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工业设计公司中产品结构设计的四个原则

龚玟宾    2022-07-11 09:51:02    2152次浏览

一个产品从创意到落地的过程中,重要的莫过于它的结构设计。

一个产品的外观设计就是这个产品的灵魂,可以让产品看起来有趣还是呆板,还是平庸。

那么结构就是让这个灵魂停驻的躯壳,工业设计与大部分设计都不相同,工业设计停留在平面图上是没有价值的,只有批量生产出来,才是产品设计的终目的。

产品外观设计的如何精巧,终都要通过结构设计,让它可量产化。

无论是塑料产品还是五金产品,结构设计时,都需要遵循基本的设计原则和思路。

包括:选合理的材料、用合理的结构、简化模具结构、控制成本等。

01

选用合理的材料

产品是材料构成的,在产品设计的初期,外观设计师就要开始考虑材料的使用。对于结构设计而言,对材料的选择应该更加专业,不仅仅要考虑到产品的美观,还要考虑产品的强度,耐用性,表面处理等等。

根据产品的使用场景来选择

比如设计的产品是消费类电子产品,材料选择应该用强度高、表面处理工艺简单、耐腐蚀、耐老化、易成型。比如塑料材质:PC、ABS、PC+ABS等,五金材质:不锈钢、铝、锌合金等

如果产品用于食品就应该选用环保、耐寒、耐热,甚至是无色彩添加的材质。饮料瓶选择PET,食品包装使用PP、PE等,饮用水的杯子使用PP、PC等。

如果婴幼儿使用的产品,需要选用柔软、无害、耐热、耐摔的材质。比如:硅胶、PP、PE等

根据产品的市场定位来选择

产品的市场定位对材料的选择也是举足轻重的,不同档次的产品选择的材质自然不同。产品质量分高中低档,不同的档次对于不同的市场,按照市场定位的差别,选材的角度也不同。

在产品设计之前,应该充分了解产品的市场定位,产品的设计中,材料应该优中选优、中档产品的设计选材要注重性能,而低档产品的设计选材要尽可能压缩成本。

根据产品的功能来选择

不同功能的产品,对材料的要求也不同。比如有的产品会被移动的非常频繁,而有的产品相对更加固定。比如运动产品,就要考虑耐磨、抗打击。这种情况下就需要使用PA(尼龙料)、POM(赛钢料)

根据甲方要求来选择

不同的公司会有各自的供应商,同样的产品,满足产品设计要求的材质可能有很多,价格也有相应的差别,选用什么材质应该与甲方充分沟通。

02

用合理的结构

产品设计中,结构设计应该越简单越好,在达到产品功能要求的目标后,结构越简约,模具的制作上就越简单,简单的结构可以节省生产和组装成本,良品率也会相应增加。

比如说,产品的结构设计中,固定方式有很多:螺丝、卡扣、双面胶、热熔、超声波焊接等。如何选择这些固定方式呢?

螺丝固定:可靠性强,且可拆卸,是的固定方式,但是成本就相应增加,安装成本也相应上升。

卡扣固定:简单方便,但是可靠性不强,可拆性也欠佳。大部分时间需要和螺丝结构互相配合。

双面胶和热熔等固定方式:可以避免螺丝孔破坏外观面,但是可拆性比较差,一般用于小产品或者小面积使用。

产品的结构设计中,不应该有多余的结构,冗余的部分,就意味着对设计时间的浪费、模具加工的复杂程度上升、组装难度的增加、良品率的下降。

结构设计的合理的标准应该是:需要做的必须做,不需要做的必须不做。做到每一个卡扣、每一个加强筋都是有用的。

03

简化模具结构

产品设计终是需要量产的,量产就避不开模具来成型。就算结构设计再如何精巧,终无法开模或者模具实现不了,都是不合格的结构设计。对于结构设计工程师而言,要懂得基本的模具结构和产品成型方法,对于外观设计师而言也一样。唯有如此产品设计过程中才能尽善尽美,让模具更简洁。

比如说,模具倒扣是常见的影响拔模的问题结构,模具解决倒扣的方式常用斜顶和滑块,但是这种方式会增加模具的复杂程度和制造成本。在进行外观和结构设计过程中,有模具倒扣的部分要尽量排除掉,让产品可以正常出模。

一些内部扣位可以通过擦穿或者碰穿的方式简化模具结构,但有些倒扣需要保持倒扣,不破坏外观面,就只能通过增加滑块和斜顶实现脱模。

产品设计过程中,在满足产品的基本需求上,也必须简化模具来提高产品良品率、降低成本。

03

大部分时候,产品设计的目的是批量生产,在市场上销售的,因此产品的成本在某种意义上才是设计的核心。成本高低不同,就决定了产品在市场上的利润多寡。因此产品外观和结构设计过程中,应该在以下几个方面控制成本。

(1)满足功能和外观的范围内,尽量选择低成本的材料。

(2)结构设计过程中,尽量减少结构的零件和拆件。

(3)降低产品结构复杂程度,降低模具成本。

(4)选用合适的固定方式,压缩组装成本。

(5)根据产品定位和外观设计要求,需要合适的表面处理方式,压缩加工成本。

(6)尽量采用甲方现有的物料,尽量使用统一规格的物料。

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