时间：2023-05-29 18:22:59
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇产品结构设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1TRIZ理论分析运用实例
下面以产品设计中解决高顶盖凹陷强度低的实例来说明39个通用技术参数、40个发明原理、矛盾矩阵的综合应用步骤和求解过程。
1.1问题描述公司生产的海狮高顶盖车身，外观尺寸大（3400mm×1970mm×470mm）、拉延深度高（约470mm）、外观质量要求高，零件主要缺陷为拉延刚性不足，有裂纹、暗伤等，产品不良率高。系统主要工艺为冲压和焊接。零件焊接后顶盖侧面产生的失稳凹陷不平，严重时需刮腻子进行修补缺陷，影响生产效率，顾客不满意。
1.2原因分析
1.2.1设计结构原因提取现有产品高顶盖进行结构分析，发现问题的关键在于高顶盖产品的结构上，对现有车型高顶盖系统进行分析，两侧焊接止口根部尺寸R值较大（为R5~6.5mm），零件拉延后零件塌陷。顶盖两侧表面平直设计，没有形成一定弧度；靠近R根部无台阶设计；与水槽焊接止口平直，没有形成一定的锐角，对产品的结构有一定的影响。侧面结构如图2所示。
1.2.2模具制造原因目前高顶盖加工工艺采用拉延切边、冲孔整形的工艺。在拉延工艺中直接形成R5根部尺寸和侧部形状尺寸，零件的整体刚性靠材料的充分塑性形实现。
1.2.3目前问题的解决方法和影响1）侧面凹陷是通过顶盖侧面增加补强板解决侧面强度不足的问题。带来的影响增加车身重量，增加制造成本，还影响使用功能。2）通过增加零件拉延力参数提高侧面的强度，带来的影响是零件产生暗伤或裂纹，造成废品率提高，提高检测成本。
1.2.4提取技术矛盾产品外形结构简单，对模具精度要求不高。但会带来产品强度降低的风险。
1.3提取技术参数
根据2.2.4提取的矛盾是：产品结构简单，两侧面强度不能降低。根据TRIZ技术系统通用技术参数中的定义，选择“参数14——系统的强度”，作为改善的参数。在改善“系统的强度”这个参数的同时，零件加工提出更高的要求，即要求零件工作过程中，必须相应地增加设备的压力，提高工装的精度，提高材料的可加工性级别，以避免物体有害因素的的恶化。在加工过程中恶化的参数时可加工性。根据通用技术参数中的定义，选择“参数32——可制造性”，以此作为被恶化的参数。
1.4查找TRIZ矛盾矩阵
提高系统的强度为欲改善的参数：选参数14——强度。设备精度提高为被恶化的参数：选参数32——制造性。查找TRIZ矛盾矩阵，从矩阵表查找参数14和参数32对应的方格，得到方格中推荐的发明原理序号共4个，分别是：11、3、10、32。与发明原理序号对应，得到这4条发明原理依次是：11预先防范原理；3局部性质原则；10预先作用原理；32变色原理。
1.5发明原理分析
原理11为预先防范。分析：图1零件结构，侧面平直，R根部没有加强台阶，可以考虑在产品设计时事先防范，将零件平直型面预先进行弧度设计。该原理对优化设计有一定的作用。原理3局部性质原则。分析：表现在从物体或外部介质（外部作用）的一致结构过渡到不一致结构。侧面强度不足，在侧面增加台阶过度到R根部。中间采用圆弧过渡，负面内容，会对零件的拉延性有影响。原理10预先作用。分析：原顶盖焊接时侧面凹陷，侧面焊接止口边上翘1.5°，通过预先角度使零件与水槽焊接时，通过力的传递提高顶盖侧面刚度。负面内容，会对水槽焊接焊点质量有影响。原理32为变色原则，对方案贡献不大。
2求解后的产品结构设计与优化方案
根据TRIZ理论给出的创新原理的启示和现实情况分析，利用产品结构局部改善和预先在产品结构上预留一定的角度可以方便有效解决高顶盖强度低造成凹陷的缺陷，保证高顶盖系统的强度。求解后的顶盖侧面设计如图3所示。改进后设计，通过止口的反翘设计，在焊接加工中起到通过焊接力的传递到R根部，通过水槽的反作用力传递到顶盖侧面，使顶盖侧面刚度提高，此设计降低拉延模具的制造难度，拉延时R值可放大，通过后续整形实现止口反翘并将R值整小。通过TRIZ预先的求解，快速找到解决问题的方法，提高工作效率和准确率，为新产品结构优化提供理论依据。新设计的高顶盖产品零件加工仍采用拉延切边、冲孔整形的工艺，与原工艺一致，不同的是在整形工位将根部R5整形到R3，这对零件的强度起到重要的作用。
3结语
关键词：工业工程 产品设计 总体实训
工业工程是目前世界上被大家认可的可以有效地提高生产效率和经济效益的把生产技术与科学管理有效地结合起来的一门相对边缘的学科。它涵盖了管理工程、制造工程和系统工程的相关内容。伴随着世界现代工业的飞速发展，工业工程专业的课程体系也得到了不断的完善，所含内容逐渐丰富。但随着学科的不断扩充，教学内容越来越广泛，工业工程专业高速发展带来的弊端也日益凸显，尤其突出的就是实践环节薄弱，实际经验不足。这些弊端不能仅从高校单方面的角度来解决，而应该联合企业共同探求实际可行的方案。
1 工业工程专业培养目标
工业工程专业以制造业为对象、制造业信息化为背景，培养具备综合应用现代制造工程、现代管理理论、信息技术应用和系统工程方法的知识、素质和能力，培养适应现代企业对生产管理和信息化建设需求，富有责任心、主动性和创造力的，知识面宽、适应能力和沟通能力强，具有解决制造领域复杂问题能力的、既懂技术又会管理的高层次复合型人才。工业工程专业的学生首先应具有较扎实的自然科学基础，以及较好的人文、艺术和社会科学基础，而在素质和技能方面，应具备基本的工程素质，能够看懂工程图纸，并运用机械工程的基本理论和方法解决简单产品的设计、工艺问题。另外，还应掌握包含在工业工程学科里面必需的系统工程、制造工程和管理工程等学科的基础理论和基本技能。在具体实施企业方案时，应能够灵活应用工业工程专业的基本理论和方法，解决企业在生产、物流和仓储管理的实际问题。
2 《产品结构设计》的课程设置规划
本课程作为工业工程专业的一门实践性强的专业核心课程，其主要任务是学习产品功能的设定、常用材料的种类和特性以及加工工艺、产品结构设计的原则以及与产品造型有关的通用结构设计知识，使学生掌握与产品设计相关的基本知识，具有产品结构设计的基本技能，能够完成简单产品设计中从功能定义到材料选择以及最终的结构设计。
2.1 本课程的知识模块包括：①产品材料与表面处理工艺常识；②塑料件结构设计的基本原则；③钣金类产品结构设计基本原则；④模具基础知识；⑤产品结构布局设计；⑥产品典型结构。其目的是使学生掌握结构设计的基础知识，培养学生的三维空间想象能力，在实际应用中培养学生的新产品开发以及应用计算机绘图的能力。
2.2 课程的重点内容包括：①常用塑胶材料基本知识；②常用金属材料基本知识；③常用表面处理知识；④产品结构设计总原则；⑤产品结构关系分析与结构绘图的基本要求。
3 《产品结构设计》课程的教学思路
3.1 选用教材。目前还没有适合工业工程专业使用的《产品结构设计》教材，所以国内普遍做法是选用产品结构设计方面教材，暂定的教材是黎恢来编写的《产品结构设计实例教程》。该教材将作者十几年的产品结构设计经验总结而成，系统、精细、全面地介绍了产品结构设计知识及设计全过程，明确了产品结构设计的概念和岗位职责，并通过讲解一款电子产品的全套产品结构设计的整个过程，帮助学生融会贯通，更加高效地学习和掌握实用技巧。
3.2 教学内容。依据工业工程专业的整体人才培养方案和教学大纲的具体要求，将《产品结构设计》分为六大模块，每个模块里面包括若干的章节，各章节之间既自成体系，又互相有衔接，条理清晰，通俗易懂。①“产品材料与表面处理工艺常识”模块，主要介绍注塑工艺理论、常用塑胶材料和金属材料基本知识，以及注塑件、钣金件表面处理方法。塑胶的定义及分类方面，介绍ABS、PS、PP、PVC等的应用范围、注塑模工艺条件和化学和物理特性，重点是使学生了解注塑件的常见问题分析及解决，比如缩水、飞边、熔接痕、顶白、塑胶变形等。金属材料方面，介绍一些金属的特性和应用范围，比如不锈钢、铝、铜、镍和锌合金。常用表面处理知识方面，主要涉及塑料二次加工的基本知识，学生需要了解丝印、移印、烫印、超声波焊接、喷涂、电镀和模内覆膜等表面处理工艺。②“塑料件结构设计规范”模块，重点介绍塑料件在设计和修改阶段需掌握的通用设计规范，比如塑料件的料厚、脱模斜度、圆角设计，能够分析塑料件的加强筋、孔、支撑面的使用范围。在细节部分，应了解塑料件文字、图案、螺纹和嵌件设计。③“钣金件结构设计规范”模块，介绍钣金类产品设计的工艺要求，包括冲裁、折弯、拉伸、成形工艺，并且让学生了解压铸类产品结构设计的工艺要求。在此模块的教学中，应引入企业实际产品案例进行讲解，以便于学生更好地掌握钣金件的设计规范。④“塑料模和钣金模基础知识”模块，介绍塑料模和钣金模的基本类型及典型结构，包括模具概述，模具的分类、注塑机介绍等，重点讲解的是注塑模结构里面的浇注系统、顶出系统、排气系统和行位与斜顶，以及二板模和三板模之间的区别和应用，以“实用、够用”为度，学生只需了解典型的模具结构，不需要进行后期的模具设计。⑤“产品结构布局设计”模块，主要介绍壳体形状结构、密封结构、卡扣结构、螺钉柱结构、螺纹连接结构和嵌件连接结构等知识，以及各个特征的定义、作用和设计原则，特别是特征在使用时的相互配合关系。拓展知识方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通过孔设计规则，以及模具设计与产品结构设计之间的联系。⑥“典型产品结构”模块，重点介绍目前国内普遍使用的三大产品（电子产品、家电产品和电动产品）的典型结构设计知识。每类产品选取一款经典的已批量的产品作为蓝本，深入解剖结构知识在产品设计的运用。比如电子产品选手机为代表产品，讲解手机产品各零部件的结构、前壳与底壳的止口设计、LCD屏限位结构设计和电池固定结构设计，以及内藏摄像头结构设计。家电产品则以电吹风为例，学生要掌握电吹风的功能、材料、结构工艺性等，了解CAD软件在电吹风设计中的应用，能对产品塑料件进行结构分析。在此过程中，还要掌握项目管理方面的知识。
3.3 教学方法。在教学中，提倡基于工作过程为导向的项目化教学，理论教学与实践练习相结合，增加实践课时的比例，培养产品设计的实践能力。教师引导学生建立实用合理的知识结构，强化学生的自觉体验和掌握知识的迁移能力，淡化理论和实践的界限。在基础知识够用的前提下，采用任务驱动教学法、项目教学法，通过在具备多媒体教学设施的校内实训基地开展新产品和新工艺的开发工作，使学生体会具体产品的外观造型和结构设计过程，提高学生的综合应用能力和实际应用能力。
4 《产品结构设计》在工业工程专业总体实训的具体应用
在面向制造业的工业工程专业总体实训里，结合各校的实际情况，以典型产品的流水线装配设计为主体，总体实训内容分为五个阶段：前期的准备环节、产品设计与组装环节、生产线装配改善环节、三维系统模拟环节、总结交流环节。在这些实训中，可以实现“教-学-做”一体化的行动教学，让理论和实践紧密结合，从而使学生在知识和技能上达到双重提高；另一方面，可以锻炼学生的综合专业知识运用能力，提高团队协作能力，也有利于提升学生的实际动手能力，更好地让学生参与企业模拟项目，融入企业生产实践。在产品设计与组装环节，教师把学生分成六人左右的项目组，根据企业的某一个典型产品布置项目任务书。学生综合考量校内实训基地的实际条件和设备，运用产品结构设计的知识，共同完成项目。在此过程中，教师可以对新产品提出具体的要求，比如产品的结构尺寸不能过大，必须与生产线相匹配；结合人因工程学，运用动作分析和双手操作分析，在工艺上要符合车间的零部件装配顺序，有利于工序和工位的确定；新产品各零部件的装配要牢固可靠，可以满足多次拆卸而不容易损坏；产品的价格应合理，要用最少的成本做出符合客户要求的产品；考虑试验的可行性和零部件的可修改性。
参考文献：
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[6]王建林，马如宏，周峰，董晓慧.工业工程专业实践教学体系探讨[J].高校实验室工作研究，2012（1）.
【关键词】 电子产品 外部破坏力 安全性 精度 可靠性
一、前言
随着我国科学技术的不断发展，对于电子产品的安全性和可靠性要求也越来越高。而电子产品结构的外部破坏力的不断降低可以让电子产品更加耐用，可靠性，安全性以及使用精度更好。本文从电子产品结构设计的重要性出发，分析了电子产品的特点，并重点探讨了减少电子产品结构外部破坏力的有效方法：做好密封工作，保障结构完整，避免过多的受环境影响；做好减震缓冲工作，避免机械因素对电子产品结构外部造成破坏；做好屏蔽工作，避免外界电磁信号的干扰；加装保险装置，确保安全性和可靠性；合理的结构设计，方便后续维修；尽量做好检测装备，有助于及时的发出警报。
二、子产品的特点分析
1、电子产品的组成相当复杂，密度非常大。电子产品比较精密，其结构组成复杂，密度大是其主要的特点。由于电子产品结构复杂密度大，所以在结构设计上要求更合理。2、工作环境变化多样，外部影响大。电子产品工作的环境大都为环境比较复杂，温度湿度要求比较高，电磁干扰等影响比较大等等。3、可靠性要求非常严格。电子产品的主要目的是提高各种精确的数据，所以对于可靠性要求比较高，准确度要求比较精准。4、功能要求和精度要求都非常高。电子产品对操作控制的要求更高。将精密机械应用当中，也是其发展当中的一个显著的特征。
三、减小电子产品结构外部破坏力的方法
1、做好密封工作，保障结构完整，避免过多的受环境影响。电子产品容易受到外部环境的影响，比如温度和湿度对电子产品的影响都比较大。通过复杂的外部环境，容易影响电子产品的外部结构，对电子产品的使用产生非常大的影响。为此，为了减少电子产品结构外部破坏力必须做好电子产品的密封工作。通过良好的密封工作，保障结构的完整性，这样让电子产品在受到温度和湿度影响时，受损情况不会太严重，对外部环境会有一定的抵抗力。所以，做好电子产品结构的密封工作非常关键。
2、做好减震缓冲工作，避免机械因素对电子产品结构外部造成破坏。电子产品除了容易受外部环境影响外，还容易受机械因素的影响。通过外部机械因素的影响，会对电子产品结构外部造成一定的破坏。因此，要想降低机械因素的影响，减少电子产品结构外部破坏力，必须做好电子产品的减震缓冲工作。通过做好减震缓冲工作，对外部机械因素影响产生一定的抵抗，可以保障电子产品的有效使用，提升其结构完整性，保障其良好的使用寿命。
3、做好屏蔽工作，避免外界电磁信号的干扰。外部电磁信号的干扰也会对电子产品产生非常大的影响。会容易造成电子产品精度不准。为此，做好电子产品的屏蔽工作，是减小电子产品结构外部破坏力的一个重要措施。这就要求电子产品的设计人员，在其设计上，将屏蔽工作考虑进去。首先考虑设计的电子产品的使用环境，在使用环境下，会经常出现哪些电磁干扰信号，根据电磁干扰的特点，来加装屏蔽。在做好屏蔽工作后，尽量在实际环境下进行试运行，根据使用的具体情况，来加以改进和完善。
4、加装保险装置，确保安全性和可靠性。保险装置的合理使用，也可以有效的减小电子产品结构外部破坏力。在拥有保险装置后，在超负荷下，保险装置就会起到作用，对电子产品的整个部件起到保护，保障了电子产品整体结构的安全性和可靠性。后续正常环境下，只需要更换保险装置就可以再次使用，使用成本降低，使用寿命提升。
5、合理的结构设计，方便后续维修。整体结构便于维修，比如可以使用快速装拆结构，折叠式结构等。
6、尽量做好检测装备，有助于及时的发出警报。电子产品结构设计要想更加合理，必须加装检测装置，这样在拥有检测装置后，一旦遇到异常情况，可以及时的发出警报，给操作人员警示，提前做好安全操作。尽可能的避免电子产品损坏。
总结：在以后的电子产品设计中，必须不断的完善其结构设计方案，优化其结构设计方案，规范生产步骤，尽量保障电子产品少受外部环境和气候等的影响，保障电子产品的使用寿命更长，保障电子产品的使用精度更灵敏。只有这样，才能不断的减少电子产品结构外部破坏力，才能让电子产品的安全性和可靠性更加让用户满意。
参 考 文 献
[1]刘丽伟. 科技风. 关于创新电子产品方面电子信息技术的应用分析[J]. 2016（02）
很多刚刚毕业的同学非常喜欢罗列证书，这个只能说可以理解并且谨慎支持，因为毕竟在学生阶段可以拿出来证明自己的东西相对少一些，用这个办法无可厚非。但是很多工作多年的人士如果也特别喜欢罗列自己的培训经历和相关的证书的话，而在实际的工作描述中又没法体现出相关的能力的话，这种做法还是比较欠妥的。
个人信息
姓名：
目前所在：天河区年 龄：39 岁
户口所在：广西国 籍：中国
婚姻状况：未婚民 族：壮族
培训认证：未参加 身 高：168 cm
诚信徽章：未申请 体 重：65 kg
求职意向
人才类型：普通求职
应聘职位：工业/产品设计：产品结构设计，工业/产品设计：产品外观设计，平面设计师：设计师/管理
工作年限：15职 称：无职称
求职类型：全职可到职日期：随时
月薪要求：3500--5000希望工作地区：广东省,广东省,
工作经历
广东尊创科技实业公司 起止年月：2009-09-22 ～ 2010-07-20
公司性质：民营企业 所属行业：家具/家电/工艺品/玩具/珠宝
担任职位：产品外观和结构设计
工作描述：家居套房：实木，软体床/衣柜/床头柜
离职原因：上班路程远
广州云峰企业科达电器公司 起止年月：2007-09-20 ～ 2009-07-20
公司性质：民营企业 所属行业：家具/家电/工艺品/玩具/珠宝
担任职位：产品外观兼结构设计
工作描述：舞台音箱/多媒体音箱/功放机/调音台，主要客户：PHILIPS(飞利浦)
离职原因：订单量少
广东中山南歌电子公司 起止年月：2005-02-21 ～ 2007-08-20
公司性质：私营企业 所属行业：计算机硬件
担任职位：产品外观兼结构设计
工作描述：鼠标/键盘等电脑周边产品
离职原因：个人发展
广东台湾优可企业电器公司 起止年月：2002-02-20 ～ 2005-01-20
公司性质：外商独资 所属行业：家具/家电/工艺品/玩具/珠宝
担任职位：产品外观设计
工作描述：电烤箱/刨冰机/加湿机等小家电外销产品
离职原因：个人发展
广东佛山南海哈比科技公司 起止年月：1999-02-22 ～ 2002-01-22
公司性质：私营企业 所属行业：家具/家电/工艺品/玩具/珠宝
担任职位：产品外观和结构设计
工作描述：家具产品外观和结构设计
离职原因：个人发展
台湾龙昌塑胶工业(南宁)公司 起止年月：1995-08-21 ～ 1999-01-20
公司性质：外商独资 所属行业：贸易/消费/制造/营运
担任职位：平面设计
工作描述：产品外观造型，产品外箱，彩盒设计
离职原因：离住地远
教育背景
毕业院校：西南大学
最高学历：本科 获得学位: 学士学位毕业日期：2009-04-01
专 业 一：美术学专 业 二：
起始年月终止年月学校(机构)所学专业获得证书证书编号
1993-09-011995-07-01广西柳州教育学院美术系美术教育大专1900133
2007-03-012009-05-01西南大学网络教育学院美术教育学士106357200905003298
语言能力
外语：英语 良好粤语水平：精通
其它外语能力：
国语水平：良好
工作能力及其他专长
有较强的手绘造型能力，掌握coreldraw、photoshop、illustrator、autoCAD、3DMAX、Pro/E等多种绘图软件，能独立完成消费类电子产品/家电/家具(板式、塑钢、实木结构)等产品造型设计、产品结构设计、产品包装设计等工作。熟悉五金钣金技术、塑胶结构设计。
【关键词】张紧油缸；缸体；导向套
前言
目前，掘进机第一运输机张紧装置主要有两种张紧方式：第一种为机械式，采用丝杠加弹簧缓冲结构，对刮板链的松紧程度进行调整；第二种为液压式，采用液压油缸加弹簧缓冲结构，对刮板链的松紧程度进行调整。无论是机械式，还是液压式，都是要保证在掘进机第一运输机工作状态时，刮板链要保持一个适当的松紧程度，从而保证液压马达或减速机乃至整机工作时的稳定性。本文只讨论液压式。介绍一运张紧油缸改进前和改进后工艺性对比等综合评价分析。
1、张紧油缸改进前工艺性等综合情况
图1中的张紧油缸从结构设计到理论计算在理想状态下是可行的，但在实际应用过程中，却出现了一些问题。
装配过程中，集中反映的问题是导向套与缸体在螺纹连接时，一部分导向套与缸体不能实现互换，造成导向套与缸体装配时松紧不一。装配过松，是由于导向套与缸体径向跳动（偏差）过大，导致张紧油缸做打压试验时漏油。装配过紧，是由于导向套与缸体径向偏差过小，导致导向套与缸体装配不到位，只能拆下返修。分析原因，主要是导向套外螺纹与缸体内螺纹在加工过程中形位公差超差所致。根据结构设计和现有工艺装备和工艺水平，很难使每组张紧油缸在装配过程中都达到理想状态。因为缸体内螺纹加工是以缸体内径找正，缸体外圆跑道架在中心架轴承外环上，由于切削阻力和轴承径向跳动及缸体内径与缸体内螺纹加工不是在同一工序、同一工位上进行，所以很难保证缸体内径与缸体内螺纹同轴。同理，导向套加工也存在这样问题，因为内孔和外螺纹加工是经过二次装夹找正，也很难保证导向套内孔和外螺纹同轴。所以张紧油缸工作时，活塞杆轴线与缸体轴线发生偏移，当在载荷变化比较大的工作环境下工作，极易出现漏油，密封损坏，活塞杆外圆拉伤等现象。一段时间内，用户信息反馈也证实了这一点。所以说：上述张紧油缸结构设计，从工艺性分析到实际应用证明，它的工艺性不好，结构也不够完善。所以我们应从工艺性角度对张紧油缸进行改进设计。
2、张紧油缸改进后工艺性等综合情况
图2是改进后的张紧油缸组件，与图1中的张紧油缸组件最大不同点是对缸体和导向套进行了改进设计，增加了17号件压盖。缸体内螺纹连接改成外螺纹连接，导向套外螺纹连接改成外圆密封配合面，定位紧固由17号件压盖来完成。
改进后的导向套与缸体，从加工到装配都能满足工艺性要求，都能实现互换。保证在张紧油缸工作时，缸体、导向套与活塞杆同轴。为提高导向套密封性能，改进设计时，在外圆多加一道密封。装配过程简便了，精度和效率提高了。在做打压试验时从未发现过漏油，用户信息反馈也极少反映张紧油缸出现问题。
据我们了解，目前煤矿机械和工程机械制造企业，特别是掘进机制造企业，对各种不同用途的液压缸，如图1中的结构设计仍有不少。例如：与掘进机个性化要求相配套的辅机，如临时支护、防突钻车等等。液压缸结构设计类似，普遍存在如图1中所述的情况，甚至有不少与之配套协作的专业液压缸生产厂家。图2中的改进型结构设计应有所借鉴。
关键词：冰箱产品；塑料件；结构设计
中图分类号：TB657 文献标识码： A
一、新时期家电产品中塑料件结构设计中优化造型结构设计理念
1、外观形状设计
外观形状是产品使人体视觉上产生美感、进而达到心理上美的享受的商品的综合印象，要想使家电产品实现上面的效果，设计师在其中就扮演了重要的角色，设计师在外观设计的过程中，通常要通过外观设计中最重要的点、线、面和角等几何元素的综合应用，这些元素的综合应用可以创造家电产品外形的起伏、棱角、曲面和圆角等，从而实现这一效果。
2、图案纹理设计
图案纹理设计在家电产品的设计别重要，其设计内容主要包括：流行时尚和传统元素，对于流行时尚方面而言，要在流行时尚的设计理念的指导下来挖掘设计元素并且寻求设计思想，用图案纹理设计的表达效果给予合追求时尚和跟随流行的消费者一种鲜明的时代感和感染力。对于传统元素方面而言，要从传统元素这种设计思想的指导下寻求创作源泉和创作思想，赋予家电产品古老文明的内涵，通过这种创造给予消费者喜闻乐见的好感。
3、色彩设计
色彩设计主要从以下几方面的内容来设计：其一，家电产品的市场定位和对产品时尚潮流进行研究要从产品的功能和结构两方面来进行分析。其二，通过色彩设计给消费者创造一种温馨的家电环境，从而使使用者感受到家电产品带来的亲切感和愉。其三，家电产品的色彩设计可以实现其和周围环境形成一种和谐的基调，从而使使用者感受到温馨和舒适。
二、冰箱产品中塑料件的结构设计
1、壁厚的设计
壁厚的合理设计对一个塑料制品来说是至关重要的，制品的壁厚一般在1～6mm范围内，而最常用的壁厚数值为2～3mm。壁厚的设计与塑件尺寸有一定关系，其关系见表1。举例说明，在冰箱设计中，门体上下饰条的大面壁厚为2.5mm（材料为ABS），抽屉壁厚为2～3mm（材料为PS），挤出件设计要做到尽量壁厚一致，壁厚一般为2mm。过薄的壁厚不能保证制品的强度，过厚的壁厚要消耗大量材料、增加制品成型后的冷却硬化时间，此外还容易产生气泡、凹陷、夹心和收缩不均匀，从而造成应力集中。
壁厚的设计一般来说应遵循如下原则：制品的设计应尽量保证壁厚均匀，避免壁厚突然变厚或变薄；对于壁厚过厚的地方，采用增加工艺孔等方式去掉多余的壁厚，消除该处产生的内应力。
表1
2、脱模斜度的设计
为了塑料从模腔中脱出，在平行于脱模方向上的塑件表面上设有一定斜度，称之为脱模斜度。脱模斜度的大小取决于塑料的性质、收缩率的大小、制品的壁厚和形状，设计时一般考虑以下几种情况：制品形状复杂，深度较深，不易脱模的，塑料的收缩率大的，应选用较大的脱模斜度；制品尺寸精度要求高的，制品较高、较大的，应选用较小的脱模斜度。一般而言，对于透明GPPS材料的抽屉而言，脱模斜度在不影响外观和使用功能的前提下，应尽量大，正常情况下不小于2度。而对于ABS材料的其他零件，相应的脱模斜度可小些。
3、加强筋的设计
增加加强筋可以在不增加壁厚的情况下，使塑件强度和刚度提升，以节约塑料用量，减轻重量，降低成本。并有效防止塑件翘曲，还起到辅助浇道的作用。加强筋的设计要点：
用高度较低、数量稍多的筋代替高度较高的单一加强筋，避免厚筋底冷却收缩时产生表面凹陷。当筋的背面出现凹陷影响美观时，可采用装饰结构予以遮掩。
筋的布置方向最好与熔料的充填方向一致。筋的根部用圆弧过渡，以避免外力作用时产生应力集中而破坏。但根部圆角半径过大则会出现缩水现象。一般不在筋上安置任何零件。位于制品内壁的凸台不要太靠近内壁，以避免凸台局部熔体充填不足加强筋在防止制品变形、增加制品刚性方面的应用。为了防止正面收缩痕迹，尽量将与正面连接的壁厚减薄，如果强度有影响，可以将连接处局部减薄。一般而言，筋条的厚度为0.5～0.75倍的正面壁厚。
4、孔的设计
塑料制品上的孔通常有两种，一种是制品本身有各种用途的装配孔，另一种是为了改善制品的性能而设置的工艺孔，不管是哪一种孔，设计合理，就会有一个好的质量并且便于制品的成型。具体应用主要分三种情况：当制品需有侧孔时，往往会使模具增加侧抽芯机构，使模具的制造复杂化，因此应尽量改进设计，简化模具结构，确保顺利脱模；制品上孔的位置，应尽可能设置在不易削弱制品强度的位置上；对于脆性制品，相邻孔之间以及孔到制品边缘之间，要留有适当的距离，以防止在连接和固定制品时发生破裂。
三、新时期家电产品中塑料件结构设计中优化功能结构设计技术
1、优化几何形状设计
壁厚：从家电产品的经济角度分析，如果使用过厚的塑料件壁厚，过厚的塑料件壁厚不仅增加了家电产品原材料的成本，同时还有利于延长塑料件的使用周期，这样做的缺点就是会大大增加产品的材料费用和成本；过厚的塑料件壁厚在家电产品设计角度分析，很难达到均匀硬化的状态。太薄的塑料件壁厚太薄，在脱模过程和装配使用的过程中容易发生翘曲变形主要是由于刚度性能差和强度性能差的原因造成的。
2、优化装配设计
2.1塑料件之间的连接方式设计
自攻螺钉连接法有很多优点和特点，简单的模具加工和较好的装配强度是这种方法最好的优点，但这一方法也有其自身的缺点，这种方法需要多的自攻螺钉、较发杂的装配工序和较高的成本费用，同时这种方法在拆卸的过程中也比较繁杂。卡钩-扣位连接法相对于上述方法而言也有很多自身的优点和特点，其中，模具加工复杂是这种方法很大的特点，但这种方法还有很多优点，装配方便是这种方法最重要的优点，卡钩-扣位连接法要求卡钩-扣位之间松紧合适，满足这一要求是为了实现方便事后操作的目的。
2.2间隙配合设计
家电产品的塑料件成型后，会有一些很明显的缺点，塑料件成型后会产生误差，而这个误差产生的原因是多方面的，其一是因为塑料件成型后自身留有残余应力发生翘曲变形导；其二是模具加工制造造成的；其三是由于热胀冷缩造成的。所以，塑料件之间间隙配合不能偏大偏小，应该保持在合理的状态，因为塑料件之间缝隙超标是由于偏大的间隙配合造成的，还有，塑料件之间干涉是由于偏小的间隙配合造成的。
3、强度设计方案的优化
强度设计主要靠零件强度设计和连接强度设计这两种方式来实现其设计效果。决定零件强度的因素很多，其一，家电产品塑料件使用材料的壁厚；其二，所使用的塑料件材料的形状；其三，塑料件的加强筋和结构形式；这三个方面的原因是决定零件强度的主要原因。在加强连接强度的过程中可以选择多种方法，其中螺钉联接和卡钩-扣位联接这两种方式是主要的使用方式，要求在把握产品的总体外形尺寸上，从而加强强度设计方案的优化。
4、降低成本的设计优化
在塑料件的结构强度等各方面的条件满足塑料件的设计要求时，就可以减少塑料件的壁厚，从而达到降低材料成本的目的。当满足塑料件的结构强度和使用要求的条件时，可以减少无关紧要的加强筋的使用，在这一过程中还可以简化零件结构，从而实现零件简单实用的目标。采用低成本的塑料件表面处理工艺设计方案。
四、新时期家电产品中塑料件结构设计的一些建议
1、适应模具加工制造和注塑方面的设计创新
适应模具加工制造和注塑方面的工艺结构设计的创新中，对结构设计师的要求特别严格，结构设计师要充分考虑模具加工制造方面的问题，同时，适应模具加工制造和注塑方面的设计创新和对塑料件设计要以有利于成型、脱模和提高成品质量为设计原则，另外，适应模具加工制造和注塑方面的工艺结构设计的创新中结构设计师还要做到在满足几何形状设计的基础上，充分考虑塑料件结构的细节设计，同时还要让它与几何形状设计的思维方法一致。
2、适应批量生产方面的工艺结构的设计创新
适应批量生产方面的工艺结构设计创新，对结构设计师的要求较为复杂，其主要内容主要是指结构设计师在设计塑料件的过程中要考虑多方面的问题，其一，应该充分考虑生产线上的效率，例如，要创造出方便和快捷的员工装配和操作，这种方式就有利于提高生产效率和经济效益。其二，适应批量生产方面的工艺结构的设计创新离不开工艺结构设计、几何形状设计和成本设计的作用，要求结构设计师适应批量生产方面的工艺结构的设计创新的过程中统筹全局，还要注重细节。
结束语
新时期家电产品中塑料件结构的设计主要包括几方面的内容，其一是家电产品的造型结构设计，其二是家电产品的功能结构设计，其三是工艺结构设计，其中塑料件结构的功能结构设计家电产品结构设计的核心，其二和其三家电产品结构设计的基础，本文从这三方面对新时期家电产品中塑料件结构设计提出了一些创新性的建议。
参考文献
[1]杨德华，陈立新.浅谈冰箱零件结构设计方法[J].科技致富向导，2012，24：148-151.
【关键词】电力系统；变压器；抗短路能力
一、电力系统中变压器的故障分析
变压器是一种利用电磁感应的原理改变电流的装置，在电力系统中变压器的使用非常广泛，经过实验和调查研究证实了变压器由于短路造成的故障一直严重影响着电力输送的安全性和稳定性，因此为了降低电力系统的故障概率，就需要对变压器的短路能力进行重点分析研究。以下就对导致变压器发生短路事故的原因进行具体分析：
（一）变压器结构设计存在缺陷
变压器由于结构设计上存在缺陷在很大程度上直接决定了其抗短路能力弱的缘故。现阶段我国变压器，生产商使用静态理论进行变压器的机械力计算，由静态理论可知铜导线变压器只要计算导线应力小于1600kg/cm2，但是在实际使用过程当中，变压器内部的动力学是一个复杂而多变的过程，常用的理论值不能很直观的反映出变压器的实际运行状况，所以很难满足抗短路能力的需求。从目前比较常见的变压器型号来分析，低损耗变压器仍然是主流产品。但是如何实现变压器的低损耗，各个生产商却没有形成一个共识。另外，在大容量变压器的低压引线设计环节中，如果引线支点考虑不充分导致低压引线形成悬臂梁，此时一旦遇到短路电流的冲击，就会引发相间短路故障。
（二）材料质量不过关
变压器的绝缘压板、层压木板加工质量以及机械强度不符合标准要求，也会造成短路故障频发的现象。有的变压器生产厂商为了最大限度的降低绕组涡流的损耗、加工难度以及减小生产运营成本，往往在设计过程当中，使用厚度较薄的导线或者普通廉价的换位导线而并非机械性能较强的半硬导线，这些普通的廉价材料虽然能够帮助企业降低生产运营成本，但是受到材料本身性能的限制，无法满足变压器绕组的抗短路能力。此外由于目前国内生产厂商水平参差不齐，生产工艺与国外一些先进技术存在较大差距，以至于绝缘板的密度不够，导致自然收缩现象也容易引发变压器短路故障。
（三）结构方面存在严重问题
变压器在结构方面存在严重问题也会引发短路故障，由于变压器从制造出厂到投入使用要经过一系列的运输、吊装以及拆卸，因此不可避免地会受到一些撞击。此时变压器如果内部构造不牢固，就会因撞击造成绕组位移以及绝缘损伤等结构问题，这些都会给日后的投入运行埋下巨大的安全隐患。
（四）变压器在220kV环境中运行的问题
对于220kV大容量变压器来说，内圈带的连接状况也是短路故障发生的一个重要决定因素。虽然内圈带的分接能够为大容量变压器的运行提供很多便利，但是如果分接设计不够合理，导致分接的引线局部电场紊乱，造成变压器局部放电。
（五）工艺及装备方面存在问题
变压器的制造工艺以及装备方面如果不能有效确保线圈绕紧、压紧以及套紧时，也会造成抗短路能力下降从而引发故障。而且变压器的绝缘垫块没有进行密封处理或者是处理工作不到位，就有可能在发生短路时产生的电动力使导线绝缘损伤而被击穿。
变压器的线圈在进行绕制时，导线的张紧力不够或者受到工艺以及装备方面的限制，线圈绕制较松时会形成悬空现象，降低了变压器的抗短路能力，线圈出头处绑扎不够紧密稳固也容易引发变压器的短路故障。如果绕制线圈的间隙过大，导致线圈的内支撑不够造成绕组线圈变形或者塌陷，给日后的运行使用带来了巨大的安全隐患。另外变压器铁心夹紧力不够，在铁心经过叠装后没有进行有效的测量以及对压力的适当调整，还会造成铁心夹紧不严密，运输碰撞中容易发生位移，造成变压器内部受力不均匀造成严重后果。
二、提升变压器抗短路能力的途径
由于变压器在电力系统中的重要作用，所以有必要对其质量和性能进行深入研究。本文通过对造成变压器短路故障的常见原因进行探究，提出了一些针对性的技术方法，来提升变压器的抗短路能力，以下进行具体分析：
（一）改良变压器的机械力计算与产品结构设计
变压器的物理结构决定着它的使用性能，因此需要通过对变压器机械力的计算以及产品结构的设计进行优化改良，使其内部线的机械力分配更加符合实际要求，提升其抗短路能力。在对变压器进行结构设计时，可以利用安装在压板和夹件之间的压力传感校正器对变压器内部的绕组结构件受到的冲击力进行测量，为变压器的结构设计提供可靠保证。
（二）变压器的短路试验
通过对变压器进行短路试验，分析有关的数据参数，为完善变压器的产品结构以及提升抗短路能力奠定坚实的基础。在此过程中值得注意的是，进行短路试验不仅仅是为了让生产商的产品获得合格保证，更重要的是将安全可靠的技术运用到实际生产当中，避免一些厂商仅仅为测试和加固变压器，实际生产中没有进行技术推广。
总之，目前随着科学技术的不断进步，电力系统运行质量的不断提高以及超高压输变电方式的大面积运行，使得变压器的抗短路能力以及由短路造成的巨大损失成为了变压器造厂商以及运行单位所面临和亟待解决的一项重要问题。为了能够有效地提升电力系统变压器抗短路能力，除了需要生产厂商在机械力计算与产品结构设计方面进行全面改良以外，还应该注意工艺操作方面存在的质量隐患，这些都需要引起变压器制造厂商以及运行单位的高度重视，从而能够全面提升电力系统运行的安全性和稳定性。
三、结束语
综上所述，随着电网改造的深入进行，为了发展所需提高电力系统中变压器的抗短路能力是十分必要的。通过提高电力系统中变压器的抗短路能力不仅可以有效地提高矿区电网运行的安全性，而且还能缩短处理故障所需要的时间，最大化的减少损失，而且还能制止事故发生确保电力系统能够安全稳定的运行。
参考文献
[1]陈有海.变压器的过负载与值班电工应注意的要点[J].农村电工，2010年01期.
[2]董梁.变压器故障的诊断研究[J].装备制造技术，2010年01期.
[3]胡玲；李琳甲.浅谈干式变压器的选型[A].土木建筑学术文库(第14卷)[C]，2010.
现阶段BIM软件产品受到BIM技术与思想发展的推动而不断趋于完善，BIM技术在国内开始被广泛运用到建筑工程设计、施工以及运营等多个领域，BIM技术在运用中可以实现不同专业、不同部门之间的数据共享，所以在建筑结构设计中可以让工程师、建筑师、设计人员以及业主等，多个层次用户来共享及使用同一个数字设计信息。基于BIM技术而成的可视化数字模型可以帮助用户进行建筑结构的模拟与分析，以便于施工单位可以加深对设计人员设计理念及建设目标的理解，对提高建筑产品结构设计的整体质量及生产效率有着重要意义。
2BIM技术概述
现代建筑工程项目正在不断向着大规模、高层化以及超高层化方向发展，用户对建筑产品的需求不仅限于其整体功能性，建筑结构的高度复杂化使其体型不断区域多样化，因此，建筑结构设计中往往需要通过多种渠道来获取规模较大的信息。该类数据信息作为建筑企业在建筑结构设计中最为关键的资源，如果在建筑产品生产中对其加以利用，不仅可以帮助企业通过缩短工期来降低整体成本投入，还能进一步提高建筑企业在生产过程中的质量管理工作与安全管理工作整体水平。所以现代信息技术开始被广泛运用到建筑工程领域，建筑行业在信息技术支撑下开始寻求一条迅速处理各类相关信息，进一步控制成本投入与合理化工期安排的道路。基于此因，BIM技术的出现及应用对推动建筑行业健康发展有着重要意义，该技术实现了建筑结构设计由二维向三维的转变，而BIM技术的广泛应用正在不断推动建筑行业新一轮的信息革命，其通过创建并利用数字模型来对建筑工程结构进行设计、建造以及运营管理，帮助企业在设计阶段、生产阶段以及经营管理阶段有效降低整体经营成本，对推动我国建筑工程领域实现可持续发展战略目标有着重要意义。
3BIM技术在建筑结构设计中的具体应用
3．1实现建筑结构设计的可视化BIM技术是基于三维模型技术而成的应用于现代建筑工程领域的新兴技术，其可以利用三维模型技术来将真实的建筑构件展现给用户，由于传统建筑结构设计中都是以CAD软件进行绘图，该种方法很难将建筑结构的详细信息展示给不同用户，而BIM技术在建筑结构设计初期阶段便通过建立建筑结构的三位实体模型，来帮助各层次用户通过直观的角度对建筑构件信息、功能布局有一个准确的认识与了解。很多大型建筑工程结构设计中可以利用BIM技术来对其整体结构进行动态演示，帮助用户利用直观的角度对建筑结构的各项参数进行观测，从而帮助设计单位选取最佳的设计方案，并且可以及时发现建筑结构设计中的质量缺陷与设计缺陷，对进一步提高建筑结构设计的整体质量有着重要意义。
3．2BIM技术在建筑结构参数设计中的具体应用建筑结构信息模型中会有一个包含所有设计信息的数据库，所有建筑结构设计参数都是相关联的，设计人员可以利用该数据库中的数据信息来对建筑结构形体进行构建，而且在设计过程中会对不同的参数予以一些约束，从而确保BIM系统在建筑结构设计中可以及时更新数据库。BIM技术在建筑结构设计应用中最大的特点，是可以实现高质量、高安全性、高可靠性的设计信息输出，对提高建筑结构设计的数字化发展有着重要意义。
3．3BIM技术在钢结构建模中的具体应用现阶段钢结构已成为一个大跨度建筑物的主要结构形式，其在建模中往往需要面临结构链接和加强件布置等多个方面的难点，钢结构在设计中需要涉及到梁柱连接、梁梁铰接以及梁梁刚接等多种连接形式，所以在设计中往往需要根据梁的高度，来将各个连接件进行专项设计并要将其参数化。BIM系统在应用中可以利用参数共享，来对螺栓的数量与间距来进行控制，设计人员只需要对参数进行调节便可以形成新的连接件，而在加强件、连接件设计中设计人员只需要画出大样，而在钢结构施工中技术人员只需要对相应位置设计进行参考，便可以来确定加强件、连接件的准确位置，这对进一步提高钢结构设计质量及施工效率有着重要作用。
4BIM技术在建筑机构设计中的难点
建筑结构设计工作在运用BIM系统中需要将模型发送到分析软件，结构分析软件利用算法来将建筑结构的设计信息反馈出来，并根据用户指令来形成动态的施工图与结构模型，所以设计人员在使用BIM技术中要考虑模型空间的整体真实性，并要对BIM系统的物理模型能否自动生成施工图纸等方面进行充分考虑。建筑结构的安全性是设计工作中设计人员要充分考虑的因素，但是由于建筑施工材料自身力学特征、荷载组合、荷载以及单元截面特性等多种因素会对结构性能产生影响，所以设计人员在使用BIM模型进行分析过程中往往需要面对各项复杂参数。再者，BIM模型在本质上是物理模型、建筑结构分析模型以及施工图文档的完全数据模型，所以在建筑结构设计中只有采用完全符合标准或比较简单的结构构件，才能实现上述多种数据模型之间的双向无缝连接，如果建筑结构构件的整体设计没有达到相关规范要求，或建筑结构构件的高度复杂化会导致其在运行中丢失大量数据。因此，现代建筑结构设计中设计人员要高度关注这一问题，力求可以有效实现物理模型与结构分析模型之间的双向无缝连接。
5结语
【关键词】CAD；机械设计；应用
机械设计，是按照用户定制需求，开展机械产品形状和结构设计，其主要目的是达到材料、性能、加工等条件下，设计出效率、性能、成本最优化的产品。可以说，机械产品设计优劣，对产品质量具有直接影响，关乎产品使用要求和维护简易性。在机械产品设计阶段，既已决定了75%的成本。所以，机械产品设计是企业降低技术成本的重要环节，机械产品设计包含了运动方式、材料和结构设计等工作，若单纯依靠传统设计知识，根据设计者经验进行机械设计，已无法满足现代化产品需求。随着科学技术迅猛发展，计算机技术被广泛应用于机械设计领域。通过计算机CAD技术，开展机械产品设计，可明确结构设计和产品方案，降低设计人员劳动量，提升设计效率，降低机械设计成本。
1.CAD技术概况
首先，CAD技术构成。CAD系统是由软件、硬件构成，以硬件系统为基础，软件系统是其关键所在，决定了系统功能，以计算机图形处理、程序预算能力为基础，设计人员运用CAD技术，使产品达到预期设计效果，属于科技创新技术。随着产品日益更新换代，使产品更具竞争力、活力。对产品不断研究，作出必要创新之后，进而推动产品发展，促使产品推向各个领域。现阶段，CAD技术被广泛应用各个领域，且CAD技术研究从未停止，创新从未间断。近些年来，随着CAD图形处理、计算机功能迅猛发展，已形成了智能化CAD系统，随着昌平不断革新，CAD系统通过特定逻辑技术、符号技术，可模拟某一领域设计过程，解决单一领域制定问题，将各类技术和CAD技术结合运用，以计算机为基础，开展数据模拟、试验和模拟，制定方案决策，进而提升设计效率。
其次，CAD三维技术。三维技术是按照人脑三维模型，直接形成设计系统，具备独特设计能力，具备广泛性、普遍性和简洁性特点，可有效提升机械设计能力和设计效率，加快机械设计速度，进而体现设计者构想。在三维模型中，对整个设计过程进行分析，进而促使设计方案理想化。随着科学技术日益发展，机械行业逐渐发展。目前，我国机械行业由传统制造业，逐渐转向为创新型行业。利用平面设计技术，无法满足设计者需求。因此，三维技术是机械设计的发展方向。
第三，机械设计中CAD技术优势。对于机械产品设计而言，运用CAD技术，代替了重复性动作和繁琐性动作，进而体现产品性能和产品结构。通过CAD技术，可同步设计产品外形、产品结构，有利于改善产品。利用CAD辅助设计功能，在产品结构设计方面，可实施静态、动态分析，可广泛应用于重复计算和复杂体积设计。
2.机械产品设计中CAD技术的运用
机械设计属于机械工程的重要部分，是产品设计、机械生产的首要环节。机械设计决定了产品成本和产品性能。按照用户的产品需求，明确机械形状尺寸，选择零件材料，确定工作原理和工作结构等。而产品作为产品制造依据，是产品维修和维护的关键因素。开展机械设计，是达到各类约束标准基础上，设计出最佳机械产品。设计目标主要包含传递效率、可靠性、重量和成本因素。为满足这些目标，传统设计者是按照已有经验选取，主观性较强，产品设计无法适应现代机械产品需求。所以，CAD技术催生，运用CAD技术中的实体生成、集成制造、多维绘图等功能，提升机械产品质量，促进机械产品设计最优化。
首先，实体生成。在机械设计中，利用CAD技术三维建模之后，可通过实体、线框和表明模型完成，许多CAD软件具备实体建模功能，通常具备六种基本体系，即环状体系、圆柱体系、立方体系、楔形体系、即球体系和圆锥体系。为建立三维实体模型，需进行结构分析，分解多个简单零件，形成多个基本体，然而对每个基本体进行造型，然后交、并和差布尔运算之后，即可形成零件三维模型。然而有时因分解基本体较多，难以建立实体。所以，单一基本体系，无法满足机械零件的实体要求，可通过绘制零件平面图形，拉升图形、旋转图形后，即可获得新型基本体，然而实施交、并和差布尔运算之后，可获得实体造型。接着按照机械工作参数研究，在某一运动位置，确定坐标装配，通过CAD系统编辑功能，即可获得实体造型。
其次，集成制造。随着科学技术迅猛发展，促进了生产制造技术发展，由单一普通机床技术，发展为数控机床技术。有人工制图技术，发展为CAD制图技术，制造业朝着数字化、计算机化方向发展。在制造业中，激光成型技术、CAD技术的广泛运用，通过多个功能模型，即可建立完整CAD系统，而这些模块包含曲面造型、数控加工、仿真编辑、三维绘图等模型。许多工程数据均从实体造型所得，工程数据库作为模块应用基础，可建立统合管理方式。
第三，多维绘图。对于机械产品设计，图形设计、数据处理工作量极大。在传统工程图设计中，通过二维图形进行处理。对于工程平面设计，需选择适合绘图软件设计。现阶段，大多数设计均采用交互式制图。选择这种方式，通常可实现多种图形绘制、编辑，具备分层实现、图块调用和剖面填充等多种功能，想要实现CAD绘图功能，需依靠绘图软件实现，要求图库简洁、操作简便。
第四，CAD机械设计趋势。目前，在绘图分析和数据计算方面，CAD系统存在一定缺陷，在符号信息表现、结构布置构思也较差。然而，随着CAD技术迅猛发展，智能化、现代化技术日益成熟，这些缺陷和问题均会得到解决。同时，智能时代正在到来，为实现智能化设计设想，必须进一步研究CAD技术，特别是CAD重点技术研究，进而不断提产产品性能，转变传统设计理念，促使CAD技术朝着快速、科学方向发展。
3.结束语
对于无图样生产，通过三维CAD即可解决。使用CAD技术，可摆脱传统设计模式，运用新设计方法，树立现代化设计观念。随着CAD技术在各领域的不断深入，机械设计要求也随之提高，促进了CAD技术不断发展，提升了机械制造生产率，进而推动制造业朝着可持续性、繁荣性方向迈进。
【参考文献】
[1]陈晓红.基于CAD在机械设计中应用的探索性研究[J].制造业自动化，2011，33（4）：49-51.
【关键词】 结构；动态特性；试验模态分析；有限元
1 结构动态分析的研究对象
机械动态设计是正在发展中的一项新技术，它涉及到现代动态分析、计算机技术、产品结构动力学理论、设计方法学等众多学科范围，目前还没有形成完整的动态设计理论、方法和体系，许多问题尚需进行深入广泛的研究。以下结合文献[1～4]的论述，对机械动态设计发展与现状作简要评述。
目前,国外在结构动态分析设计领域的研究十分活跃，特别是美国、西欧等一些发达国家，十分重视关于结构动态分析设计问题的研究，并将其列为结构设计领域的重点发展方向之一。结构动态设计的主要内容包括两个方面：①建立一个切合实际的结构动力学模型；②选择有效的结构动态设计方法[1]。机械结构动态设计的一般大体过程是：对满足工作性能要求的产品初步设计图样，或就需要改进的产品结构实物进行实体建模，并作动态特性分析。然后，根据工程实际情况，给出其动态特性的要求或预定的动态特性目标，再按结构动力学“逆问题”方法直接求解结构设计参数，或按结构动力学“正问题”分析方法，进行结构修改与修改后结构的动态特性预测，其结构的修改与预测往往需要反复多次，直到满足各项设计要求为止，从而得到一个具有良好静、动态特性的产品设计方案。
2 结构振动系统的建模
2.1 有限单元法。结构振动系统的建模问题是结构动态设计的基础，目前建模的一种常用的方法是采用有限元法，这种方法首先将连续的弹性体离散化，然后从能量原理出发建立起整体控制方程，利用数值方法求解，得到结构的参数。该方法的优点是可在结构设计之初，根据设计图纸，预知产品的动态性能，预估振动、噪声的强度和其它动态问题，并可在图纸阶段改变结构形状以消除或抑制这些问题。该方法是一种近似解法，但就其计算精度来看，基本能够满足使用者的要求。对复杂结构，这是一种较为有效的分析方法。随着计算机技术的发展，建立在有限元原理上的结构分析软件已经相当成熟（如：IDEAS、ADINA、NASTRAN、SAP、ANSYS等），它们已卓有成效地应用于航空、航天、船舶、汽车和机床等工程结构的动态分析。
然而，对大型复杂结构而言，由于材料物理参数的不确定性，边界条件的近似处理、接头及连接处的连接参数估计不准确，以及缺乏阻尼参数等原因，要想直接依据图样资料建立一个能准确反映结构动态特性的有限元模型是比较困难的，其计算精度也难以保证。
2.2 试验模态分析法。近10多年来，由于动态测试、信号处理、计算机辅助实验等技术的迅速提高，试验建模技术也得到了很大的发展，因此结构动力学分析的另一种有效的方法是试验模态分析法。该方法是建立在实验基础上的确定系统动态特性的一种更为有效的方法。它是在结构上选择有限个试验点，在一点或多点进行激励，在所有点测量系统的输出响应，通过对测量数据的分析和处理，建立结构系统离散的数学模型。
这种模型能较准确的描述实际系统，分析结果也较可靠，但该法客观上要求有一个实际模型，因而提高了建模成本，同时由于实测信息的不完整，导致模型的不完备，往往只能反映真实系统的低阶模态特性，难以适应大型复杂结构。
2.3 基于试验数据的有限元模型修正法。鉴于上述两种方法的优缺点，现代的发展趋势是把有限元方法和试验模态分析技术有机结合起来，用有限元方法建立先验模型，而用实测的动态数据通过不同方法对其先验模型进行修正，利用修正后的有限元模型计算结构的动态特性和响应，进行结构的优化设计[1,5]。目前，一些较复杂结构系统的实验模态分析和动态特性有限元分析在国内外都已取得了一定的成果[5]。用实验模态分析结果修正机体有限元模型的方法，在机体有限元建模上已得到实际应用，从而为进行机体动力响应计算奠定了基础。
基于实验数据的结构有限元模型修正，近30年来国内外学者提出了大量的修正方法，这些方法从修正的对象来说，大体上可分为矩阵型与设计参数型两大类。矩阵型方法的基本思想是：根据一定的准则和结构动力学关系来修正有限元模型的质量矩阵和刚度矩阵，使修正后的有限元模型计算的模态参数与实验结果一致。这类方法首先由Berman等人于1971年提出，而由Caesar（1986）、Kaba（1985）和张（1988）等设法改进。虽然在数学上该方法可达到由修正后的有限元模型计算的模态参数与实验结果相一致的目的，但其修正后的质量与刚度矩阵已失去了明确的物理意义，因此修正后的模型很难用于结构的动态设计；而设计参数型直接对结构的材料、截面形状和几何尺寸等参数进行修正，该类方法可直接应用于结构动态设计，例如Colluins(1974年)、曾（1991）、陈（1994年，1996年）等人曾用实验模态参数辨识结构的设计参数，Ewins（1990年）、Link（1992年）等人曾用频率响应函数进行过结构设计参数的识别。该方法属于基于“逆问题”直接求解的动态设计方法。关于结构动态设计的“正问题”，即结构修改与修改结构的重分析，是目前较为广泛的一类动态设计方法。例如：有关结构修改的灵敏度分析（Fox1968年提出），修改结构重分析中用到的基于小参数的矩阵摄动法（Rayleigh为先驱）等等都得到了广泛应用。
3 结构动态分析在工程领域的应用
目前对结构进行动态分析时，应用较为广泛的是利用有限元的方法，建立模型后，在对结构静态分析的基础上，进行模态分析、冲击载荷作用下的结构分析等等。这种分析方法已成功地应用于航空、航天、船舶、汽车和机床等工程结构的动态分析。
参考文献
[1] 陈新.机械结构动态设计理论方法及应用.北京:机械出版社,1997
[2] 张连山.关于国内抽油机发展趋向的几个问题.石油机械，2003，24(2)
[3] 萧南平.对游梁式抽油机节能问题的探讨.石油机械，2000，25（3）
[4] 彭勇，史足民，徐建宁.异形抽油机支架静强度及刚度分析[J].石油机械，2002，30（6）
关键词：家电 小家电 产品 开发过程
1 前言
一个成熟的企业，产品开发必须有一套成熟的方法。运用这种方法，再加上工程师们自身的出色设计能力，才能设计出优秀的产品。而把成熟的方法运用到整个产品开发的过程中，便可以更好的保证产品的质量和开发速度，做到优化设计。
在此，我们结合实际经验，简单地介绍一下关于小家电产品开发的整个过程，以及在这个过程中怎样设计出符合市场要求的产品。
2 开发过程简介
在一个产品的开发过程中，分为许多个不同阶段，每个阶段需要不同人参与，共同完成一个产品的开发。虽然每个企业可能有不同的开发管理方法和制度，但以下几个阶段是不可缺少的：1、产品策划；2、外观设计；3、结构设计；4、电控设计；5、模具制作；6、样机试制；7、批量试制；8、量产。
3 详细开发过程
3.1产品策划
对于一个产品是否受市场的喜欢，有多方面的因素决定，包括产品的外观、质量、性能、功能等，我们把这些因素统称为产品卖点。对于一个产品策划师，需要对市场现状、竞争对手的产品、消费者的需求、产品渠道等进行逐一调查，然后才能进行产品策划。
市场现状调查，是为了了解该产品的未来是否有好的发展前景。
竞争对手的产品调查，是为了借鉴竞争对手的开发思路以及销售价格，设计出比竞争对手更适合市场的产品，或者设计出具有差异化的产品。
消费者的需求调查，主要是为了挖掘消费者对产品的利益需求点，力求最大化满足消费者的需求。
产品渠道调查，主要是为了设计出符合本企业现有销售渠道的产品。
综合以上多方面的调查结果，才能策划出针对不同生活阅历、生活背景和个人喜好的最佳的产品开发意向。
3.2外观设计
在完成产品策划以后，就需要对产品进行外观设计。作为一个工业设计师，同样的产品功能、同样的技术条件，怎样通过不同的艺术造型风格、不同的适宜的色彩搭配来创造产品不同的形象尤其显得重要。不仅需要考虑产品的形状、色彩、工艺可行性以及结构的最大化利用等内容，在整个设计过程中还需要与产品策划师和结构工程师不断的沟通。
外观设计的一般流程是：绘制二维草图――渲染――绘制三维模型图――制作外观手板――丝印。
3.3结构设计
对于小家电产品而言，产品的结构设计阶段是产品开发的主要工作，它直接关系到后续的模具制作、样机制造、认证、小批量试制等多个环节。
在产品策划完成后，结构工程师需要针对产品策划确定的功能卖点进行构思，研究以怎样的结构形式去实现所需要的功能，评估其结构强度、消费者使用方便性、性能等是否能够达到要求，构思的结构形式是否侵犯专利等问题。
在工业设计完成后，结构工程师应该根据工业设计绘制的三维模型图进行拆件设计，即把一个整体的外观拆分成若干零部件，分别进行设计。
在结构设计过程中，拆件设计步骤显得尤为重要，因为关系到整个产品的系统设计，具体到每个零部件的摆放位置，其配合方式、固定方式，零部件的运动分析，产品的安全标准（主要考虑内部温升、非正常工作等）。
单一零部件设计时，需要考虑的问题也是多方面的，如零部件自身的结构强度、模具的可实现性、与其他零部件之间的配合间隙、国家安全标准等问题。零部件设计完成后，需要对总的组装图进行评审，评审其结构强度、零部件之间的装配工艺、模具工艺、性能及质量要求。评审合格后，方可进入模具制作。
3.4电控设计
在产品结构设计前期，结构工程师会根据电控工程师的要求，设计出电控零部件的尺寸，并把这个尺寸反馈给电控工程师。电控工程师就需要根据具体的尺寸进行电控部件的设计，以实现产品的功能控制要求。并且在这个过程中，需要根据产品策划确定的功能卖点，对控制程序进行初步的设计，待样机组装完成后，再进行产品的性能调试。
3.5模具制作（此处举例塑料模具）
完成产品结构设计以后，需要选择合适的模具厂进行模具制作。在模具制作前，工艺工程师需要对产品的进胶方式、模穴数、模具材料、零部件使用材料的收缩率、注塑机床的规格等进行确定，把确定后的资料下发给模具厂，模具厂根据要求进行模具设计。在模具设计完成后，需要组织结构工程师、工艺工程师进行模具评审，检查产品的浇口、分模线、预留的改模空间是否符合产品的设计需求。评审合格后，方可制作模具。
3.6样机试制
在模具制作的过程中，结构工程师需要对除开模零部件以外的其他零部件进行打样。模具制作完成后，用模具生产出首样，待所有零部件准备齐全后进行样机的试制。样机试制的主要目的是发现结构设计、模具制作过程中的错误，并进行整改。而且，装好样机后，需要按照国家安全标准（小家电执行家用及类似用途电器的安全GB4706.1-2005），企业内部的性能、可靠性标准进行测试。通过实验发现问题，并进行有效的整改。整改完成后，项目一般组织进行样机状态的评审，评审合格后，即进入小批量的试产工作和产品的认证工作。
3.7批量试制
批量试制又称小批量试产，主要目的是了解产品的生产工艺，经装配后发现的批量性问题。因为样机试制时，只试制少量的产品，而零部件的生产存在不稳定性，批量装配时，就会有一些配合的误差，或者因为生产线工人的操作不规范引起各种问题。对于这些问题，需要在批量试制时发现，并通过工艺手段去控制或者整改。其中涉及模具的更改、工装的制作、操作的规范问题。
3.8量产
在完成批量试制的问题整改后，进行评审，即可进入量产阶段，整个开发过程到此就算完成。后续，在不断的生产过程中，可能还会出现一些新的工艺问题，或者产品接到一些售后投诉，还需要进行质量整改，这都需要结构工程师持续跟进并改善的。
4 结束语
以上通过对小家电产品整个开发流程的简单介绍，我们可以看出，一套成熟的产品开发方法在小产品开发中的重要性，它以标准化的模式引导工程师们在开发过程中合理控制开发周期，其中外观设计、结构设计以及电控设计是可以交叉开展的，开发周期的缩短主要靠这几个环节来争取。而样机试制、批量试制以及量产又是控制整个产品质量的关键阶段，必须循序渐进、马虎不得，更不能抱有侥幸心理。严格控制好每个开发过程，只有真正用心开发的产品才能体现设计的灵魂，才能最终赢得消费市场。
作者简介
【关键词】计算机辅助设计 Rhino（犀牛）软件 产品 造型设计
1 Rhino（犀牛）软件简介
Rhino是由美国Robert McNeel公司于1998年推出的一款基于NURBS为主的三维建模软件。Rhino是最先进的专业NURBS建模软件之一，拥有简洁的操作界面、强大的功能和较低的硬件配置要求。与其它高价的3D软件相比，毫不逊色，它包含了所有的NURBS建模功能，用它建模非常流畅。从设计稿、手绘到实际产品，或只是一个简单的构思，Rhino所提供的曲面工具可以精确地制作所有用来作为渲染表现、动画、工程图、分析评估以及生产用的模型。
2 产品造型设计
2.1 产品造型设计概述
产品造型设计是工业设计师在遵循实用、经济、美观、舒适安全、绿色、文化认同等美学原则的基础上，按照产品定位的既定目标对产品的形态、结构、色彩、材料等方面进行全面设计的过程。它包括：产品造型方案设计、色彩与标识设计、产品结构设计、产品原型制作、产品人机分析、产品材料与工艺分析、产品价值工程分析等几部分。
2.2 影响产品造型设计的主要因素
（1）品牌风格的延续。产品造型设计是实现企业形象统一识别目标的具体表现，以产品设计为核心展开的系统形象设计，塑造和传播企业形象，创造个性品牌，赢利于激烈的市场竞争中。产品不仅能融合企业的文化理念，而且能够将这种理念通过造型语义传达给使用者。例如苹果公司的产品造型设计堪称精品设计，其成功因素之一就在于产品的造型设计延续了简约、创新、科技的品牌理念，获得了社会的认同。（2）产品结构设计的合理性。我们在设计中，尤其是做产品的外观造型时，往往只做产品的外形而忽略内部结构，结果最后出来的造型变形不符合实际需求。这就与画素描之前要了解人的骨骼结构是一样的道理。一方面，结构影响着产品的使用功能，即使用的舒适性和可靠性；另一方面，在很大程度上影响着生产工艺性。结构设计不能理解为纯工程问题而忽视内部结构在实现实用功能时的人性化诉求，导致设计产品在最终人机关系方面失衡。所以，产品内部结构设计的合理性及重要性在产品造型设计中的意义是不言而喻的。（3）设计美学法则的运用。形式美法则是人类在创造美的形式、美的过程中对美的形式规律的经验总结和抽象概括。主要包括：对称均衡、单纯齐一、调和对比、比例、节奏韵律和多样统一。掌握形式美的法则，能够使人们更自觉地运用形式美的法则表现美的内容，达到美的形式与美的内容高度统一。在工业产品造型设计中，要巧妙地运用这些美学法则创造合乎美学的实用的产品造型。（4）认知心理学维度。随着生活水平和文化素质的提高，人们在购买产品时的心理欲求占据越来越重要的地位。消费者购买产品时往往受能否满足他们的心理欲望所左右。因此，产品造型设计要不断适应人们发展着的认知心理，产品造型的设计必须以符合消费者的需求和个性心理为目标来进行。（5）生产技术工艺。工艺性是指，能否用合理的成型方法生产制作所需的形状、尺寸、精度，即工艺的合理性。造型设计不合理、不合乎生产工艺，就不便于或难以进行机械化生产，从而增加了工时消耗、材料消耗和制造成本，降低了生产效率。一般来说，对称和简单的几何造型，易于加工成型，过于繁杂的造型不利于生产制造。
3 Rhino在产品造型设计中的运用
3.1 草图的倒入
草图的倒入功能使得设计人员能够按照自己手绘的设计方案进行造型设计，提高了建模的速度和准确度。首先在二维软件（Photoshop、Coreldraw或者Alias等）中进行草图的绘制，也可以在图纸上进行产品手绘，然后通过扫描仪扫描到计算机中。将扫描好的图片导入犀牛软件（如图），将其作为造型参考进行三维建模。
3.2 Rhino在产品造型设计中常用的功能
（1）Rhino在曲面造型功能方面非常强大，产品外观都是以面的形式呈现，准确快速的建立曲面是关键，犀牛具有单轨扫掠、双轨扫掠、网格建面、放样等十多种命令生成或编辑曲面。（2）修剪命令如刀一般分割曲面，去除掉不需要的造型曲面。切割命令可以将整体造型分割为任意部分而保留外观曲面，便于对分割的部分进行编辑。（3）有时为了在已完成的造型部分去除掉某一实体形状的部分，或者将两个实体合并为一体等，就要运用布尔运算命令，操作完成后得到的也是实体。（4）为了更直观的分析生成的造型曲面品质，曲率分析、斑马纹、环境反射贴图工具都可以很好地观察到所生成曲面的连续性，方便进一步的调整。（5）如果想要得到重复并且按照距离、角度规律排放的形状，就要用到阵列工具，Rhino的阵列工具分为环形阵列和矩形阵列，能够大大降低繁琐的建模工作，提高建模速度，得到精确的造型。（6）有时所建模型繁杂，部分形体妨碍建模视线时，可以使用隐藏工具将已完成的部分隐藏，对剩余部分进行操作，当需要显示时再取消隐藏，这样可以避免许多不当的错误。（7）当造型建模到某一阶段，可以根据想要得到的预览效果来选用不同的显示模式，常用的有线框模式、着色模式、渲染模式、半透明模式、X光模式、半透明模式、工程图模式、艺术风格模式、钢笔模式。
3.3 与其他软件的完美兼容性
犀牛软件支持30余种输入与输出档案格式，从常见的NURBS格式的标准IGES曲面档案、STEP实体档案、ACIS档案、PARASOLID档案、OBJ档案，到POLYGON格式的3DS、LWO、STL档案，AutoCAD标准的DWG与DXF文档，以及点云资料、2D绘图AI档案等。其中IGES是工业标准格式，应用非常广泛，支持的软件数目超过40种。使用者可以针对合作方软件来选择要输出的档案格式的类型。
3.4 强大的插件功能
插件是Rhino很具特色的一个内容，它是一些具有扩展性的小程序，能帮助设计师实现需要花费大量时间和精力才能完成的造型功能。常用的插件例如Tsplines能够实现复杂曲面造型的建模，把原本强大的曲面建模功能提升得更加强大。犀牛配合Grasshopper参数化建模插件，可以快速建出曲面优美的建筑造型。在犀牛中装入TechGems（珠宝插件），便是一款非常之专业的珠宝首饰辅助设计软件。
3.5 与后期生产的接轨
Rhino在产品造型设计中的另一强大功能在于能够与后期生产制造接轨，而不仅仅只是提供快速的产品外观建模。比如Rhino导出的模型格式经过编辑后可以直接通过日趋成熟的3D打印技术进行打样，用来检验产品造型的合理性。同时，Rhino具备模具设计的功能，其拔模角度分析工具能检测能否正确脱模，对于后期生产制造提供更精确的数据。
结语
通过研究分析，我们可以发现，产品造型设计不仅需要扎实的设计经验基础和对各方面因素的综合考虑，还需要熟练掌握Rhino软件的操作。犀牛软件运用于产品设计中，能够发挥出最佳设计效果，为现代产品造型提供快速、高效和准确的设计新思路和技术，为产品设计师设计的各种产品造型的实现提供了更多的可能。
参考文献
[1]吴琼.工业设计技巧与禁忌[M].北京：机械工业出版社，2010.
[2]韩勇.犀牛之舞[M].北京：人民邮电出版社，2011.
