【正文】 不同的材料具有不同的性質(zhì)，不同的材料對應(yīng)不同的加工工藝，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中既要根據(jù)功能要求合理地選擇適當(dāng)?shù)牟牧?，又要根?jù)材料的種類確定適當(dāng)?shù)募庸すに?，并根?jù)加工工藝的要求確定適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，只有通過適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才能使所選擇的材料最充分的發(fā)揮優(yōu)勢。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，兩零件直接相關(guān)部位必須同時(shí)考慮，以便合理地選擇材料的熱處理方式、形狀、尺寸、精度及表面質(zhì)量等。間接相關(guān)又分為位置相關(guān)和運(yùn)動相關(guān)兩類。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中除了研究零件本身的功能和其它特征外，還必須研究零件之間的相互關(guān)系。 零件的功能表面是決定機(jī)械功能的重要因素，功能表面的設(shè)計(jì)是零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心問題。（ 3）機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段是一個很活躍的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，常常需反復(fù)交叉的進(jìn)行。是將抽象的工作原理具體化為某類構(gòu)件或零部件，具體內(nèi)容為在確定結(jié)構(gòu)件的材料、形狀、尺寸、公差、熱處理方式和表面狀況的同時(shí)，還須考慮其加工工藝、強(qiáng)度、剛度、精度以及與其它零件相互之間關(guān)系等問題。接著又發(fā)展到由多臺臺式設(shè)備組合使用，各種設(shè)備間的連接由內(nèi)連接轉(zhuǎn)到外連接，從而形成了外插式積木化結(jié)構(gòu)機(jī)柜并得到日益廣泛的應(yīng)用。這種機(jī)箱由于采用了壓鑄工藝，故尺寸精確度高，適用于大批量生產(chǎn)，強(qiáng)度與剛度均較好，且裝配方便。利用型板作為機(jī)箱柜架的側(cè)面（也可為前后面），再用鋁型材橫梁與側(cè)面板連接，就構(gòu)成機(jī)箱框架，如下圖所示。其缺點(diǎn)是：型材折彎后，圍框與蓋板、面板的配合不易做到緊密吻合，機(jī)箱外形尚不夠美觀；由于采用薄壁型材折彎，其剛度與強(qiáng)度較差，僅適用于輕型設(shè)備。適用于單件多品種生產(chǎn)。 一、機(jī)箱的結(jié)構(gòu)形式 機(jī)箱的結(jié)構(gòu)可按其材料和結(jié)構(gòu)形式分為兩大類： 根據(jù)機(jī)箱使用的材料與工藝不同可劃分為： 1）鈑金結(jié)構(gòu)機(jī)箱 用各種冷軋、熱軋薄鋼板經(jīng)過剪切、沖壓、彎曲等工藝過程，最后用焊接、螺釘組裝，制成各式機(jī)箱、機(jī)柜。 機(jī)柜是對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸較大的電子設(shè)備，往往將其分為若干分機(jī)或插箱，安置在一個共同的安裝架上，封閉后的整體稱為機(jī)柜。如下圖所示。制造比較方便，凸字在使用時(shí)也避免碰壞。 （ 2）凹字：如圖 (b)所示，它可以填上各種顏色的油漆，使字跡更為鮮明。如下圖所示的是塑料旋鈕花紋，其中圖（ a）為設(shè)計(jì)不合理，不能脫模。塑料產(chǎn)品所有拐角處均應(yīng)設(shè)置圓弧過渡。 在塑料產(chǎn)品的拐角處設(shè)置圓角，可增加產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度，改善成型時(shí)材料的流動性，也有利于產(chǎn)品的脫模。 六、塑料產(chǎn)品的孔 對于斜孔和形狀復(fù)雜孔的成型方法，可采用拼合型芯來完成，以避免抽側(cè)芯結(jié)構(gòu)。 塑料產(chǎn)品上的孔有通孔、盲孔和復(fù)雜形狀的孔。 ? 加強(qiáng)筋與支承面如下圖所示。 ③加強(qiáng)筋脫模斜度可大些，以利脫模（單邊應(yīng)有 4176。 圖（ a）所示的加強(qiáng)筋底部厚度為壁厚的一半，高度較矮，不易產(chǎn)生縮孔。 四、塑料產(chǎn)品的加強(qiáng)筋 加強(qiáng)筋的作用不僅可以提高塑料產(chǎn)品的強(qiáng)度和剛度，減少扭歪現(xiàn)象，而且可使塑料成型時(shí)容易充滿型腔。 不通孔深度小于 10mm，外形高度不大于 20mm時(shí)，允許不設(shè)計(jì)斜度。 厚壁產(chǎn)品會因壁厚使成型收縮增大 ， 故斜度應(yīng)放大 。 5 176。 2176。為便于從模具內(nèi)取出產(chǎn)品或從產(chǎn)品內(nèi)抽出型芯，設(shè)計(jì)塑料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)時(shí)，必須考慮足夠的脫模斜度。為此，常將厚的部分挖空，采用適當(dāng)?shù)男揎棸霃揭跃徛^渡厚薄部分空間。部件裝配操作也需要制品有一定的壁厚。 二、塑料產(chǎn)品的壁厚 塑料產(chǎn)品的外殼壁厚取決于塑料件的使用條件，即強(qiáng)度、剛度、結(jié)構(gòu)、電性能、尺寸穩(wěn)定性以及裝配等各項(xiàng)要求。對于薄壁容器的邊緣可按圖 2所示設(shè)計(jì)來增加剛性和減少變形。 對于較淺的內(nèi)側(cè)凹槽并帶有圓角的塑料件，可利用塑料在脫模溫度下具有足夠彈性的特性以強(qiáng)行脫模的方式脫模，而不必采用組合型芯的方法。 一次壓延 二次壓延 三次壓延 做成外形 拉深件沖壓過程 拉深件沖壓過程 作成凸凹條 塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 良好的塑料產(chǎn)品既要美觀大方 、好用 ， 又 要 便 于 成 型 。 ⑤拉深件的精度要求不宜過高。 ③ 拉深件的圓角半徑要合適。旋轉(zhuǎn)體零件在圓周方向上的變形應(yīng)是均勻的，這樣模具加工較容易，其工藝性最佳。當(dāng)需要沖制不帶圓角的工件時(shí)，可以用分段沖切的辦法沖制，但模具壽命明顯降低。 如果工件要求更高精度時(shí) ， 沖裁后需通過整修或輔以切削加工 ， 或者采用精密沖裁 。良好的沖裁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)保證材料利用率高、工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡單且壽命高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等。 彎曲件直邊高度 壓槽 ⑤ 在局部彎曲某一段邊緣時(shí) ， 為避免角部形成裂紋 ， 可預(yù)先切出工藝槽 （ 如圖3所示 ） ；可以離開尺寸突變處 （ 如圖 4所示 ） 、 直角的拐彎處；可在彎曲前沖制工藝孔 （ 如圖 5 所示 ） 。 ③ 彎曲件的直邊高度不宜過小，彎曲高度為直邊的兩倍。為了防止板料的偏移，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)有可靠的定位措施。 1 鈑金結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 彎 曲 件 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 沖 裁 件 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 拉 深 件 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 2塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 塑料產(chǎn)品的形狀 塑料產(chǎn)品的壁厚 塑料產(chǎn)品的脫模斜度 塑料產(chǎn)品的加強(qiáng)筋 塑料產(chǎn)品的底部支承面 塑料產(chǎn)品的孔 塑料產(chǎn)品的圓角 塑料產(chǎn)品的標(biāo)志設(shè)計(jì) 3電子設(shè)備整機(jī)結(jié)構(gòu) 機(jī)箱的結(jié)構(gòu)形式 機(jī)柜的結(jié)構(gòu)形式 通風(fēng)窗口的開設(shè)形式 常見產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 具有良好工藝性的彎曲件，能簡化彎曲的工藝過程和提高彎曲件的精度。 、統(tǒng)一化原則 。并且盡量使零、部件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)（包括定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)）重合一致，以減少由于基準(zhǔn)不一致所造成的誤差和繁瑣計(jì)算。 在保證產(chǎn)品技術(shù)恨不能要求的前提下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量簡化傳動鏈，這樣使系統(tǒng)中的零、部件的數(shù)量大大減少，從而使結(jié)構(gòu)盡量簡單。各組件之間的聯(lián)系應(yīng)方便拆裝、易于裝調(diào)，并便于對任何零、部件檢修和更換而不影響其他部分。為此，零件的加工和裝備必須達(dá)到完全互換。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)嚴(yán)格遵循以下工藝原則，并貫穿產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全部過程中的各個階段。 （ 5）強(qiáng)度要求 系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)應(yīng)能在沖擊、振動、高溫、低溫、腐蝕、潮濕、灰塵等惡劣環(huán)境下，保持工作的穩(wěn)定性。 （ 2）精度要求 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出部分應(yīng)能靈敏地反映輸入部分的微量變化。產(chǎn)品對機(jī)械系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)的基本要求，可概括為以下幾個方面： 產(chǎn)品對機(jī)械系統(tǒng)的基本要求 是最基本的技術(shù)要求。 （ 2）部件 又稱整件，是由若干零件和部件按照裝配圖要求，裝配成的一種具有完整機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)，能實(shí)施獨(dú)立功能，能執(zhí)行一定任務(wù)的裝置，從而將比較復(fù)雜產(chǎn)品的裝配分成若干高級階段，或作為獨(dú)立的產(chǎn)品，如減速器、錄像機(jī)機(jī)芯、磁帶機(jī)芯等。 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的組成 又稱元件，是產(chǎn)品的基礎(chǔ)，是組成產(chǎn)品的最基本成分，是一個不經(jīng)破壞不可分解的單一整體，是一種不采用裝配工序而制成的成品。它與由電機(jī)驅(qū)動使橫梁在 X向?qū)к壣系囊苿咏M合實(shí)現(xiàn)畫筆的繪圖。 ③ 傳動裝置。 ① 繪圖平臺。 產(chǎn)品機(jī)械系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)的的應(yīng)用實(shí)例之一是數(shù)控繪圖儀中的機(jī)械裝置。 ② 通過機(jī)座、機(jī)殼等各種基體零部件和緊固件的組合，設(shè)備中機(jī)構(gòu)的機(jī)架和支承系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備、儀器各種元器件的剛性或彈性連接、固定和高速，保證各元器件獲得所要求的、確定的和穩(wěn)定的相對位置 攝像機(jī)是典型的具有機(jī)械、微電子系統(tǒng)的產(chǎn)品，如圖所示。 了解鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、塑料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求。課程簡介 學(xué)習(xí)目標(biāo) 授課教案 習(xí)題作業(yè) 課程簡介 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及機(jī)構(gòu)就是產(chǎn)品的“骨骼系統(tǒng)”，“皮膚與肌肉系統(tǒng)”，即產(chǎn)品外部及連接結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品內(nèi)部骨架及安裝結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品運(yùn)動機(jī)構(gòu)等。 了解產(chǎn)品機(jī)械系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)的功能、作用、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的組成與分類。 現(xiàn)代產(chǎn)品機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的零部件和機(jī)構(gòu)種類繁多，各自的功能和作用多種多樣，但可概括為兩個主要方面： 產(chǎn)品機(jī)械系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)的功能和應(yīng)用 ① 通過各種動力、傳動機(jī)構(gòu)及其相互組合，構(gòu)成機(jī)器設(shè)備中的特定機(jī)械與機(jī)構(gòu)的功能系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動、能量和信息的傳遞、轉(zhuǎn)換、控制、顯示和記錄以及完成機(jī)器設(shè)備功能所要求的各種動作。整個機(jī)械、微電子系統(tǒng)都安裝在底座、沖壓金屬板上，再與機(jī)殼固定在一起。它主要由繪圖平臺， X向?qū)C(jī)， Y向?qū)C(jī)，傳動裝置和筆架等部分組成。 X向?qū)к壩挥谄脚_兩側(cè)， Y向?qū)M梁上，橫梁由兩端的滑座支承 X向