电子产品结构设计经验分享

二十年的结构设计经验分享

一切，从客户的需求开始……

为了生存与发展，现代企业必须快速、以适中的成本、高质量及良好的售后服务来推出新产品。产品是设计出来的，因此对设计人员也提出了高的要求，主要包括：

1. 节省产品开发的资源如节省开发时间、降低开发费用等。

2. 改进产品功能如增加新的分功能，使产品对用户产生新的兴趣点。

3. 提高产量的可靠性如在规定的期限内，尽可能降低产品失效的可能性。

4. 减少产品全生命周期的成本通过合理的设计降低产品从用户需求分析、设计、制造、销售到产品维护、产品淘汰的成本。

5. 缩短制造时间通过合理的设计使制造更加方便。

我们的研发人员在产品开发中对产品倾注了大量的心血，对产品的感情是难以言达的。产品欲出时兴奋难眠，产品刚出来时忐忑激动，产品故障时紧张焦急，真的是非常贴切。

要把产品做好，研发人员需要高度的责任心，严格按照开发规则办事，保证开发出来的产品是合格的。

手机产品的现有设计依据用户对产品提出的功能、性能、质量及成本要求来进行设计，主要考虑产品生命周期中的市场分析、产品设计、工艺设计、制造、销售以及售后服务等几个阶段。随着设计系统的日益复杂和市场竞争的日益激烈，在手机产品的传统设计理论与方法的基础上，涌现出大量的现代设计理论与方法，如在设计的组织方式上，从顺序设计方式过渡到并行设计方式；在设计技术方面，形成了一系列如动态设计、优化设计、虚拟设计等先进的设计理论；在设计范畴方面，提出了面向制造的设计、面向装配的设计等。在这些现代设计理论与方法中，有效地提高了产品的设计质量，给企业带来了可观的经济效益。

方案评审在概念设计后是十分重要的一个环节，它可以从总体上控制设计方案的技术、经济和环境特性。

手机的设计通常分为四大部分

1. 软件

2. 硬件

3. 结构

4. 外观造型

结构在整个设计过程中，扮演了一个很重要的角色。本文主要是针对结构方面谈一些看法。

根据著名的“七二一”规律，产品质量的70%取决于产品的设计与管理，产品质量的20%是加工制造，产品质量的10%是加工人员的素质。产品成本的75%~80%取决于产品的设计。

首先，要成为一个合格的手机结构设计人员，都需要掌握那方面的知识呢。

许多朋友问怎样才能成为合格的手机结构设计人员? 许多事实证明要达到这一目标需要付出艰辛的努力。

个人认为，有以下方面：

1．必须学会分析产品各方面性能对结构的要求：比如说安全性、实用性、可靠性、经济性等很多方面，每一种性能要求都对产品的结构有不同的要求，在设计产品时就要权衡性能要求的重要性，而进行针对性设计；

2．必须掌握常用材料的各种性能：比如说金属材料及非金属材料的各种性能，在设计产品时要科学合理地选用材料，并且要事先确定好材料的加工方式；

3．必须了解所属行业的产品标准，在设计之初就要按行业的标准要求进行设计；

4．熟悉常见的塑料制品、金属制品的加工方式、加工工艺，在产品结构设计时要尽可能地采用经济可行的加工方式、简化工艺，以期得到经济实惠的产品；了解工艺过程，这个问题也是现在大学生难以解决的一个问题，在工作中要多看多学多问，有机会看看大工厂，也要看看小工厂，要想在一两年之内解决这个问题比较困难，但是这是一个累积的过程；要

踏踏实实地做。

5．了解常见模具结构、了解模具的加工方法；

6．了解塑料制品、金属常见加工缺陷，明白缺陷产生的原因，并能提出可行的解决方案；

7．如果是电子产品，则要考虑电性能对产品结构的要求，比如电磁兼容、比如壳体静电等方面；

8．工具方面的基础是不能少的，如果简单的设计完全可以采用二维的设计，所以AUTO CAD应该是熟练掌握的；复杂一点的结构用二维设计已经不能完全地表达清楚，所以，PRO-E三维设计软件你是必须掌握的；

9．要有团队协同作战的合作精神，掌握一些常用的沟通技巧，每个人都需要有效地沟通,它有助于给我们带来成功和快乐,有助于我们改变他人的表现和行为方式, 有助于我们保持和改善相互关系；当你开始想成为结构设计人员的那一刻起，你就要有能吃苦耐劳的思想准备。

10．相信自己、鼓励自己、提升自己、超越自己，不断学习、不断创新、不断积累。不久的将来你就会成为行业内的资深专家。

说一千，道一万，最重要的一点就是学习能力。一个好的设计人员要不断学习，学习他人的长处，设计行业没有捷径可走，一个软件拿来从不会到会，是一个学习的过程，从能模仿到能干活是要有一段时间的，学习的能力非常重要；同时要勤于思考，书上的教案（比如设计指南之类）不一定能应用到各种场合。一个软件用熟了，用它来开发一些新的功能，方便使用，就是创新，创新出来的东西就是你自己的了。

那么，要成为手机设计高手或大侠，又需要什么样的素质？

有强烈的好奇心。这是成为高手的必要条件，喜欢新生事物，对问题喜欢刨根问底，以钻研为乐趣。那种得过且过，敷衍了事，仅仅把工作当作饭碗的人连熟手都成不了，更何况高手。有好奇心的人，可以为解决一个问题通宵干，躺在床上也在寻思解决方案，这样的人就是高手的胚子！做事谨慎细致，考虑问题全面。技术工作来不得半点粗心马虎，否则问题多多，后患无穷。甚至给生产、产品品质造成重大影响，给公司造成重大经济损失。马虎的人不可能成为优秀的工程师，只可能当当助手，哪个上司敢把项目交给一个马大哈？改，难呐，本性难移！趁早找个理由炒他鱿鱼！

模拟、数字，高频、低频，软件、硬件，模具、结构，甚至文字功底也必不可少（撰写产品使用手册、工艺指导书等等也可看出一个人的专业水准）具备完善的知识体系。企业中的工程师不是研究学问，也没指望成为科学家，是为企业的产品服务的。因此，全面的知识架构对于迅速完成产品开发任务非常重要，复合型人才更为难得。既然是高手，当然十八般兵器样样精通，否则，难以独挑大梁，只能做配角。没有全面的知识，要上升到项目经理、研发经理层面是不可能的。企业中的工程师必须时刻关注成本、生产工艺、用户需求、测试环境、采购渠道、配套厂家工艺水平等等许多方面，一点不慎后续问题就冒出来了。你的设计再好，工艺性差，车间生产装配调试困难，导致生产成本急剧上升，或者配套厂家工艺水平达不到又有什么用？或者器件采购困难，经常影响按期交货也同样对企业不利。时刻提醒自己，产品是赚钱的工具，自己才能的张扬要服从这一大前提。这里要特别提醒那些学历高，某方面技术精深，但对企业运作、生产工艺、生产流程、物流管理、行销模式、市场调查、用户心理是“二把刀”的人，不要自恃一点DSP皮毛就以为可以天下无敌，谦虚地深入基层，熟悉一切，虚心学习其他方面的知识，才有大为！

思路开阔，能从市场、用户和生产工艺角度考虑产品开发。唯技术至上的人，思路狭隘，即使聪明过人，只能扮演一个处理具体问题的小角色。企业的唯一目标是赚钱，能赚钱就是

好产品，不能赚钱就等于零。这就能解释为什么很多研究所、大学开发的产品填补了多少多少空白，但在产业化过程中却总赚不到钱，最后落满灰尘。企业的工程师，务必坚持市场第一，用户至上的开发思路，你的工作仅仅是开发出低成本的、工艺性好的、品质稳定的，最关键是满足目标用户需求的产品，不能凭想象发挥，自以为是，要知道，用户永远是对的，你不能让他们服从你的思路，你每天窝在实验室，对市场又了解多少？，对消费心理又知道多少，别自以为聪明，道听途说几句话就轻易下结论！

关于流程，手机的结构研发牵涉方方面面，归纳后可细分为下列九个阶段：

1. 零件布板（layout）以项目的前期策划结束为开始，到layout发布给ID做外观造型

2. 工业造型以收到layout为开始，到外观手板得到客户确认-- 先期的ID 外观设计就是我们拿过来一个方案公司的显示模组和pcb 主板的3d 图[之后通过其规格书。由做美术设计或工业设计师。做出手机的外观一般为图片格式然后把其转化为2d的AUTOCAD图做为我们外做结构3d 的依据。一般给出我们主、左、右、后视图。此阶段经常要做出外观设计变更。

3. 详细设计以客户确认的ID为开始，到3D图档发布给供应商--如果外观设计得到认可后我们结构工程师开始建3D。用proe做3D。我们在设计时与传统建模有很大不同。原因：

1）．手机的内部结构件一般达到20-30件。而且环环相连。一般为给塑胶件最大公差为+-0.05也配合间隙给出0.1-0.25mm的间隙。为此就不可以应用以前先建个别零件然后再组装的模式。

2）．在没有做模具时经常要修改例如外观与结构。这样我们就应用在世界上已广范应用的一种叫做自顶向下的设计的模式。其过程为先建一个大的master文件就是先做一个主要的手机大概外形，然后以此为后继变更主线。在其内部开始拆件。其中大量应用了数据共享等命令。应用proe最大特点可以与许多格式转换数据可充分共享。可以把分散的数据结合起来生成最终的想要的结构样品。其中由于以后要通过这个图纸制造模具这样在设计master 文件时就要考虑其制品的脱模。一般我们给出塑件的脱模斜度为2-3度因为其翻盖面与主机面、翻盖底与主机底各为不同的出模方向这样我们建模时要分清加以注意。我们现在生成几乎全部是用曲面生成的。做曲面最大好处就是灵活可以生成复杂的外形这在手机中最为重要。但是缺点就是模形树生成的特征太多文件大，最后在生成实体。

4. 模具制造以收到正史的3D图档为开始，到FOT

5. EP1

6. EP2

7. SP

8. 零件认证零件全部认证为结束标致

9. PP（小批量试产）手机正式进入量产为结束标致

每个阶段各有特点，以及需要特别注意的地方。这有点类似摩托罗拉的产品门的概念，有利于对各个阶段的目标进行有效管理。

结构设计面试题

1.请画出模具结构中双板式与三板式的结构差异,在模具设计中如何根据产品来选择用双板模还是三板模？

2.在产品结构设计中那些材料可用于强脱？设计强脱结构应注意什么？

3.螺丝柱设计时，在什么情况下须设计加强筋？

4.请说说齿轮与齿条咬合须具备什么条件，距离如何算？

5.ABS材料的螺丝柱锁M1,M1.4,M2.6自攻螺丝，柱子外径和孔径分别多少？

6.请按附件图纸三天内提供10PCS样品交我部确认！（将此句译成英文）

7.按键设计时应注意哪些内容？

8.直径6的按键孔，喷油和电镀时按键直径应分别设计多少？

9.说说一款MP3在生产时需要经过哪几种测试？

10.如果判定一款产品结构设计是否合理？

11，HIPS材料喷灰色油时，可以啤成白色吗？为什么？

12，设计金属外壳时，应注意什么？通常有那几种材料？

13.结构设计中什么叫半助力弹簧？如何设计？

14.注塑时产品烧焦是什么原因，怎样改善？

15，产品生产时出现结构问题，如何处理？

该公司主要生产键盘鼠标机箱等产品，以下为部分

面试测试题：

1.塑胶如何分类？请列举几种常见的塑胶并简要说明其特性及应用范围。

2.你认为结构设计工程师需具备那些知识？

3.根据某一个视图补充其余2个方向视图？

4.产品开发相关设计流程？

5.常见的顶出方式有哪些？辅助流道有何作用？

6.画出一种常见的模具结构

7.在规定时间内未能完成上级布置的任务时该如何处理？

8.指出图中塑胶制品结构对于成型及模具的影响？

当面测试题：

1.ABS的收缩率是多少？

2.收缩如何产生的？

3.什么是二级顶出？

4.怎样消除结合线？

5.保压有什么作用？增加保压能不能消除结合线？

6.插破和靠破有什么区别？请简单画出示意图.

上机考察题：

将鼠标的外形画出来（常见光电鼠标，野火2.0英文版）