第一部分 产品结构设计基础知识 2
第1章 产品结构设计简述 2
1.1 产品结构设计的概念及分类 2
1.1.1 产品结构设计的概念 2
1.1.2 产品结构设计的分类 3
1.2 开发部的组织架构 3
1.3 开发部各职位工作职责 3
1.3.1 开发部经理工作职责 4
1.3.2 开发部主管工作职责 4
1.3.3 开发部文员的工作职责 4
1.3.4 电子工程师的工作职责 5
1.3.5 结构工程师的工作职责 5
1.3.6 绘图员的工作职责 5
1.3.7 技术员的工作职责 6
1.4 产品结构设计工程师任职要求 6
1.5 产品结构设计认识的误区 8
1.5.1 误区1——结构设计就是画图 8
1.5.2 误区2——会软件就会结构设计 9
1.5.3 误区3——结构设计就是抄袭 9
1.5.4 误区4——结构设计很难学 9
第2章 新产品开发流程 11
2.1 新产品开发流程介绍 11
2.2 新产品开发流程图 11
2.3 新产品开发流程具体环节 12
2.3.1 市场部签发新产品开发指令单 12
2.3.2 指令单确认与前期评审阶段 13
2.3.3 新产品开发计划及进度管制 16
2.3.4 产品结构设计阶段 17
2.3.5 结构手板及检讨 18
2.3.6 模具制作及跟进 18
2.3.7 第一次试模及检讨 20
2.3.8 样板制作及检讨 21
2.3.9 新产品发布会 22
2.3.10 新产品开发的后续工作 25
第3章 产品结构设计总原则及钣金类产品结构设计基本原则 26
3.1 产品结构设计总原则 26
3.1.1 合理选用材料 26
3.1.2 选用合理的结构 27
3.1.3 尽量简化模具结构 27
3.1.4 成本控制 28
3.2 产品结构设计特点 28
3.2.1 产品结构设计特点之连接 29
3.2.2 产品结构设计特点之限位 29
3.2.3 产品结构设计特点之固定 29
3.3 钣金类产品设计的基本原则 30
3.4 钣金类产品设计的工艺要求 30
3.4.1 冲切 31
3.4.2 折弯 33
3.4.3 拉伸 35
3.5 压铸类产品结构设计的工艺要求 36
第4章 塑料件结构设计的基本原则 37
4.1 塑料件结构设计原则 37
4.2 塑料件料厚 37
4.3 塑料件的脱模斜度 38
4.4 塑料件的圆角设计 40
4.5 塑料件的加强筋设计 41
4.6 塑料件的支撑面设计 42
4.7 塑料件孔的设计 42
4.8 塑料件上文字、图案设计 43
4.9 塑料件上的螺纹设计 44
4.10 塑料件上的嵌件设计 45
4.11 塑料件的自攻牙螺丝 46
4.11.1 自攻牙螺丝的分类 46
4.11.2 自攻牙螺丝的长度计算 47
4.11.3 自攻牙螺丝与机牙螺丝的区别 47
4.11.4 自攻牙螺丝、螺丝柱的设计 48
4.11.5 自攻牙螺丝材料及常用表面处理 49
4.12 塑料件的尺寸精度 49
第5章 模具基础知识 51
5.1 模具概述 51
5.2 模具的分类 51
5.3 塑胶注射模介绍 52
5.4 塑胶注塑机介绍 53
5.4.1 注塑机分类 53
5.4.2 模具在注塑机上的安装 54
5.5 注塑过程 55
5.6 注塑模结构 56
5.6.1 注塑模分类 57
5.6.2 二板模结构 57
5.6.3 三板模结构 58
5.6.4 标准模架 59
5.7 模具行业常用术语介绍 60
5.8 模具设计流程 61
5.8.1 接收塑胶产品结构图并检查 61
5.8.2 模具装配图设计 62
5.8.3 模具零件加工图设计 62
5.8.4 模具制作与加工 62
5.8.5 T1 63
5.8.6 注塑生产 63
5.9 浇注系统 63
5.9.1 浇注系统的构成 63
5.9.2 主流道 63
5.9.3 分流道 64
5.9.4 冷料井 65
5.9.5 浇口 65
5.10 分模面 67
5.11 顶出系统 68
5.11.1 脱模设计原则 68
5.11.2 顶针、扁顶针介绍 69
5.12 排气系统 69
5.12.1 排气不足的危害性 69
5.12.2 排气方法 70
5.13 行位与斜顶 71
5.13.1 行位结构 71
5.13.2 行位的运动原理 71
5.13.3 斜顶结构 72
5.13.4 斜顶的运动原理 73
5.14 常用塑胶缩水率 73
5.15 模具钢材 74
第6章 常用结构材料及注塑缺陷分析 76
6.1 常用塑胶材料基本知识 76
6.1.1 塑胶的定义及分类 76
6.1.2 ABS 78
6.1.3 PP 79
6.1.4 PE 81
6.1.5 PVC 82
6 1.6 PA 83
6.1.7 POM 84
6.1.8 PC 85
6.1.9 PMMA 87
6.1.10 PS 88
6.1.11 PET 89
6.1.12 PC＋ABS 90
6.1.13 PC＋GF 91
6.2 常用金属材料基本知识 92
6.2.1 金属材料的简述 92
6.2.2 不锈钢 92
6.2.3 铝 93
6.2.4 铜 95
6.2.5 镍 96
6.2.6 锌合金 97
6.3 常用软胶材料基本知识 98
6.3.1 软胶材料简述 98
6.3.2 硅胶 98
6.3.3 TPU 99
6.4 胶件注塑常见问题分析及解决方法 100
6.4.1 缩水 100
6.4.2 披锋 101
6.4.3 塑胶变形 102
6.4.4 多胶及少胶 102
6.4.5 顶白 103
6.4.6 胶件拖伤及拉伤 104
6.4.7 烧焦 104
6.4.8 夹水线 105
6.4.9 水口切除不良 106
6.5 塑料的简单识别方法 106
第7章 常用表面处理知识 108
7.1 喷涂 108
7.2 水镀 110
7.3 真空镀 113
7.4 电铸 115
7.5 IML 117
7.6 丝印 121
7.7 移印 121
7.8 水转印 122
7.9 烫金 123
7.10 烤漆 124
7.11 氧化 125
7.12 机械拉丝 126
7.13 镭雕 127
7.14 高光切边 127
7.15 批花 128
7.16 喷砂 128
7.17 腐蚀 129
7.18 抛光 129
第二部分 实例——完整的产品结构设计过程 132
第8章 ID图及PCB堆叠分析 132
8.1 产品说明及相关资料 132
8.2 ID图分析 134
8.2.1 分析前壳组件 135
8.2.2 分析底壳组件 136
8.3 PCB堆叠 138
第9章 结构建模 155
9.1 结构建模简述 155
9.2 产品模板介绍及自顶向下的设计理念 157
9.3 创建产品模板 159
9.4 构建骨架模型 164
9.4.1 构建骨架的基本要求 164
9.4.2 跟踪草绘构建外形曲线 164
9.4.3 构建前壳曲面 170
9.4.4 构建底壳曲面 173
9.4.5 构建公共曲面 174
9.4.6 构建其他曲线 174
9.5 构建前壳组件 175
9.6 构建底壳组件 180
9.7 装配PCB堆叠板 184
9.8 建模评审结构并调整骨架中的曲线 186
第10章 产品结构布局设计 189
10.1 结构关系分析与结构绘图的基本要求 189
10.1.1 产品各零部件的结构关系分析 189
10.1.2 产品结构设计绘图的基本要求 190
10.2 结构布局设计的流程 190
10.3 判断PCB堆叠板的装配顺序 191
10.4 前壳与底壳的止口设计 191
10.4.1 止口的定义 191
10.4.2 止口的作用 192
10.4.3 止口设计的原则 192
10.4.4 公止口尺寸说明 192
10.4.5 止口的配合尺寸说明 193
10.4.6 止口作图步骤 193
10.5 前壳与底壳的螺丝柱设计 195
10.5.1 前壳与底壳固定方式的选择 195
10.5.2 螺丝柱作图步骤 196
10.6 前壳与底壳的卡扣设计 198
10.6.1 卡扣的作用 198
10.6.2 卡扣的分类 198
10.6.3 卡扣横向配合 199
10.6.4 卡扣纵向配合 199
10.6.5 卡扣与止口的关系 200
10.6.6 卡扣的变形空间设计 201
10.6.7 卡扣掏胶 201
10.6.8 整机卡扣个数设计 201
10.6.9 卡扣作图步骤 202
10.7 螺丝塞结构设计 205
10.7.1 螺丝塞设计要点 205
10.7.2 螺丝塞结构设计作图步骤 206
第11章 前壳组件结构设计 209
11.1 LCD屏限位结构设计 209
11.1.1 前壳限位骨位 209
11.1.2 限位骨位避开屏FPC 209
11.1.3 LCD屏限位骨四个角缺口设计 210
11.1.4 限位骨位装配边倒角 210
11.1.5 前壳视窗开口设计 211
11.1.6 LCD泡棉设计 211
11.1.7 限位骨位作图步骤 211
11.2 TP屏结构设计 213
11.2.1 TP屏简介 213
11.2.2 电阻式触摸屏基本知识 213
11.2.3 电容式触摸屏基本知识 214
11.2.4 电阻式与电容式触摸屏的优缺点比较 215
11.2.5 电容触摸屏的分类 215
11.2.6 电容触摸屏的结构组成 216
11.2.7 触摸屏设计尺寸 217
11.2.8 触摸屏的固定设计 218
11.2.9 TP屏的结构作图步骤 218
11.3 MIC结构设计 220
11.3.1 限位设计 220
11.3.2 MIC密封音腔设计 220
11.3.3 MIC的进音面积设计 220
11.3.4 MIC的结构设计作图步骤 221
第12章 底壳组件结构设计 223
12.1 电池固定结构设计 223
12.1.1 电池限位设计 223
12.1.2 电池Z向限位设计 224
12.1.3 电池限位作图步骤 224
12 2 喇叭结构设计 225
12.2.1 喇叭限位设计 226
12.2.2 喇叭密封音腔设计 226
12.2.3 喇叭配合尺寸设计 227
12.2.4 喇叭出音面积设计 227
12.2.5 喇叭防尘网设计 228
12.2.6 喇叭结构设计作图步骤 228
12.3 摄像头结构设计 229
12.3.1 认识摄像头 229
12.3.2 摄像头限位结构设计 230
12.3.3 摄像头镜片设计 230
12.3.4 摄像头泡棉设计 231
12.3.5 摄像头结构设计作图步骤 231
12.4 GPS模块结构设计 233
12 4.1 固定设计 233
12.4.2 避让设计 233
12.4.3 GPS模块结构设计作图步骤 234
12.5 连接器的避让与限位 235
12.5.1 内存卡连接器结构设计 235
12.5.2 音频与AV接口结构设计 236
12.5.3 其他连接器的结构设计 237
12.5.4 连接器的避让作图步骤 238
12.6 侧键结构设计 240
12.6.1 侧键的P＋R结构设计 240
12.6.2 纯塑料键帽结构设计 240
12.6.3 侧键与壳体的配合设计 241
12.6.4 侧键的定位结构设计 241
12.6.5 侧键结构设计作图步骤 242
第13章 后续结构设计及检查 245
13.1 反止口结构设计 245
13.1.1 反止口的作用 245
13.1.2 反止口设计要点 245
13.1.3 反止口与止口的配合设计 246
13.1.4 反止口不同的结构类型 246
13.1.5 反止口的数量设计 248
13.1.6 反止口设计的作图步骤 248
13.2 限位主PCB的结构设计 249
13.2.1 主要限位结构 249
13.2.2 辅助限位结构设计 250
13.2.3 螺丝柱限位主板 250
13.2.4 反止口限位主板 250
13.2.5 主板扣位 250
13.2.6 限位主PCB的结构设计作图步骤 252
13.3 前壳Z向顶主板结构设计 252
13.3 1 螺丝柱四周长骨位 252
13.3.2 LCD屏的四周长骨位 253
13.3.3 前壳顶主板作图步骤 253
13.4 底壳Z向顶主板结构设计 254
13.4.1 螺丝柱四周长骨位 254
13.4.2 反止口处长骨位 254
13.4.3 限位电池骨位顶主板 254
13.4.4 底壳顶主板作图步骤 255
13.5 其他结构设计 255
13.5.1 贴标签纸位置 255
13.5.2 设计支架卡扣位 256
13.5.3 设计壳料上的字符及标识 256
13.5.4 作图步骤 257
13.6 模具斜顶倒扣检查及处理 258
13.7 零件拔模检查及处理 259
13.8 尖钢、薄钢的检查及处理 260
13.8.1 尖钢及薄钢的介绍 260
13.8.2 壳料容易产生薄钢的地方 260
13.8.3 尖钢、薄钢的处理 261
13.9 厚胶、薄胶的检查及处理 262
13.9.1 厚胶及薄胶的介绍 262
13.9.2 壳料容易产生厚胶及薄胶的地方 262
13.9.3 厚胶及薄胶的检查 263
13.9.4 厚胶及薄胶的处理 265
13.10 小断差面的处理 265
13.11 干涉检查及处理 266
13.11.1 干涉的概念 266
13.11.2 干涉的检查 267
13.11.3 干涉的处理 268
13.12 DFMA 与 FMEA结构设计检查 269
13.12.1 DFMA定义及优点 269
13.12.2 FMEA装配检查表 269
13.12.3 FMEA零件检查表 270
13.13 结构评审 271
13.13.1 结构评审的重要性 271
13.13.2 结构评审的分类 272
第14章 常用资料输出与可靠性测试 274
14.1 常用资料的输出 274
14.1.1 BOM表 274
14.1.2 外形线框图 275
14.1.3 零件工程图 276
14.1.4 辅料打样图 277
14.1.5 常见辅料设计技术要求 278
14.1.6 爆炸图 281
14.2 可靠性测试 283
14.3 机械试验项目测试 283
14.4 环境适应测试 284
14.5 寿命测试 286
14.6 静电抗干扰测试 288
14.7 结构件表面处理测试 288
14.8 特殊条件测试 291
第三部分 产品结构设计提高及求职 294
第15章 常用结构 294
15.1 电池仓的结构 294
15.1.1 常见电池型号及规格 294
15.1.2 认识电池仓 295
15.1.3 电池仓结构设计尺寸 295
15.1.4 电池仓结构设计注意事项 297
15.2 美工线结构 297
15.2.1 认识美工线 297
15.2.2 美工线的结构设计尺寸 298
15.2.3 美工线的形式 298
15.2.4 其他美工线 299
15.3 超声波焊接 300
15.3.1 超声波焊接的概念 300
15.3.2 超声波焊接的优点及缺点 301
15.3.3 超声波焊接的应用 301
15.3.4 不同的焊接面设计 302
15.3.5 超声线设计 303
15.3.6 影响焊接效果的因素 304
15.3.7 不同塑料超声焊接的匹配性 305
15.4 齿轮传动设计 305
15.4.1 齿轮传动概述 305
15.4.2 齿轮的分类 306
15.4.3 塑胶齿轮介绍 306
15.4.4 塑胶齿轮的材料 307
15.4.5 齿轮的相关参数 308
15.4.6 齿轮中心距的设计 309
15.4.7 牙箱传动比的计算 309
15.4.8 塑胶牙箱的结构设计 310
15.4.9 电动机的扭矩 312
15.4.10 减少牙箱噪声的措施 313
15.4.11 齿轮与齿条的传动 313
15.5 防止胶件缩水的结构优化 314
15.5.1 缩水的概念 314
15.5.2 缩水的原因分析 315
15.5.3 加强筋厚度设计 315
15.5.4 胶柱厚度设计 316
15.5.5 其他胶厚处优化设计 317
第16章 Pro/E产品外观建模实例 318
16.1 手机外观建模 318
16.1.1 题目要求 318
16.1.2 分析图形 319
16.1.3 导入线框 320
16.1.4 导入Pro/E软件中 324
16.1.5 构建基本曲线 325
16.1.6 构建外形曲线与分界面曲线 326
16.1.7 构建分界面曲面 327
16.1.8 做前壳曲面 327
16.1.9 构建后壳曲线 333
16.1.10 构建后壳上部分曲面 334
16.1.11 构建斜边曲面 335
16.1.12 构建后壳底面曲面 337
16.2 车形鼠标外观建模 341
16.2.1 题目要求 341
16.2.2 分析图形 341
16.2.3 构建顶面拱形曲面 342
16.2.4 构建侧面圆弧曲面 343
16.2.5 构建前面波形曲面 344
16.2.6 构建后面凸出的曲面 348
16.2.7 构建侧面车轮曲面 349
16.2.8 生成实体 353
第17章 产品结构设计练习 355
17.1 建模练习 355
17.1.1 根据抄数线构建模型 355
17.1.2 作图思路提示 356
17.1.3 根据ID线构建外形 357
17.1.4 作图思路提示 358
17.2 结构设计练习 359
17.2.1 遥控发声器的结构设计 359
17.2.2 发声器结构设计思路提示 360
17.2.3 MP4整机结构设计练习 361
17.2.4 MP4结构设计思路提示 362
17.3 牙箱设计练习 365
17.3.1 牙箱设计要求 365
17.3.2 牙箱设计思路提示 365
第18章 结构工程师常见面试题解答及面试技巧 367
18.1 塑胶、橡胶材料类 367
18.2 金属材料类 370
18.3 结构设计类 371
18.4 表面处理类 376
18.5 模具基本知识类 379
18.6 机械制图类 383
18.7 测试类 384
18.8 产品结构设计的职业规划及面试技巧 385
18.8.1 决定工资的因素 385
18.8.2 产品结构设计的职业规划 386
18.8.3 写简历的注意事项 387
18.8.4 面试技巧 387