课程对象

技术总监、项目经理，结构工程师、机械工程师、质量工程师，工艺和制造工程师

具备基本的机械知识基础并在实际工作中有基本的机械相关工作经验，以及基本的产品生产过程知识。

产品结构设计课程特色与背景

    产品结构设计无处不在，好的设计，意味好的质量，低的成本。 由于结构设计涉及的知识面非常广，牵涉到的制作工艺复杂多样。所以一个好的结构工程师的培养和成长不是件容易的事情。同时结构设计统领公司众多部门，从外观设计部门，质量部门，测试部门，制造部门，装配线，甚至采购，销售部门。无不与结构设计部门有非常直接的关联。所以有必要对结构设计知识有一些基本的了解。为此，我们研发该课程去满足各个部门或职位，对结构设计知识的了解与应用。

    根据客户提供及经典案例，介绍结构设计的具体内容和要求，以及在设计，生产中的实际应用，并提供现场的辅导，包括设计、制造、检测及综合分析等。

课程大纲

第一篇  认识产品的结构设计

一、产品结构设计概念 

1.1什么是产品结构设计 

1.2分类

二、产品结构设计基本要求 

2.1 3D软件——结构设计就是画图吗？

2.2模具基础

2.3零件生产及装配工艺

2.4品质安规

三、产品开发流程

第二篇  塑料件的设计

一、 壁厚的设计 

1.1、 壁厚的影响

1.2、 壁厚VS冲击强度

1.3、 不均衡壁厚（困气）

1.4、 壁厚容忍变化量

1.5、 均衡壁厚的设计

1.6、 拐角处均衡壁厚的设计

1.7、 壁厚渐变设计

1.8、 壁厚设计需考虑问题

1.9、 改善注塑工艺的壁厚设计

二、 筋的设计

2.1、 筋的厚度

2.2、 薄壁筋的问题

2.3、 掩盖筋的影响

2.4、 设计参考

2.5、 未填充塑料筋与变形的关系

2.6、 填充塑料筋与变形的关系

2.7、 筋的高度

三、 凸台、螺丝柱的设计

3.1、推荐的设计尺寸

3.2、防止背面缩水的设计

3.3、根部太厚的处理

3.4、 与侧壁连接的设计

3.5、 内孔深度的设计

3.6、 高度大于5倍壁厚的处理

四、 角板的设计

五、 尖角的设计

5.1、应力集中

5.2、避免不必要的圆角

六、 拔模角度

七、 孔洞的设计

7.1、深径比

7.2、通孔

7.3、互锁设计

7.4、避免错位

八、 倒扣的设计

8.1、 直接脱模倒扣的设计

8.2、 避免滑块倒扣的设计

九、 模塑螺纹的设计

9.1、螺纹牙型

9.2、螺纹端部设计

9.3、管螺纹

9.4、Luer-lock 螺纹

9.5、 易脱模设计

十、 模塑文字

十一、 活动铰链 

11.1、 设计建议

11.2、 考虑注塑工艺

11.3、浇口位置对比

11.4、定量计算

十二、轴承

12.1、 材料选择与PV值

12.2、尺寸设计

12.3、配合轴的设计

12.4、集成槽

12.5、支撑

十三、各种塑料介绍 

01_PET 02_PE 03_PVC 05_PP 06_PS 07_PC 08_PA

09_LCPA 10_PBT 11_ABS 12_PMMA 13_CA 14_POM 15_PEI

16_PES 17_SAN 18_PPS 19_LCP 20_PEEK 21_PTFE 22_PSU

23_PLA 24_PPA 25_PPE 26_PPSU 27_PTT

第三篇钣金件的设计

一、冲裁件及冲裁模具

1.1 冲裁变形过程分析

1.2 冲裁件的工艺性

1.3 冲裁间隙

1.4 凸模与凹模刃口尺寸的确定

1.5 冲裁排样设计

1.6 冲裁力和压力中心的计算

1.7 冲裁模的类型及结构

1.8 冲裁模零部件设计

二、弯曲工艺与弯曲模具

2.1 弯曲变形分析及特点

2.2 弯曲件的质量问题及控制

2.3 弯曲件的工艺性

2.4 弯曲件坯料尺寸的计算

2.5 弯曲力的计算

2.6 弯曲件的工序安排

2.7 弯曲模的设计要点及典型结构

2.8 弯曲模工作部分设计

三、 拉深工艺与拉深模具

3.1 拉深变形过程分析

3.2 拉深件的质量问题及控制

3.3 拉深件的工艺性

3.4 旋转体拉深件坯料尺寸的确定

3.5 圆筒形件拉深工艺的计算

3.6 其他形状零件的拉深

3.7 拉深力、压料力与拉深压力机

3.8 拉深模设计

3.9 拉深工艺的辅助工序

四、 其他成形工艺与模具

4.1 胀形

4.2 翻边

4.3 缩口

4.4 校形

五、复合模与多工位级进模具

5.1 多工位级进模的特点与分类

5.2 多工位级进模的排样设计

5.3 多工位级进模的主要零部件设计

5.4 多工位级进模的自动送料与安全检测装置

第四篇压铸件的设计

一、压铸件工艺设计 

1.1压铸工艺对压铸件结构的要求 

1.2压铸件的技术条件（技术要求） 

1.3压铸件工艺设计（压铸件基本结构设计） 

1.4压铸工艺参数 

1.4.1 压力参数 

1.4.2速度参数 

1.4.3温度参数 

1.4.4时间参数

二、压铸零件设计

2.1壁厚

2.2孔的设计

2.3 加强筋 

2.4 脱模斜度 

2.5 圆角的设计

2.6 支柱的设计

2.7 模塑文字 

2.8 螺纹的处理

2.9 浇口的设计

2.10  压铸件的公差

2.11  压铸件的机械加工

第五篇  面向装配的设计 

一、装配的定义

1.2 最好和最差的装配工序

1.3 面向装配的设计的定义

1.4 面向装配的设计的目的

1.5 面向装配的设计的历史

二、设计指南

2.1 减少零件数量

2.2 减少紧固件的数量和类型

2.3 零件标准化

2.4 模块化产品设计

2.5 设计一个稳定的基座

2.6 设计零件容易被抓取

2.7 避免零件缠绕

2.8 减少零件装配方向

2.9 设计导向特征

2.10 先定位后固定

2.11 避免装配干涉

2.12 为辅助工具提供空间

2.13 为重要零部件设计装配止位特征

2.14 防止零件欠约束和过约束

2.15 宽松的零件公差要求

2.16 防错的设计

2.17 装配中的人机工程学

2.18 线缆的布局

第六篇金属材料常识

一、 铁、钢及热处理

1.1纯铁  

1.2溶液与相图 

1.3钢与铁碳合金相图  

1.4室温下钢的微观结构 

1.5机械特性  

1.6低合金钢

1.7扩散

1.8热处理和锻造控制晶粒尺寸

1.9淬透性

 二、 各类钢材 

2.1碳素结构钢  

2.2优质碳素结构钢

2.3碳素工具钢和合金工具钢

2.4高速工具钢

2.5不锈钢

2.6弹簧钢

2.7轴承钢

2.8耐热钢和耐蚀钢

2.9易切削钢

2.10高速工具钢

2.11磁性钢

三、有色金属

3.1铜、黄铜、青铜及其他铜合金

3.2铝和铝合金

3.3铸造铝合金

3.4钛及钛合金

2.5锌及锌合金

2.6镁及镁合金

第七篇图纸与公差 

一、为什么要用到几何公差

1.1 实例（图纸的进化过程）

1.2使用形位公差（GD&T）原因总结

二、几个重要术语

2.1 最大实体状态（MMC）

2.2最小实体状态（LMC）

2.3 实效状态 （Virtual Condition）

2.4合成状态 （Resultant  Condition）

2.5内部边界 （Inner Boundary）

2.6外部边界（Outer Boundary）

三、公差通用规则

3.1公差原则 #1： 包容原则(最大实体完美形状)

3.2 公差原则2：独立原则Regardless of Feature Size (RFS)

3.3 标准与默认规则

四、基准

4.1为什么需要基准

4.2基准参照体系

4.3基准特征， 基准，模拟基准与基准轴

4.4 在图纸上怎样表示基准

4.5 基准的3-2-1法则

4.6 目标基准Datum Target

4.7 中心轴基准

4.8 中心平面基准

4.9同轴直径基准

4.10 最大实体基准

4.11 参考第一基准控制基准本身的方向

4.12基准偏移

4.13阵列孔基准

五、 形位公差的标注与测量

5.1平面度 

5.2 直线度 （应用于平面和轴线）

5.3 圆度

5.4 圆柱度

5.5 垂直度 

5.6 倾斜度

5.7 平行度 

5.8 轮廓度

5.9 面轮廓度

5.10 复合轮廓度

5.11圆跳动

5.12全跳动

5.13 位置度（RFS、LMC、MMC）

5.14 投影公差带

5.15 固定螺钉，浮动螺钉

5.16复合位置度与组合位置度

5.17同心度

5.18对称度