可靠性测试,推制可靠性测试,脚仔站立测试等,装配封箱后还有震荡测试,堆高测试等;在这些测试中出现的问题都属于模具跟进要解决的,也有一些问题是设计之初就可以预防的,这就要看结构工程师的经验和责任心了有些公司的设计工作,大的工作量用在把ＩＤ意向转换成３Ｄ的过程中,对个人的绘图能力的要求比较高．工作量大些．大公司的就是用３Ｄ软件造的型,结构设计者可直接用．最重要的工作在于把３Ｄ造型如何拆分零部件,组装固定拆卸,保证零部件的功能特性：这些直接决定整个产品的结构强度,装配工艺性能；每个零部件的模具结构；及其零部件啤塑状况．同时是检验ＩＤ造型成功与否的重要阶段ID会PROE不容易,能用做到建模阶段更不容易,不同的公司不有不同的要求；。
产品结构设计准则壁厚篇
产品结构设计准则--壁厚篇基本设计守则壁厚的大小取决於产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定。
一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限。
从经济角度来看，过厚的产品不但增加物料成本，延长生产周期”冷却时间〔，增加生产成本。
从产品设计角度来看，过厚的产品增加引致产生空穴”气孔〔的可能性，大大削弱产品的刚性及强度。
最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度，但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。
在此情形，由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。
太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。
对一般热塑性塑料来说，当收缩率”Shrinkage Factor〔低於0.01mm/mm 时，产品可容许厚度的改变达；但当收缩率高於0.01mm/mm时，产品壁厚的改变则不应超过。
对一般热固性塑料来说，太薄的产品厚度往往引致操作时产品过热，形成废件。
此外，纤维填充的热固性塑料於过薄的位置往往形成不够填充物的情况发生。
不过，一些容易流动的热固性塑料如环氧树脂”Epoxies〔等，如厚薄均匀，最低的厚度可达0.25mm。
此外，采用固化成型的生产方法时，流道、浇口和部件的设计应使塑料由厚胶料的地方流向薄胶料的地方。
这样使模腔内有适当的压力以减少在厚胶料的地方出现缩水及避免模腔不能完全充填的现象。
若塑料的流动方向是从薄胶料的地方流向厚胶料的地方，则应采用结构性发泡的生产方法来减低模腔压力。
平面准则在大部份热融过程操作，包括挤压和固化成型，均一的壁厚是非常的重要的。
厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢，并且在相接的地方表面在浇口凝固後出现收缩痕。
更甚者引致产生缩水印、热内应力、挠曲部份歪曲、颜色不同或不同透明度。
若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避免的话，应尽量设计成渐次的改变，并且在不超过壁厚3:1的比例下。
菲涅尔聚光透镜的一般设计方法及效率分析
菲涅尔聚光透镜的一般设计方法及效率分析
李 鹏1 ,吴贺利1 ,杨培环1 ,蔡兰兰1 ,王利权1 ,翟鹏程2
(1. 武汉理工大学机电工程学院 ,武汉 430070 ;2. 武汉理工大学理学院 ,武汉 430070)
摘 要 : 针对各种类型的 Fresnel 透镜的设计方法 ,从弧形基面 Fresnel 透镜的结构设计出发 ,通过对不同楞型条件的
据此 ,提出了 Fresnel 透镜的光学效率的计算方法 ,并对目前常用的不同结构 Fresnel 透镜的光学效率进行了 分析和比较 ,对其适用性和优缺点作了定性的评价 。该文研究结果对太阳能聚光光伏发电系统的光学系统 设计具有一定的理论指导意义 。
1 Fresnel 聚光透镜一般设计方法
图 1 为弧形基面 Fresnel 透镜光线聚集的原理示意图 ,设 F 为在光轴上一点光源 ,光束从 F 点出发 ,经 过介质到达透镜经折射聚焦于透镜的另一侧 F′点 。图 2 为图 1 中第 i 楞尖劈透镜元横截面的局部放大图 , 由图 2 可见 ,一束光线通过透镜的第 i 楞经过了 2 个光学界面的折射 ,即经过 A 折射至 B ,然后折射于聚焦 点 F′。设 O 和 O′分别为弧形基面横切面圆心和横切面中心 。
(5)
式 (5) 即为 Fresnel 聚光透镜的一般设计公式 ,根据该式可以计算使光轴上任意点光源聚光到特定成像
面的第 i 楞尖劈透镜元顶角 ,假设楞面采用等宽设计时 ,当给定弧长即可由此确定第 i 楞透镜元的其它结构
尺寸 ,再由各楞组合即可形成弧形基面 Fresnel 透镜 。
对式 (5) 中参数作一定限制 ,即可获得不同结构透镜的设计公式 。例如 :楞面朝内 ,平行光从光面正入射
Abstract : A general design formula for t he Fresnel lens is obtained t hrough a simple deduction which is initially based on an
LED显示屏结构设计分析
LED显示屏结构设计分析摘要：LED显示屏于八十年代后期开始在全球兴起，在短短的十几年中，LED显示屏的技术与产业发展迅速，目前已经发展成为非常重要的现代信息发布媒体手段，在广告、交通以及金融等行业均得到了广泛的应用。
文章主要针对LED显示屏的结构设计进行分析，深入了解LED显示屏的结构，以此促进LED 显示屏的发展。
关键词：LED显示屏；结构设计；发展趋势0.引言LED电子显示屏是以先进的视频显示技术作为支撑，采用超高亮度的LED 电子发光材料的显示器件，结合音频系统，播放各种图像以及所媒体信息的显示系统。
LED显示屏集合了工程结构技术、光电技术以及视觉原理等众多学科，主要用于室内外大型电子图文以及视频多媒体信息的显示。
由于LED具有超高亮度且图像清晰，目前已成成为室内外大型显示系统的领导者。
1.LED显示屏结构分类LED显示屏（LED panel）LED就是指light emitting diode，是发光二极管的英文缩写。
LED显示屏是通过控制半导体发光二极管的显示方式，依靠灯的亮灭来显示字符，通常LED显示屏用来显示录像信号、文字以及图像等信息。
LED 显示屏的机构主要分为以下几种：即显示屏钢结构、模组结构以及箱体结构。
1.1箱体结构箱体结构按照使用环境可分为室内箱体与户外箱体，按照安装方式可分为固定安装箱体与吊装箱体。
室内箱体与户外箱体的主要区别在于，室内箱体对于防尘防水的要求较低，甚至基本不要求防水防尘，为户外箱体对于防尘防水要求安装模组方面的防护等级至少应当达到IP65级，后门方面的防护等级应当达到IP43级[1]。
户外箱体应当防止直径或者厚度大于1.0mm的工具以及电线类细小的外物入侵箱体，做好防潮防水工作。
1.2钢结构显示屏无论是安装在室内或者室外，均需要钢结构。
对于显示屏来说，钢结构只是充当一个媒介，客户需要通过显示屏供应商的图纸了解箱体的安装流程，真正的钢结构需要计算风载荷，地震载荷等一系列载荷，并需要对当地的地质以及天文气象等有充分的了解。
服装设计说明(一)
服装设计说明（一）“绚影”女装设计说明服装是人类在这个世界上的第一个外壳。
服装不是传统意义上的一种服饰，而是一种文化。
消费者需要第二次设计服装。
通过相应的裁剪技术和缝纫技术，将设计思想制作成物件，使艺术美达到最高点。
追求生活和时尚是现代人生活的一种反映。
时尚从未逝去，永远在重现。
文明与视觉经典的精髓，无论冷漠或热情，奢华或简约，都在生活中展现的淋漓尽致。
一、“绚影”的设计主题本系列灵感来源于对生活的品味，在现实生活中时尚在变幻着它的角色，在复杂多彩的现实生活中上演着戏剧，融合现代时尚造型优雅、精致。
展现了对明天的憧憬，表现了对过去的追忆。
单一色彩对人的视觉赋予亲和力，接近于大自然，把服装展现的更生活化。
二、“绚影”的设计步骤（一）款式设计这一系列衣服简约新潮，线条流畅简洁。
整体服装简洁，优雅大方，简约单调，体现了服装的经典，再现了失传的简约风格。
裙子上下的划分看似简单的划分，整个重点就在这一点上。
服装整体造型体现了服装的美和美感。
局部的设计给视觉冲击带来了不一样的感觉。
该系列服装运用比例与分割、对称与平衡、多样与统一等造型艺术，达到服装的和谐与完美。
在服装用料上以单一的颜色主面料，网眼布与纱为辅料，在前胸设计上，开口在胸高点下，突出了女性的柔美，性感的一面，优雅而大方。
款式以宽松型，没有女性的曲线美，突出了整体的休闲美感。
但在服装的局部进行点缀，在前裙片的贴块上烫上烫钻，修饰了服装整体的单一，在贴块的细部用珠片再加以点缀，金色卓而不郡，点缀的部位有规律而不张扬。
身体的曲线、浪漫的细节，充分的展现出了都市之时尚精神。
（二）结构设计服装结构设计是服装的整体体现。
款式设计的构思和服装结构设计相辅相成。
服装的结构设计决定了服装的整体造型，造型的好坏取决于服装的结构设计。
这一系列衣服结构简单，上下裙摆分。
分割部分的异域风情部分被绘制成细密的褶皱，以达到整件西装的动感。
在局部用网布做补丁，表现服装的层次感。
鼠标的产品结构设计分析
关于鼠标的结构设计分析指导老师：*****:***学号:**********班级:工设101鼠标的产品结构设计分析鼠标的标准称呼应该是“鼠标器”，英文名“Mouse”，它从1968年出现到现在已经有45年的历史了。
鼠标的使用是为了使计算机的操作更加简便，来代替键盘那繁琐的指令。
随着我国网络事业的发展，电脑已经是我们生活的一部分，而鼠标作为电脑的重要输入配件之一也受到人们的关注和期待。
除了功能性，消费者也越来越注重鼠标使用时的舒适性，和外观的个性化。
面对消费者的需求和市场的巨大挑战，鼠标外观及设计就需要创新。
一、同类鼠标产品的分析鼠标的种类及原理：1、按接口类型：可分为串行鼠标、PS/2鼠标、USB鼠标和无线鼠标四种。
串行鼠标是通过串行口与计算机相连，有9针接口和25针接口两种；PS/2鼠标通过一个六针微型DIN接口与计算机相连，它与键盘的接口非常相似，使用时注意区分；总线鼠标的接口在总线接口卡上。
无线鼠标则通过一个接收器来连接鼠标跟电脑，而鼠标则需安电池使用。
2、按键类型分为：两键鼠标、三键鼠标、滚轴鼠标和感应鼠标。
两键鼠标和三键鼠标的左右按键功能完全一致，一般情况下，我们用不着三键鼠标的中间按键，但在使用某些特殊软件时，这个键也会起一些作用；滚轴鼠标和感应鼠标在笔记本电脑上用得很普遍，往不同方向转动鼠标中间的小圆球，或在感应板上移动手指，光标就会向相应方向移动，当光标到达预定位置时，按一下鼠标或感应板，就可执行相应功能。
3、按其工作原理：可以分为机械鼠标和光电鼠标。
机械鼠标底部有个橡胶滚动球，他与平面相接处，利用滚动球的滚动来推动滚轴；光电鼠标的底部有两组发光的二极管，通过LED与感光器的组合来测量鼠标位移。
鼠标的形态：现在市场上有各种造型的鼠标，普通鼠标则形似老鼠，有很富有现代感科技感的鼠标，也有仿生仿卡通造型的鼠标，更有苹果公司设计的无滚轮纯触摸的鼠标。
总之形态丰富，造型各异。
鼠标的材料：涉及到的材料多有abs塑料、工程塑料、橡胶等，加工时会进行喷漆或抛光处理。
塑胶产品结构设计细节
大型的产品胶厚取厚一点，小的产品取薄一点，一般产品取1.0-2.0为多。
而且胶位要尽可能的均匀，在不得已的情况下，局部地方可适当的厚一点或薄一点，但需过度不可加强筋的高度较大时则要做0.5-1的斜度（因其出模阻力大），或者做单边0.25的落差，高度较矮时可不做斜度，但是结构配合面则必须拔模。
3．脱模斜度：塑料产品都要做脱模斜度，但高度较浅的（如一块平板）和有特殊要求的除外（但当侧壁较大而又没出模斜度时需做行位）。
出模斜度通常为0.5-8度，常取3度左右，具体要根据产品大小、高度、形状而定，以能顺利脱模和不影响使用功能为原则。
产品的前模斜度通常要比后模的斜度大0.5度为宜，以便产品开模事时能留在后模。
通常枕位、插穿、碰穿等地方均需做斜度，其上下断差（即大端尺寸与小端尺寸之差）单边要大于0.1以上。
外观面如果做喷油就需要做3度以上，如果是素材或晒纹，则要5-8度。
4．圆角（R角）：塑胶产品除特殊要求指定要锐边的地方外，在棱边处通常都要做圆角，以便减小应力集中、利于塑胶的流动和容易脱模。
外观面最小R通常大于0.1，一般做0.2-0.3以上。
5．孔：从利于模具加工方面的角度考虑，孔最好做成形状规则简单的圆孔，尽可能不要做成复杂的异型孔，孔径不宜太小，一般壁厚2.0则开孔在0.6以上，孔深与孔径比不宜太大，因细而长的模具型心容易断、变形。
孔与产品外边缘的距离最好要大于1.5倍孔径，孔与孔之间的距离最好要大于2倍的孔径，以便产品有必要的强度。
与模具开模方向平行的孔在模具上通常上是用型心（可镶、可延伸留）或碰穿、插穿成型，与模具开模方向不平行的孔通常要做行位或斜顶，在不影响产品使用和装配的前提下，产品侧壁的孔在可能的情况下也应尽量做成能用碰穿、插穿成型的孔。
孔内根据上图方式拔模，PL分型处，后模小平台设计0.1以上，防止成型跑毛边。
6．凸台（BOSS）：凸台通常用于两个塑胶产品的轴－孔形式的配合，或自攻螺丝的装配。
结构设计知识：光结构设计的基本原理与方法
结构设计知识：光结构设计的基本原理与方法光结构设计是一种以光为主要载荷的特殊结构设计方法，广泛应用于建筑、桥梁、车辆等领域，它具有轻量、透明、美观等特点。
本文将介绍光结构设计的基本原理与方法，帮助读者更好地了解光结构设计。
一、光结构设计的基本原理1.轻量化轻量化是光结构设计的基本原则之一。
由于光结构本身重量较轻，采用轻量化设计可以更好地发挥光结构的优势，减少材料用量，提高结构刚度和稳定性。
2.刚度光结构中的杆件由于其横截面较小，其刚度相对较小，容易受到外力的影响而发生形变。
因此在光结构设计中，需要通过优化设计材料、截面尺寸、排布方式等多种方法，提高结构刚度，保证其承载能力和稳定性。
3.美观性光结构在建筑、桥梁等领域的应用越来越广泛，未来的建筑结构设计趋势必将更加注重美学与艺术性的发展。
光结构具有透明、轻盈、流线型等优点，可以创造出更具现代感的建筑和桥梁结构，符合人们对于城市美学的期望。
二、光结构设计的方法1.材料选择材料的选择与光结构设计紧密相关。
在光结构设计中，常见的材料有钢管、金属板、玻璃、碳纤维等。
材料的选择要考虑到承载能力、强度、刚度、韧性等多种因素，同时需要根据实际使用环境和场地要求进行合理搭配。
2.截面设计截面设计是光结构设计中的一个重要环节。
在截面设计中，需要根据结构受力原理和材料性能，在设计中选择合适的截面形式和尺寸，以提高结构的刚度和稳定性。
3.排布方式光结构的排布方式对于整个结构的承载能力和使用效果具有重要影响。
在设计中，需要考虑到结构受力方向和杆件连接方式等因素，合理排布杆件，增强结构的承载能力和稳定性。
4.连接方式在光结构设计中，连接方式必须合理、牢固，以保证结构的稳定性和安全性。
常见的连接方式有螺纹连接、焊接、铸造等多种方式，需要针对具体情况进行选择和确定。
5.模拟和分析在光结构设计中，需要使用一些计算软件和工具，进行模拟和分析，以掌握结构的承载能力、安全性等方面的情况。
分析智能机床防护结构设计要点
分析智能机床防护结构设计要点发布时间：2022-05-17T05:11:52.189Z 来源：《工程建设标准化》2022年3期作者：李波波[导读] 近些年来，随着我国科研技术的不断进步，制造能力不断增强，我国智能机床在性能、李波波昆明机床股份有限公司云南昆明 650201摘要：近些年来，随着我国科研技术的不断进步，制造能力不断增强，我国智能机床在性能、质量、可靠性等方面得到了巨大提升，自主研发了许多高端机床与功能部件。
智能机床作为多项技术的综合体，在满足功能的前提下，对机床模型设计进行研究，提升其外观、质量、品味和产品附加值及整体造型，满足市场竞争的需要，已成为机床制造业亟待解决的问题。
本文主要讨论智能机床外防护结构设计的要点。
关键词：智能机床；防护结构；设计要点；前言智能机床是能够对制造过程做出决定的机床。
智能机床能了解并监控整个制造过程，同时对生产过程中出现的各类偏差进行诊断和修正，并且能提供生产的最优化方案。
此外，智能机床还能计算出所使用的切削刀具，主轴，轴承和导轨的剩余寿命，让使用者清楚其产品的更迭时间。
作为一种经济、环保、高效、能适应未来社会发展需要的新型数控机床产品，随着时代、工艺、审美的进步，在产品中运用兼顾功能与审美的高科技外观保护已成为机床不可或缺的一部分[1]。
但在实际生活中，随着计算机互联网技术高速发展，机床功能部件更新换代的速度也在加快，市场需求量最大的智能车床防护结构的发展却远远滞后于数控技术及功能部件的发展。
如在防护结构仍然是简单搭接结构，达不到高速、高精、高可靠性所需要的30米、200米等的高压水泵的需求，还不及高压断屑，中心高压出水等集成化、智能化的市场需求，因此，防护结构的变革迫在眉睫[2]。
一、智能机床发展的意义随着社会发展，传统机床越来越不能满足人类生产生活的需要，一些问题也开始逐渐暴露。
因此，顺应社会发展趋势，智能机床具有重要的发展意义。
从具体功能上看，其可以通过自动抑制振动、减少热变形、避免干涉、自动调整润滑油量、降低噪音等，提高机床加工的精度和效率。
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产品结构设计与露(透)光分析
2-3，产品的透光的原因
产品的透光性与以下方面有关：1，素材的透光性，2，表面的处理工艺 如喷涂油漆的透光性。只有当素材与其的表面处理工艺如喷漆都透光时， 产品才出现透光。如果其中有一个方面不透光，产品就不会透光，如果 两个方面都具有半透光，则产品的整体透光性会下降，直至不透光。 当然,产品的透光性还与光的强度有关系,如半透的产品,当很强的LED灯 直接照射时,可能会透光增强,当较弱的LCD灯光时,可能会显得微透光或 不透光. 产品的透光有两种情况：光源的直接照射而透光，透明材料或透光性很 高的材料的导光后使装配缝隙内的露光
因按键处的LED灯有强的直接照射效果，因此最容易出现露光的地方在按键 区域，如底面壳的不完整的止口，按键局部无遮光片等。
此处对按键结构原因造成的露光不作举例.
3-1，底面壳按键侧不完整的止口处的露光；露光分析 1，露光区域 此两处为按键的灯 位
底面壳此两处扣位处 的装配缝隙露光
2，原因分析及改善对策
产品结构设计与露(透)光分析
4,我司常用的原材料有PC，PC+ABS，ABS，PC+GF，PPA+GF等， 常见牌号的材料颜色有透明，原料本色，白色，黑色，与灰色，一般情况下， 手机壳胶位厚度设计为常规厚度1.5mm,如ABS原色料，PC+GF原色料， PPA+GF原色料，LG的PC+ABS的白色料都是透光的，而黑色料在胶位厚 度很薄也不会透光,灰色料在胶位厚度偏薄如小于0.8mm时会开始出现透 光.GE的PC+ABS的白色料胶位厚度在1.5mm时基本不透光,在1.0mm左 右有透光 2-2,表面工艺如喷涂油漆的透光性 1，油漆的透光性与油漆的颜色与厚度有关系，一般情况下，越深颜色的 遮光性越好，越浅的颜色遮光性越差 2，黑色在一定厚度下是遮光的，而深颜色的银灰色的颜色相对也有好的 遮光性，而银色遮光性与油漆的粗细程度和厚度有很大的关系，一般情况下 不能做到完全遮光，印刷的镜面银具有遮光性，其它的油漆颜色都具有一定 的透光性。 3，机壳常见喷涂的油漆颜色如冰铝银，珍珠白，,香槟金，蓝色,粉红,红 色都具有透光性，钢琴黑具有好的遮光性(需保证一定的油漆厚度) 4，所有蒸镀不导电工艺不论什么颜色此工艺都具有透光性 5，水镀工艺不具有透光性
原因如右上图: 改善措施如右下图：
4, 产品在前期结构设计与评审需综合考虑结构与工艺可能会出现的 露(透)光现象并提出改善与预防措施。
产品结构设计与露(透)光分析
2，原因分析及改善方法： 露光原因为IML片材(PET)包胶到侧面底部(如下右图),前壳为透明PC料，有 导光性,而前壳与前壳铝片有配合间隙而露光，下图为LCD区域的模截面剖视 图： 紫色箭头为LCD
红色线为IML片材， 包到此转角处 的灯光导出情况， 使配合间隙内露 光 泡 棉 前 壳 LC D 铝 片
紫色箭头为LED光的射出情况， 前壳因光源的照射直接透光
改善方案：在内部采用手涂黑色的方案不可靠且不具备量产性，考虑开 喷涂夹具将内部局部喷涂黑色遮光漆
产品结构设计与露(透)光分析
3，结构原因所引起的产品装配缝隙源自露光情况在产品的内部光源的直接照射下，如果没有挡光的结构或挡光的结构太少 （常出现在装配缝隙处）会使内部光在不应该出现光的地方而直接露出。
产品结构设计与露(透)光分析
按键侧面壳每边有 一个扣位，为了防 止扣位胶厚产生缩 水，背面采用减胶 做成骨的形式，因 此局部有切穿，在 按键LED灯的照射 下，直接从装配缝 隙内露光 此扣位背面因 无法封胶，在 指示红色处加 一个0.2mm高 的台阶(在保证 与底壳扣位无 干涉的情况下), 用来挡光
2，产品材质本身透光所影起的透光情况
2-1，素材的透光性，如果能够看到素材背面的光源时，那么此素材就有透光性
1，材料本身的高透明性，如透明素材，而且具有好的导光性， 2，如果材料本身是透光的（不一定透明），通过添加一定的色粉，可以配不 同的颜色，在一定材料厚度的情况下，随色粉的配方与添加浓度的不同，可以做 到实色（完全不透光），透光（需透明材料配制），半透光等情况，一般情况下， 越浅色的颜色易出现透光（如白色），而深色的颜色不易出现透光（如黑色） 3，对于半透的素材，材料的透光性与素材的厚度也有一定的关系，越厚，透 光性下降，直至不透光，越薄，透光性越好。
此为隐 藏按键 后，按 键灯光 位置， 共八个 LED灯
产品结构设计与露(透)光分析
2，原因分析及改善方法： 前壳以及前壳装饰件用白色素材只喷油正面，且喷涂颜色也为白色，由于白 色素材与白色油漆都不具备遮光性，在光源的直接照射下而透光：
前 壳
五金片（遮光） 键 帽 硅胶（透光）
LED 光
剖视图放大如右图
产品结构设计与露(透)光分析
1，产品露(透)光的原因
手机内部的光源主要在两个地方，一个为LCD区域，一个为按键区域
当手机内部有光源后，手机的外表面本不应当看到光的地方，却有可见的光从 内部泄露，此两种情况可造成，1，结构上存有能使光直接射出的缝隙而露光，无 挡光的结构或挡光的位置不够，如底面壳按键侧有被切断的止口处，按键间隙处 等。2，材料的本身的透光，如素材的透光，或透光的素材表面处理工艺如喷涂的 油漆颜色不具有遮光性
产品结构设计与露(透)光分析
2-4，透明材料或透光性高的材料的导光后使装配缝隙内的露光：如前壳组件露 光 1，露光区域： 前壳为透明材料，IML工艺，周边热熔环形铝片装饰件，装配后的周边缝隙 中（如下左图示的红线区域）有露光现象
此黄色 区域为 LCD的 显示区 （有光 源） 周边 红线 区域 有露 光 此六个 LED灯 为键盘 的光源
局部放大如右图
改善方案图
此处IML 片材增加 拆弯挡光
另外：前壳与前壳铝片按键侧边的配合间隙露光，也与上述原因相似，不另作 说明
产品结构设计与露(透)光分析
2-5，产品直接透光，如前壳按键区域周边透光 1，透光区域： 组装整机后，LED发光时会从键框周边透出来.
红色框 范围内 胶件应 当不透 光，但 实际上 在LED 发光时 有光透 出