结构设计规范

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1．目的与范围本规范规定了结构设计所要注意的要求。
本规范适用于本公司产品结构设计。

2．结构设计的阶段
结构设计的一般进程可分为需求、方案设计、详细设计和改进设计四个阶段。
2.1结构设计需求阶段

在结构设计需求阶段的任务是确定设计目的（需求分析）和设计思想、可行性分析，初步确定设计参数及制约条件，作为具体设计和评审的依据。
2.2方案设计阶段
   在功能分析的基础上，通过机电配合、创新构思、优化筛选，取得较理想的方案。
2.3详细设计阶段
    要完成产品总体设计、部件和零件设计、全部生产用图纸，并编制技术文件。在此阶段中，零部件的结构形状、装配关系、材料选择、尺寸大小、加工要求、表面处理、总体布置等设计合理与否，对产品的技术性能和经济指标都有着直接的影响。为此，结构设计人员应注意以下几点：
a.零部件设计必须满足其设计功能要求。
b.要考虑功能的合理分配和零件结构形状的合理设计。
c.从便于制造加工和降低成本考虑，力求零件结构形状简单，加工面少，材料利用率高。
d.常用零件尽可能标准化、通用化、组合化。
e.总体设计还应满足总功能、人机工程、造型美学、包装和运输等方面的要求。
f.详细设计的步骤一般由总装草图分拆成部件、零件草图，经审核无误后，再由零件工作图、部件图绘制出总装图。
g.最后还要编制技术文件，如标准件、外购件、外协件明细表、技术要求等。
2.4改进设计阶段
    根据测试、试验、使用、鉴定中所暴露的问题，进一步从设计上完善相应的技术和效能，以确保产品质量。
3．结构设计的基本要求


结构设计的合理性和受客户欢迎程度体现在技术性能、经济指标、整体造型、操作使用和可维修性等方面，能够做到统筹兼顾、协调一致，因此，拟定结构设计的要求是设计中一个重要的前提，着重考虑人、机、材料、成本。

3.1拟定设计要求的原则与方法
一般原则是：详细而明确，合理而先进。详细就是尽可能列出全部设计要求，编制出一份设计要求明细表；明确就是对设计要求尽可能定量化。合理就是对设计要求的提出要适度、要实事求是；先进就是与国内外同类产品相比，产品在功能或技术性能、经济指标方面具有一定的领先优势。设计要求定量化方法，视具体产品的情况而定。有些产品可依据国际标准、国家标准或专业标准来确定；有些可通过直接计算而得；有些可通过类比法、估算法、试验法等来确定。
3.2设计要求

设计要求可分为主要要求和次要要求。主要要求是指直接关系到产品的功能、性能、技术经济指标的那些要求，次要要求是指间接关系到产品质量的那些要求。
3.2.1主要要求
a.功能要求：即产品的功用。可以从人机功能分配、价值工程原理和技术可行性等三方面来分析。
b.性能要求：即指产品所具有的工作特征。
c.可靠性要求：是指产品在规定使用条件下，在预期使用寿命内能完成规定功能的概率。
d.使用寿命：是指正常使用条件下，因磨损等原因引起产品技术性能、经济指标下降在允许范围内而无须大修的延续工作的期限。
e.成本要求。
f.人机工程学要求（体现出美感特征， 使产品外观呈现出色彩美、造型美等方面）。
g.与环境适应的要求。
h.运输、包装的要求。
3.2.2其他设计要求（为了保证实现主要设计要求而提出的要求）
a.强度、刚度要求。
b.制造工艺要求。
c.零件加工技术要求。
d.各动作间的协调配合要求。

4．结构设计的基本原则
4.1需求原则：产品的功能要求来自于需求。产品要满足客观的需求，这是一切设计最基本的出发点。客观需求是随着时间、地点的不同而发生变化的，这种变化了的需求是设计升级换代产品的依据。
4.2信息原则：设计过程中的信息主要有市场信息、科学技术信息、技术测试信息和加工工艺信息等。设计人员应全面、充分、正确和可靠地掌握与设计有关的各种信息。用这些信息来正确引导需求、方案设计与详细设计，并使设计不断改进提高。
4.3创新原则：设计人员的大胆创新，有利于冲破各种传统观念和惯例的束缚，创造发明出结构新颖的机械产品。
4.4系统原则：每个机械产品都可以看做一个待定的技术系统，设计产品就是用系统论的方法来求出功能结构系统，通过分析、综合与评价决策，使产品达到综合最优。
4.5优化原则：这属于广义优化，包括方案择优、设计参数优化、总体方案优化。也就是高效、优质、经济地完成设计任务。
4.6继承原则：将以前的成果，有批判地吸收，推陈出新，加以发扬，为我所用，这就是继承原则。设计人员悟性地掌握继承原则，可以事半功倍进行创新设计，可以集中主要精力去解决设计中的主要问题。
4.7简化原则：在确保产品功能前提下，应力求设计出的产品简化，以降低产品成本，并确保质量。在产品初步设计阶段和改进设计阶段，尤应突出运用这个基本原则。
4.8审核原则：要实现高效、优质、经济的设计，必须对每一项设计步骤的信息，随时进行审核，确保每一步做到正确无误，竭力提高产品设计质量。

5．图纸制作
5.1 二维图纸
5.1.1 二维图纸必须符合机械制图国家标准。
5.1.2 用PRO/E软件出二维图，文件配置内容应统一,
5.1.3 图纸线条宽、字体大小及线条应统一，系列产品间统一
5.1.4图纸比例按国家标准，且打印出的图纸实际比例应与标题栏中所注比例一致，不允许缩放。应根据产品结构大小，复杂程度，合理选定制图比例，不允许视图过小、结构表达不清。不允许尺寸线分布过密，难以识别。
5.1.5 图纸尺寸标注：
a..产品基准在图中应注出，尺寸的标注应统一基准。
b. 图纸应尺寸齐全，正确、清晰、合理，不缺漏尺寸，尺寸线分布合理。尺寸的标注应利于模具的加工。
c. 重要装配尺寸及重要外观、重要定位尺寸应标注公差。
d 不易标注的三维曲面标出最大外形尺寸。
e.加强筋须标明大小端的尺寸，有斜度的部位标注尺寸时必须明确表达标注的尺寸为大端还是小端。
5.1.6 图面表达清晰明朗，去除不必要的圆弧相切线。
5.1.7技术要求的内容应包括：未注壁厚、未注圆角、未注脱模斜度、外观要求（如镜面、透明件、喷漆、蚀纹等）及其它特殊要求等。
5.1.8 特殊表面处理（外观需做皮纹、拉丝、特别要求的烤漆面、喷砂面、丝印面）的用虚线标出面积或范围。
5.1.9应标明图纸的状态，替换图纸有特殊标注（在标题栏处标注修改日期，第N次修改）。
5.1.10 CNC加工的部位及产品可只标长、宽、高的尺寸。
5.1.11二维图应与三维图保持一致，三维图更改，二维图应同步更新（针对模具）。
5.2 三维立体图
5.2.1 三维立体图所有结构应用实体表达，且不允许缺漏结构或与二维图不统一（针对模具）。
5.2.2 三维图上与出模方向及滑块、抽芯运动方向垂直的产品内外表面均应加脱模斜度，斜度大小以0.5°～1º为宜（供参考，具体根据材料定）。加斜度前应明确产品的各分型面的位置及产品的装配、外观要求，以确定斜度的方向及大小。需插穿的位置应加1º至3º的斜度。在允许的情况下，斜度越大越好。加强筋应在保证强度的基础上大端宽度不大于壁厚的2/3，以免引起缩痕（供参考，具体根据材料定）。
5.2.3 除特殊要求的尖角外，三维产品的内外形状上均应倒圆角。圆角的大小与产品的形状有关，一般最小圆角为R0.5（供参考，具体根据材料定），为保持壁厚的均匀，产品的外角应为内角加壁厚。
5.2.4 产品的三维设计应具有良好的工艺性，参考《塑料制品设计规范》。
5.3产品图审核内容
5.3.1检查5.1.5至3.2.4等11项。
5.3.2检查结构功能（工作原理、零件受力分析、干涉、动作等）是否符合设计要求。
5.3.3检查零件用料的合理性。

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