電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝-第10章電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)課件

1、 電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)直接關(guān)系到產(chǎn)品的功能、可靠性、可維修性和實(shí)用美觀并影響用戶的心理。電子產(chǎn)品的整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已發(fā)展成為人機(jī)工程學(xué)、技術(shù)美學(xué)、機(jī)械學(xué)、力學(xué)、傳熱學(xué)、材料學(xué)、表面裝飾等為基礎(chǔ)的綜合性學(xué)科。第10章 電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 10.1電子產(chǎn)品整機(jī)結(jié)構(gòu) 整機(jī)結(jié)構(gòu)主要包括：機(jī)殼、底座、面板等。 10.1.1機(jī)殼 機(jī)殼即是產(chǎn)品的外殼，是安裝和保護(hù)電子產(chǎn)品內(nèi)部各種元器件、電路單元及機(jī)械零部件的重要結(jié)構(gòu)，對于消除各種復(fù)雜環(huán)境對電子產(chǎn)品的干擾，保證電子產(chǎn)品安全、穩(wěn)定、可靠地工作，提高電子產(chǎn)品的使用效率、壽命，以及方便電子產(chǎn)品安裝、維修的方便等起著非常重要的作用。 （1）壓鑄金屬機(jī)殼 若將型板結(jié)構(gòu)機(jī)殼的型板及連接

2、部分用鋁壓鑄工藝方法加工，即為壓鑄結(jié)構(gòu)機(jī)殼，如圖10.1.1所示。這種機(jī)殼由于采用壓鑄工藝，故尺寸精確度高，強(qiáng)度與剛度均好，且裝配方便，生產(chǎn)效率高，適用于大批量生產(chǎn)。但壓鑄金屬模具制造成本高，并且還需專門的壓鑄機(jī)，因此，生產(chǎn)成本較高。 （2）塑料機(jī)殼 塑料機(jī)殼是利用工程塑料通過注塑或壓塑成型而制成的機(jī)殼。塑料機(jī)殼具有尺寸穩(wěn)定、表面光澤好、比強(qiáng)度和比剛度高、重量輕、易加工成型、生產(chǎn)效率高、耐腐蝕、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。塑料機(jī)殼，多用于家用電器，如圖10.1.2為手機(jī)塑料壓制機(jī)殼。為了防止電磁干擾，可在塑料壓制機(jī)殼內(nèi)噴涂或填充一層金屬作為屏蔽。 3.電路調(diào)整方法 選擇法。圍繞性能指標(biāo)要求，通過替換某些

3、元件來選擇合適的電路參數(shù)，一般在電路原理圖中，某些元件的參數(shù)旁邊通常標(biāo)注有“*”號，表示該元件參數(shù)需要在調(diào)試中才能實(shí)際最后確定。由于反復(fù)替換元件不方便，一般總是先用可調(diào)元件接入，等最后調(diào)試確定了比較合適的元件參數(shù)以后再換上與選定參數(shù)相同的固定元件。 （3）板料沖制機(jī)殼 板料沖制機(jī)殼一般是用鋼板或鋁板沖制或沖制折彎焊接而成，如圖10.1.3所示。這種機(jī)殼尺寸精確度較高，強(qiáng)度與剛度均較好，裝配方便，適用于各種批量的生產(chǎn)。 （4）鑄造機(jī)殼 在密封結(jié)構(gòu)中，常使用鑄造機(jī)殼，如圖10.1.4所示。在機(jī)殼與蓋或其他零件相接合的表面處，需要進(jìn)行機(jī)械加工，以達(dá)到密封效果。 2.機(jī)箱 機(jī)箱一般由機(jī)箱框架、上下蓋板

4、、前后面板、左右側(cè)板、手把等組成，如圖10.1.5所示。也可以不用框架，直接由薄板經(jīng)折彎而成。 常見的機(jī)箱結(jié)構(gòu)有鈑金結(jié)構(gòu)機(jī)箱、鋁型材機(jī)箱、鑄造結(jié)構(gòu)機(jī)箱、焊接結(jié)構(gòu)機(jī)箱和塑料結(jié)構(gòu)機(jī)箱等。 3.機(jī)柜 機(jī)柜和機(jī)箱具有不同的含義，機(jī)箱是把整個電子產(chǎn)品結(jié)合成機(jī)械整體的主體，靠它保證整機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸較大的電子產(chǎn)品，為了便于安裝、使用和維修，往往將電子產(chǎn)品分為若干分機(jī)（插箱），安置在一個共同的安裝架上。這種用以組合安裝電子產(chǎn)品的安裝架，稱為機(jī)架，封閉結(jié)構(gòu)的機(jī)架稱為機(jī)柜。機(jī)柜由機(jī)架框架、插箱、導(dǎo)軌和外殼等組成，如圖10.1.6所示。 10.1.2底座 底座是安裝、固定和支撐各種電氣元器件、

5、機(jī)械零部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。 (1)沖壓底座 沖壓底座是采用金屬薄板經(jīng)落料、沖孔壓彎而成型，如圖10.1.7所示。 (2)鑄造底座 對于在底座上安裝重量較大、數(shù)量較多的零件時，要求底座有足夠的強(qiáng)度和剛度，保證底座在受到振動、沖擊的情況下不發(fā)生變形，零、部件不發(fā)生相對位移。在這種情況下，用鑄造底座比較合適。 (3)塑料底座 目前，塑料底座大多用在中、小型電子產(chǎn)品中。塑料底座重量輕，而且具有絕緣性能，有良好的機(jī)械強(qiáng)度，可承受一定的負(fù)荷。 10.1.3面板 面板上主要承裝操作及控制組件、指示裝置、開關(guān)組件等。面板與底座、機(jī)架相聯(lián)構(gòu)成機(jī)箱、機(jī)柜，它起著保護(hù)和安裝內(nèi)部組件的作用，同時又是整個電子產(chǎn)品外觀裝飾的

6、重要部件。面板背面板 對面板的要求： (1)對操作組件排列的要求 主要而常用的調(diào)節(jié)器應(yīng)安裝在面板上，定期調(diào)節(jié)的機(jī)構(gòu)安置在面板上小孔的內(nèi)部，可用螺絲刀伸進(jìn)小孔內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 應(yīng)盡可能減少控制旋鈕和開關(guān)數(shù)目。 旋鈕和開關(guān)的配置應(yīng)盡可能與電子產(chǎn)品工作時的操作順序相適應(yīng)，從左向右排列，并且和有關(guān)的指示裝置設(shè)置在一起，同時還應(yīng)避免操作時會擋住操作者觀察指示的視線。 形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)負(fù)荷大小、運(yùn)動速度、轉(zhuǎn)動精度和工作環(huán)境來決定。 對各個旋鈕和開關(guān)，在面板上應(yīng)標(biāo)志其用途或名稱。旋鈕應(yīng)有旋轉(zhuǎn)方向指示。為了表示旋鈕旋轉(zhuǎn)角度，旋鈕上應(yīng)有標(biāo)記點(diǎn)和標(biāo)志線，在面板背面應(yīng)設(shè)定位坑，或在面板內(nèi)襯板上打定位孔。 (2) 對指示

7、裝置排列的要求 面板上的指示裝置，如電壓表、顯示屏等應(yīng)使操作者觀察時感到清楚明確，刻度和數(shù)字的選擇應(yīng)根據(jù)人們的習(xí)慣來設(shè)計(jì)。 裝指示器的面板應(yīng)垂直于操作者的視線，或略微向上傾斜。 應(yīng)盡可能減少指示儀表的數(shù)目，盡可能采用一個儀表指示多種性能指標(biāo)。 所有指示應(yīng)盡可能采用同一類型、同一形狀大小和同一色彩，以加強(qiáng)協(xié)調(diào)。布置時，應(yīng)盡可能對稱、整齊地配置，并水平排列，以便眼睛左右運(yùn)動。10.2電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10.2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念 1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的美學(xué)原理 形式美是指結(jié)構(gòu)形式諸要素間的必然聯(lián)系，它是指導(dǎo)一切結(jié)構(gòu)形式構(gòu)成的永久性原則。 審美觀是領(lǐng)會事物或藝術(shù)品的美的觀念，它往往受民族文化、地理?xiàng)l件、生活方式

8、、年齡、個人愛好和時代變化等因素影響，是有相對性的。 各種結(jié)構(gòu)形式無論是受何種審美觀念的影響，它們都應(yīng)當(dāng)符合形式美的普遍規(guī)律要求。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中為獲得產(chǎn)品美感的表現(xiàn)，必須依據(jù)形式美法則結(jié)合產(chǎn)品自身的功能特點(diǎn)來加以具體創(chuàng)造，通過產(chǎn)品的線、形、色、質(zhì)等要素來創(chuàng)造新穎、美觀的結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的美學(xué)原則概括為以幾個方面：比例 、尺度 、均衡 、穩(wěn)定 、統(tǒng)一 、變化 、重點(diǎn) 。 （1）比例 比例是指結(jié)構(gòu)局部之間或局部與整體之間的勻稱關(guān)系。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用的比例有：黃金比例、整數(shù)比、相加級比等。這些比例的形式體現(xiàn)了勻稱、節(jié)奏、漸變和明快等造型特征。 黃金比是世界上公認(rèn)的優(yōu)美比例，亦稱黃金分割。它是指把一線

9、段分割成兩段，使分割后的長段為全長的0.618倍，這就是著名的黃金比。 隨著文明程度的提高，人們的審美情趣也不斷變化，導(dǎo)致新的比例關(guān)系產(chǎn)生。如寬銀幕在視覺上造成新的效應(yīng)，使人眼在欣賞時略作左右移動，符合人眼觀察周圍環(huán)境的實(shí)際情況，形成視覺真實(shí)感，所以被人們接受和歡迎。 (2)尺度 工業(yè)產(chǎn)品的尺度是指整體和局部構(gòu)件與人之間相適應(yīng)的在小比例關(guān)系。尺度與產(chǎn)品的物質(zhì)功能有關(guān)，如機(jī)器上的操縱手柄、旋鈕等，其尺度必須較為固定，因?yàn)樗鼈儽仨毰c人發(fā)生關(guān)系，它們的設(shè)計(jì)要與人的生理、心理特點(diǎn)相適應(yīng)，由此確定它們的尺度。如果單純考慮與機(jī)器的比例關(guān)系，使這些操縱件尺度過大或過小，勢必造成操作不準(zhǔn)確或失誤。 (3)均衡

10、 美的造型應(yīng)給帶人以各部分形體間平衡、安定的感覺。均衡是指造型各部分之間前后、左右的相對輕重平衡關(guān)系，是力和重心兩者矛盾統(tǒng)一所產(chǎn)生的形態(tài)。一般而論，凡一組對立存在的東西，只要它們能夠安定地組合在一起，構(gòu)成完整且統(tǒng)一的整體，那么這種造型就是均衡的。均衡有兩種形式： 對稱均衡 它將相同的形狀、相同的體積、相同的紋樣等距離地配置在對稱面、對稱軸事特定的支點(diǎn)兩側(cè)，具有簡單、明了、勻稱、莊嚴(yán)、整齊的感覺，期缺點(diǎn)是易使人感到單調(diào)。 不對稱均衡 均衡中心的每一邊在形式上雖不相等，但在美學(xué)意義上都有著某種等同，視覺上感到平衡，這就是不對稱均衡。不對稱均衡是積極的均衡，是一種富于變化的、生動的現(xiàn)代造型感覺。 (

11、4)穩(wěn)定 穩(wěn)定是指結(jié)構(gòu)整體上、下之間的輕重關(guān)系。穩(wěn)定的造型給人以輕松感，不穩(wěn)定的造型給人經(jīng)緊張。 電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，有實(shí)際效用的穩(wěn)定和視覺審美的穩(wěn)定兩種。實(shí)際穩(wěn)定是指產(chǎn)品實(shí)際質(zhì)量的重心符合穩(wěn)定條件所達(dá)到的穩(wěn)定；視覺穩(wěn)定則指人的心理對形體外部形態(tài)關(guān)系的穩(wěn)定感受。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，為取得良好的穩(wěn)定感，需同時對上述兩種穩(wěn)定進(jìn)行考慮。 （5）統(tǒng)一 統(tǒng)一就是將性質(zhì)相同或類似的結(jié)構(gòu)要素放置在一起，造成一種一致性或一致趨勢的感覺，為了在統(tǒng)一中增強(qiáng)秩序感，必須在變化中求統(tǒng)一。常用的方法有以下幾種： 以分明的主從關(guān)系求統(tǒng)一。主要部分必須處于突出的地位，從屬部分則作陪襯，這樣就可使主、從部分組合成一個有機(jī)、和諧的統(tǒng)一

12、整體。 運(yùn)用線條和形狀的協(xié)調(diào)關(guān)系求統(tǒng)一。 用色彩的協(xié)調(diào)求統(tǒng)一。 （6）變化 所謂變化，就是特質(zhì)性相異的結(jié)構(gòu)要素并置在一起，造成一種明顯的對比感覺，為了在統(tǒng)一中增加活躍、生動的美感，必須在統(tǒng)一中求變化。常用的手法有： 加強(qiáng)對比。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，常通過形體的大小、形狀、輕重、虛實(shí)，線條的曲直、疏密，色彩的冷暖、明暗、，質(zhì)感的粗細(xì)、優(yōu)劣等方面的對比來求得統(tǒng)一中的變化，從而產(chǎn)生自然、生動的視覺效果。 節(jié)奏變化。將結(jié)構(gòu)有疏有密、有大有小、有高有低的設(shè)置，形成節(jié)奏變化。給人以統(tǒng)一協(xié)調(diào)、變化自然的感覺。 （7）重點(diǎn) 重點(diǎn)突出是指結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對主要部分加以重點(diǎn)刻畫。組成產(chǎn)品的部分，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必不可少的組成部分。但是

13、，就其功能作用、結(jié)構(gòu)方式、繁簡和氣息的部位來說又是各不相同的。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用重點(diǎn)突出的方法來加強(qiáng)結(jié)構(gòu)造型的變化，對產(chǎn)品的重點(diǎn)或中心部分、作比較細(xì)致的藝術(shù)處理，而對次要部分只在符合整體統(tǒng)一的原則基礎(chǔ)上，作一般的造型處理，起烘托或陪襯主要部分的作用，使主要部分突出、生動和自然。 2.基本設(shè)計(jì)原則 (1)創(chuàng)新原則 人類造物的歷史就是不斷創(chuàng)新的歷史，尤其是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會，物質(zhì)的調(diào)試豐富和市場競爭的日益激烈，產(chǎn)品必須以創(chuàng)新占領(lǐng)市場，贏得客戶。新產(chǎn)品滿足人們求新求異、與眾不同的消費(fèi)心理，提供產(chǎn)品多樣性的需求。 (2)實(shí)用原則 實(shí)用是指產(chǎn)品具備先進(jìn)和完善的各種功能，并保證產(chǎn)品物質(zhì)功能得到最大限度的發(fā)揮。

14、產(chǎn)品的用途決定產(chǎn)品的物質(zhì)功能，產(chǎn)品的物質(zhì)功能決定產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，因此產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須服從于產(chǎn)品的物質(zhì)功能?！皩?shí)用”是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要目的，應(yīng)該體現(xiàn)產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)的科學(xué)性和先進(jìn)性、操作的合理性和使用的可靠性等。 (3)美觀原則 美觀即是產(chǎn)品的造型美，是產(chǎn)品整體在形式上、結(jié)構(gòu)上、材質(zhì)上、工藝上、裝飾上和色彩上體現(xiàn)出來的全部美感的綜合。它還包括時代感和傳統(tǒng)的民族風(fēng)格特點(diǎn)。審美是人與生俱來的特性。在經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展，物品供過于求的時代，產(chǎn)品所體現(xiàn)的精神功能，最重要內(nèi)容之一是對產(chǎn)品審美的需求，追求美觀的產(chǎn)品是人消費(fèi)行為的重要特征。通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)造美的產(chǎn)品，使產(chǎn)品更能吸引消費(fèi)者，提升產(chǎn)品的附加值、提升產(chǎn)品市場競

15、爭力。 (4)可行性原則 產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)。在現(xiàn)實(shí)條件下，不僅要使產(chǎn)品能夠制造，符合成型工藝，材料使用可行，還要保證產(chǎn)品安裝、拆卸、包裝與運(yùn)輸、維修與報廢回收可行。產(chǎn)品設(shè)計(jì)可行主要是指產(chǎn)品自設(shè)計(jì)之后，由產(chǎn)品計(jì)劃轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和商品，到廢品的可行性。 (5)合理原則 這一原則包括產(chǎn)品功能的合理，即產(chǎn)品功能是否實(shí)用，產(chǎn)品功能范圍是否合適，產(chǎn)品功能發(fā)揮是否科學(xué)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)定位的合理，即產(chǎn)品風(fēng)格與產(chǎn)品性質(zhì)的協(xié)調(diào)，產(chǎn)品檔次對營銷的合理性，產(chǎn)品價格高低對購買力的合理性，產(chǎn)品外在形式對內(nèi)在技術(shù)特性的合理性。產(chǎn)品的人-機(jī)關(guān)系的合理性，即使用方式的合理性、使用安全的合理性、人- 機(jī)界面設(shè)置的合理性和產(chǎn)品舒

16、適度的合理性等。 (6)經(jīng)濟(jì)原則 經(jīng)濟(jì)原則主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)與成本的控制。首選，產(chǎn)品設(shè)計(jì)直接決定了產(chǎn)品成本的高低。設(shè)計(jì)決定了成型工藝、材料和生產(chǎn)過程成本的高低。其次，經(jīng)濟(jì)原則不僅僅意味著降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，其成本大小相對于產(chǎn)品造型效果、質(zhì)量水準(zhǔn)和性能水準(zhǔn)等還要控制在適當(dāng)?shù)乃剑此^的價格性能比和價格質(zhì)量比等要達(dá)到最優(yōu)。 (7)環(huán)保原則 環(huán)保原則就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)必須考慮到產(chǎn)品在制造過程中消耗最低，排除污染最少；產(chǎn)品在使用過程中能源消耗最低；產(chǎn)品在報廢后形成的污染最少或報廢后可利用回收用于再生資源。 3.設(shè)計(jì)特點(diǎn) 電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既不是純工程技術(shù)設(shè)計(jì)，也不是單純的美術(shù)設(shè)計(jì)，它是工程技術(shù)與美學(xué)藝術(shù)的密切結(jié)合，以產(chǎn)品設(shè)計(jì)為主要對象，重點(diǎn)研究與產(chǎn)品造型有關(guān)的工程技術(shù)問題，與造型形式美的密切結(jié)合問題和造型構(gòu)思、表現(xiàn)方法與技能問題。它探討如何應(yīng)用造型設(shè)計(jì)原理，達(dá)到產(chǎn)品的科學(xué)性與藝術(shù)性的高度統(tǒng)一，研究如何應(yīng)用造型設(shè)計(jì)原則，處理特定條件下各種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能、材料、工藝和市場等方面與造型的關(guān)系，并且創(chuàng)造性地將這些因素協(xié)調(diào)地表現(xiàn)在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和造型上，創(chuàng)造出既有物質(zhì)功能又具有精神功能，而且具有時代感的現(xiàn)代電子產(chǎn)品。10.2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本內(nèi)容 1.電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本