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[摘 要]不同的产品，涵盖的要素不同，在结构设计过程中所涉及的相关工序也不同，结合各种工业产品的不同造型，指出结构设计中的内部结构、外部结构和整体结构均会影响产品外观，而且连接结构的不同还会带来产品创新，从而印证了结构要素是产品设计诸要素中非常重要的一个。因此，认识其重要性并积极研究影响结构设计的材料、工艺、环保等因素，对设计科学、合理、完美的产品大有裨益。本文分析了产品结构设计的要求与原则，并探讨了结构设计的影响因素。
[关键词]产品结构；结构设计；影响因素
中图分类号：TN02 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）47-0288-01
引言
现如今，各行各业使用的产品越来越多，产品的安全性和使用寿命也就越来越受重视，因此在设计产品结构时，应确保结构设计满足国家标准要求，并根据其具体应用环境设计合理的结构。结构设计和原理设计是产品结构设计过程中不可或缺的组成部分，而目前产品的结构设计工作中，部分设计人员过于重视产品功能性的电气原理设计，往往忽略了产品的结构设计。设计人员应依据产品的设计要求、功能要求，对其生产、维修、使用寿命、经济效益等进行综合考虑，以提高产品的整体性能和设计质量。
1 结构设计的要求及原则
1.1 结构设计的要求
1.1.1 功能要求
功能要求是最基本的技术要求，既是产品设计的目的，又是产品存在的根本条件。因此，设计人员要构想一系列关联零件来实现各项功能，体现产品使用方式的合理性（可行性、宜人性）和结构性能的可靠性（安全性、适用性、耐久性）。
1.1.2 稳定性要求
产品设计时不仅要满足功能要求，还要考虑产品整体的稳定性，同时兼顾各种要求和限制，系统和结构应能在冲击、振动、高温、低温、腐蚀、潮湿、灰尘等等恶劣环境下，保持工作的稳定性，提高产品的质量和性能价格比。
1.1.3 创新设计要求
创新设计是产品的灵魂。新技术、新材料、新工艺为产品的创新设计提供了新天地，创新设计是构成产品价值发生质变的决定性因素，也是使产品在市场竞争中取得优势的重要条件之一。
1.2 结构设计的基本原则
1.2.1 加工工艺的设计原则
加工工艺指的是零部件的结构易于加工制造，实际生产中，零部件结构工艺受到诸多因素的制约，如生产批量的大小会影响零部件的加工方法；生产设备的条件可能会限制工件的尺寸；造型、精度、成本等方面都有可能对零部件结构的工艺性有所制约。因此，结构设计中应充分考虑上述因素对工艺性的影响。
1.2.2 装配的设计原则
合理划分装配单元、使零部件得到正确的安装（保证零件准确定位、避免双重配合、防止装配错误）、便于装配和拆卸。结构设计中，应保证有足够的装配空间，如扳手空间；避免过长配合造成装配难度增加，为便于拆卸零件，应留出拆卸工具的安放位置，如轴承的拆卸。
1.2.3 造型的设计原则
为产品设计一个能够吸引用户的外观是一个重要的设计原则；同时造型美观的产品可使操作者减少因精力疲惫而产生的误操作。造型设计包括三个方面：造型、颜色和表面处理。考虑造型时，应注意以下三个方面：（1）尺寸比例协调：在结构设计时，应注意保持外形轮廓各部分尺寸之间均匀协调的比例关系，应有意识地应用黄金分割法来确定尺寸，使产品更具美感。（2）形状简单统一：产品的外形通常由各种基本的几何形体（长方体、圆柱体、锥体等）组合而成。设计时，应使这些形状配合适当，基本形状应在视觉上平衡，接近对称又不完全对称的外形易产生倾倒的感觉；尽量减少形状和位置的变化，避免过分凌乱。（3）色彩、图案的支持和点缀，产品表面的喷涂处理，除具有防腐蚀的功能外，还可增强视觉效果，提高显示信息的辨别能力。
2 产品结构设计应该考虑的影响因素
2.1 生产与维修因素
为了做好产品的生产与维修工作，我们应该从以下几个方面着手：第一，要提高电子元器件布局的方便性、安全性。电路设计应该可以清晰的识别，以免在手工焊或波峰焊作业时出现隐蔽的情况。产品的基础就是产品的生产环节，因而在产品进行生产前就应该做好相应的结构设计工作，只有设计好的产品才可以投入到生产当中。在设计产品时应充分考虑其实用性，将产品的美观性与实用性结合起来。第二，应该重视印制电路板之间的相互连接。印制电路板之间的连接应该充分的考虑连接方式的种类与方法，这对产品的组装效率与维修有着重要的影响。通常来说，排线连接的方法生产的效率比较高，拔插连接也比较方便，并且在维修方面的设计也很重要，在设计时应该使用便于打开的结构方式，方便直观的查看线路与印制电路板，使维修人员可以及时的检查设备的故障点，维护产品的使用性能。
2.2 材料因素
构成产品的物质是材料，而材料因素的影响基本体现在外部结构上，不同的材料其特性表现不同，在长期的社会实践中，不少新的结构正是伴随着人们对材料特征的逐步认识和不断应用才发展起来的。另外，在选择零件材料时，需考虑材料环保、可回收利用、安全等方面的因素。
2.3 使用因素
设计产品是为了给用户提供服务，因此，在设计时还应考虑用户使用方面的因素。产品与人们的生活是息息相关的，所以我们应保证设计产品的安全性，建立完善的安全保护措施，安装电子安全设备，例如防雷接地、信号接地等，以免出现触电的情况；避免外界因素对产品的结构零件产生损伤，延长产品零件的使用寿命；部分产品的电磁辐射比较大，长期使用对设计人员和用户的健康都带来了不利的影响；所以在设计时要考虑电磁屏蔽、防火、防爆等措施；并且，还需重视运输、存储等安全问题，防止意外情况发生。
2.4 功能因素
产品的功能是不是能够实现，是受产品内部布局的影响的，因而，为了使产品实现设计的功能，设计人员必须充分考虑元器件的布局、电路板的布线、组件部件的布局的問题，以及这三者之间的相互关系。在元器件的布局方面，我们要考虑不同元器件之间的相互干扰问题，以及过热的元器件需设置在远离物源的位置；在电路板布线方面，要考虑高频线路阻抗、接地等因素对信号造成的影响；组件部件的布局方面，需对组件部件之间的距离进行控制。
2.5 使用寿命因素
产品结构的好坏对产品的使用寿命有着很大的影响。因此，我们要综合考虑产品的散热、热保护、太阳辐射等影响产品的使用寿命的因素，做好相应的散热设计，对使用过程中发热量大的元器件要采取热保护的措施，避免造成元器件的损伤，导致产品故障发生，另外，还应该确保电气连接与机械连接的可靠度，并设计有效的防振动措施，以免出现连接松动、噪音等问题；设计人员需结合产品具体使用要求，对结构进行优化设计，有效降低操作过程中的失误率，提高电子产品的质量与使用性能。
3 结语
总而言之，产品结构设计比较严谨，所涉及的范围也比较广，设计人员应该根据实际情况分析产品的设计要求、影响因素，使产品结构设计更加的合理性，提高产品的使用效果，满足人们的需要。同时，产品结构设计时应尽量紧凑、轻便，便于加工、装配、维修，充分贯彻标准化、系列化、通用化等经济原则，提高企业的竞争力。
参考文献
[1] 陈灿雄.论电子设备结构设计中的电磁兼容设计[J].科技展望，2016，26（30）.
[2] 刘兴俊.电子设备结构设计中的电磁兼容[J].中国新技术新产品，2015，（06）.
[3] 秦国凌.关于电子产品结构设计的探讨[J].军民两用技术与产品，2016，（14）.
[4] 项盛荣.电子产品结构设计应考虑的因素[J].电子制作，2015.
[关键词]产品结构；结构设计；影响因素
中图分类号：TN02 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）47-0288-01
引言
现如今，各行各业使用的产品越来越多，产品的安全性和使用寿命也就越来越受重视，因此在设计产品结构时，应确保结构设计满足国家标准要求，并根据其具体应用环境设计合理的结构。结构设计和原理设计是产品结构设计过程中不可或缺的组成部分，而目前产品的结构设计工作中，部分设计人员过于重视产品功能性的电气原理设计，往往忽略了产品的结构设计。设计人员应依据产品的设计要求、功能要求，对其生产、维修、使用寿命、经济效益等进行综合考虑，以提高产品的整体性能和设计质量。
1 结构设计的要求及原则
1.1 结构设计的要求
1.1.1 功能要求
功能要求是最基本的技术要求，既是产品设计的目的，又是产品存在的根本条件。因此，设计人员要构想一系列关联零件来实现各项功能，体现产品使用方式的合理性（可行性、宜人性）和结构性能的可靠性（安全性、适用性、耐久性）。
1.1.2 稳定性要求
产品设计时不仅要满足功能要求，还要考虑产品整体的稳定性，同时兼顾各种要求和限制，系统和结构应能在冲击、振动、高温、低温、腐蚀、潮湿、灰尘等等恶劣环境下，保持工作的稳定性，提高产品的质量和性能价格比。
1.1.3 创新设计要求
创新设计是产品的灵魂。新技术、新材料、新工艺为产品的创新设计提供了新天地，创新设计是构成产品价值发生质变的决定性因素，也是使产品在市场竞争中取得优势的重要条件之一。
1.2 结构设计的基本原则
1.2.1 加工工艺的设计原则
加工工艺指的是零部件的结构易于加工制造，实际生产中，零部件结构工艺受到诸多因素的制约，如生产批量的大小会影响零部件的加工方法；生产设备的条件可能会限制工件的尺寸；造型、精度、成本等方面都有可能对零部件结构的工艺性有所制约。因此，结构设计中应充分考虑上述因素对工艺性的影响。
1.2.2 装配的设计原则
合理划分装配单元、使零部件得到正确的安装（保证零件准确定位、避免双重配合、防止装配错误）、便于装配和拆卸。结构设计中，应保证有足够的装配空间，如扳手空间；避免过长配合造成装配难度增加，为便于拆卸零件，应留出拆卸工具的安放位置，如轴承的拆卸。
1.2.3 造型的设计原则
为产品设计一个能够吸引用户的外观是一个重要的设计原则；同时造型美观的产品可使操作者减少因精力疲惫而产生的误操作。造型设计包括三个方面：造型、颜色和表面处理。考虑造型时，应注意以下三个方面：（1）尺寸比例协调：在结构设计时，应注意保持外形轮廓各部分尺寸之间均匀协调的比例关系，应有意识地应用黄金分割法来确定尺寸，使产品更具美感。（2）形状简单统一：产品的外形通常由各种基本的几何形体（长方体、圆柱体、锥体等）组合而成。设计时，应使这些形状配合适当，基本形状应在视觉上平衡，接近对称又不完全对称的外形易产生倾倒的感觉；尽量减少形状和位置的变化，避免过分凌乱。（3）色彩、图案的支持和点缀，产品表面的喷涂处理，除具有防腐蚀的功能外，还可增强视觉效果，提高显示信息的辨别能力。
2 产品结构设计应该考虑的影响因素
2.1 生产与维修因素
为了做好产品的生产与维修工作，我们应该从以下几个方面着手：第一，要提高电子元器件布局的方便性、安全性。电路设计应该可以清晰的识别，以免在手工焊或波峰焊作业时出现隐蔽的情况。产品的基础就是产品的生产环节，因而在产品进行生产前就应该做好相应的结构设计工作，只有设计好的产品才可以投入到生产当中。在设计产品时应充分考虑其实用性，将产品的美观性与实用性结合起来。第二，应该重视印制电路板之间的相互连接。印制电路板之间的连接应该充分的考虑连接方式的种类与方法，这对产品的组装效率与维修有着重要的影响。通常来说，排线连接的方法生产的效率比较高，拔插连接也比较方便，并且在维修方面的设计也很重要，在设计时应该使用便于打开的结构方式，方便直观的查看线路与印制电路板，使维修人员可以及时的检查设备的故障点，维护产品的使用性能。
2.2 材料因素
构成产品的物质是材料，而材料因素的影响基本体现在外部结构上，不同的材料其特性表现不同，在长期的社会实践中，不少新的结构正是伴随着人们对材料特征的逐步认识和不断应用才发展起来的。另外，在选择零件材料时，需考虑材料环保、可回收利用、安全等方面的因素。
2.3 使用因素
设计产品是为了给用户提供服务，因此，在设计时还应考虑用户使用方面的因素。产品与人们的生活是息息相关的，所以我们应保证设计产品的安全性，建立完善的安全保护措施，安装电子安全设备，例如防雷接地、信号接地等，以免出现触电的情况；避免外界因素对产品的结构零件产生损伤，延长产品零件的使用寿命；部分产品的电磁辐射比较大，长期使用对设计人员和用户的健康都带来了不利的影响；所以在设计时要考虑电磁屏蔽、防火、防爆等措施；并且，还需重视运输、存储等安全问题，防止意外情况发生。
2.4 功能因素
产品的功能是不是能够实现，是受产品内部布局的影响的，因而，为了使产品实现设计的功能，设计人员必须充分考虑元器件的布局、电路板的布线、组件部件的布局的問题，以及这三者之间的相互关系。在元器件的布局方面，我们要考虑不同元器件之间的相互干扰问题，以及过热的元器件需设置在远离物源的位置；在电路板布线方面，要考虑高频线路阻抗、接地等因素对信号造成的影响；组件部件的布局方面，需对组件部件之间的距离进行控制。
2.5 使用寿命因素
产品结构的好坏对产品的使用寿命有着很大的影响。因此，我们要综合考虑产品的散热、热保护、太阳辐射等影响产品的使用寿命的因素，做好相应的散热设计，对使用过程中发热量大的元器件要采取热保护的措施，避免造成元器件的损伤，导致产品故障发生，另外，还应该确保电气连接与机械连接的可靠度，并设计有效的防振动措施，以免出现连接松动、噪音等问题；设计人员需结合产品具体使用要求，对结构进行优化设计，有效降低操作过程中的失误率，提高电子产品的质量与使用性能。
3 结语
总而言之，产品结构设计比较严谨，所涉及的范围也比较广，设计人员应该根据实际情况分析产品的设计要求、影响因素，使产品结构设计更加的合理性，提高产品的使用效果，满足人们的需要。同时，产品结构设计时应尽量紧凑、轻便，便于加工、装配、维修，充分贯彻标准化、系列化、通用化等经济原则，提高企业的竞争力。
参考文献
[1] 陈灿雄.论电子设备结构设计中的电磁兼容设计[J].科技展望，2016，26（30）.
[2] 刘兴俊.电子设备结构设计中的电磁兼容[J].中国新技术新产品，2015，（06）.
[3] 秦国凌.关于电子产品结构设计的探讨[J].军民两用技术与产品，2016，（14）.
[4] 项盛荣.电子产品结构设计应考虑的因素[J].电子制作，2015.