在機械設計中,產品結構設計有哪些具體環節?

在大部分公司做機械設計,任何一個新產品的設計、開發,先要市場部來下發新產品設計和開發的指令單,在經過評審後,制定出來開發計劃和進度管制,然後才會到研發設計的階段。

而具體產品結構設計階段,包含以下幾個部分:

在機械設計中,產品結構設計有哪些具體環節?

一、產品結構設計階段

產品結構設計階段包括外觀建模及評審、外觀手板製作、產品內部結構設計及評審等內容,是產品結構設計的重要階段。

一般來說,在做外觀建模之前是產品外觀圖(2D-ID)的製作及確認,產品結構工程師根據設計要求來完成三維圖外形(3D-ID)的製作,然後根據三位外形圖來製作外觀手板。

產品內部結構設計包括前殼結構設計,底殼結構設計,裝飾件結構設計,按鍵結構設計及其他零件的結構設計等。按時完成後進行產品結構評審,需要評審集思廣益了。

二、結構手板及檢討

結構手板就是在沒有開模的前提下,根據產品的結構圖紙做出一個或幾個產品出來。手板的主要作用有以下幾個方面:

1、檢驗結構的可行性

手板是實物,是可以觸摸也可以裝配的,可以直觀地反映結構設計的合理性,也可以用來檢驗裝配的難易程度,以便提前發現問題及解決問題。

2、給客戶提前體驗產品

手板轉配後可以給給客戶提前體驗產品及在開模前提出修改意見,也可以讓客戶用手板做前期的宣傳推廣等工作。

3、用作功能測試

新產品的開發測試環節是必不可少的, 尤其是電子類產品,這時候結構手板就派上用場了,在開模前就用來測試,大大縮短了以後測試的時間。

4、減少直接開模的風險

複雜的產品,結構手板尤其重要,模具製造費用較高,少則幾萬多則幾百萬。結構手板的製作方法目前主要有激光快速成型(RP)和數控加工中心(CNC)加工。

三、模具製作及跟進

結構完成後下一步就是模具製作,結構工程師需要對整個模具製作過程進行跟進,及時溝通,按時按質完成。

一個產品需要開多少套模具取決於產品的零件個數及外形尺寸大小,小的零件只要材料相同就可以放在一套模具內,大的零件和要求比較高的零件要單獨做一套模具。結構工程師和模具製造方溝通後,制定模具排模清單表,以確定零件在哪一套模具內。

衝壓件開衝壓模,壓鑄件開壓鑄模具,塑膠件開塑膠模具。模具製造費用高,需要總經理簽署。

四、 第一次試模及檢討

第一次試模是模具製作完成後,第一次試生產零件,是檢驗模具製作是否滿足要求的必經環節,俗稱 T1。

檢討的步驟如下:

1、檢查單個零件有沒有滿足設計的要求

塑膠件主要檢查注塑缺陷,包括表面是否有縮水、表面是否有拉傷、是否有多膠少膠的現象、是否有披鋒、是否有變形等。

五金件主要檢查表面處理是否達到要求、零件是否變形、外觀件是否有刮手現象、零件尺寸是否達到設計數據等。

2、檢查零件裝配有沒有滿足設計的要求

將所有的零件進行裝配,主要檢查是否方便裝配,包括零件的定位及固定是否可靠等。還要檢查裝配好之後零件之間有無段差及明顯的間隙,干涉等。

3、最後檢查整機功能是否滿足設計的要求

將整個產品裝配好之後,檢查整個產品的功能。

第一次檢討及修改到第二次檢討時間要看問題的多少與難易,大部分為三天左右。第二次試模及檢討主要是檢討上一次的問題,方法及流程與第一次檢討相同。如果第二次檢討之後還有問題,還需要第三次,直到產品符合設計為止。

五、 樣板製作及檢討

手板和樣板不一樣,手板就是在沒有開 模具的前提下,根據產品外觀圖紙或結構圖紙先做出的一個或幾個,用來檢查外觀或結構合理性的功能樣板;樣板是模具做完之後才能製作的,是客戶試產前試做的一模一樣的樣板,用來確認。

六、試產到量產

在產品試產之前,通常研發部門會先組織各相關部門主要人員來召開相關產品的發佈會,組織各部門相關人員來配合生產工作,各盡其責來負責後續需要解決的一系列關於生產、製造、問題、品質,還有量產後市場的反饋等等問題。以保證量產的過程及量產之後不出現問題。


雲智圖

——專注於工業設計的互聯網外包平臺(產品設計、機械設計、程序設計、界面設計)


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