壳体结构设计对产品造型的影响分析

发表时间:2018/7/25   来源:《基层建设》2018年第17期   作者:杨永铸
[导读] 摘要:本文主要从壳体整体结构设计的基本内容为切入点,研究了壳体的结构设计其对于产品的造型所产生的相关影响。
        广东星光传动股份有限公司
        摘要:本文主要从壳体整体结构设计的基本内容为切入点,研究了壳体的结构设计其对于产品的造型所产生的相关影响。从而能够充分地了解与掌握壳体整体结构设计的基本内容,把握好壳体的结构设计其对于产品的造型影响因素及其要点,切实地提升壳体的结构设计效果,让其对产品的造型产生积极地影响,更好地满足于广大客户的现实需求,促进我国工业化的进一步发展。
        关键词:壳体;结构设计;产品造型;影响;
        前言
        在各类产品设计工作当中,结构设计为第一要任,更是最为基础性的设计工作环节,在这一设计环节上需对产品各个设计要素予以全面性及透彻的分析。通常情况下,产品主要的设计要素包含着技术要素、色彩要素、人机要素、功能要素、结构要素及形态要素等。工业所生产的产品需以保证其各项功能为基准,对技术及艺术予以科学地设计。那么,基于壳体的结构设计,常常会对产品的最终造型产生不同程度的影响,若想保证这些影响为积极影响,就需分析壳体的结构设计其对于产品的造型所产生的相关影响,进而提升壳体的结构设计专业化水准,设计出最具完整性、功能性的产品。
        1、概述壳体整体结构设计的基本内容
        对于壳体整体结构设计的基本内容,包含着壳体自身的结构设计及其各个部分的连接性设计、与安装技术操作相互配合的壳体相关结构设计这三部分内容。壳体自身的结构设计,还包含着上下壳、左右的侧板、上下的盖板、前后的面板等;壳体装配设计,通常还包含着自身装配与支脚、底脚、提手、把手等相关附件,它们与壳体之间的配合;同时,如图1所示,内部的组件其与壳体有效性连接,也可纳入到壳体外部的结构设计范畴之内。
 
        图1  壳体组成示图
        2、影响研究
        2.1 在壳体的内部结构方面
        2.1.1 内部结构的原理变化
        对于产品壳体内部的结构来说,多数取决于其产品设计的基本原理。从某种意义上来分析,产品技术要素其往往影响着其内部的整体结构。在我国目前多数的工业设计人员都是以内部的结构为产品核心功能及结构基础,来实施产品开发及设计工作。还需对其核心的功能来进行外部的延伸性结构设计,让其所设计出来的产品具有较高的特性,外观相对极具美观效果。在一定程度上,外部的形态通常是内部结构外在的变现,二者之间这种内在联系是必然存在的,是以内部与外部结构的设计基础理论相关联的。那么,内部的结构其对于外型所产生的影响,如图2所示,不同款式的电视机,会伴随着液晶、背投、阴极的射线管等各项技术的进步发展,导致机壳的外部造型尺寸从小到大的变化,从摆放于桌子之上逐渐悬挂至墙体至上,壳体的结构伴随着科学技术的进步发展不断变化着。这也足以表明,壳体结构的设计基本原理,其对于产品的造型也会产生不同程度的影响。
 
        图2内部的结构对于外型所产生的影响示图
        2.1.2 内部结构的组合方式变化
        量体裁衣这句成语,从这则成语的基本含义中可以说将内部结构的组合方式变化描绘得淋漓尽致。在一定程度上,壳体造型的设计道理,其与该成语的大致意思颇有雷同之处,言外之意为若想设计出一个高质量的产品,必须对其内部的组件予以细致分析及设计,方可设计出客户满意度较高的产品。而产品的造型,必将会受到内部结构的组合方式变化而发生相应的变化,二者之间有着必然的联系。如图3所示,该图中为几款支票的打印机,从图中足以看出该打印机的装置与显示屏、按键等所对应内部的组件,实际的组合方式存在着较大的差异性,必将会对壳体整体造型的设计产生不同影响。
 
        图3 支票机造型示图
        2.2 在壳体的连接性结构方面
        在壳体的连接性结构方面,其对于产品的造型所产生影响的客观因素主要表现于以下两个点;其一,壳体的连续性结构,可实现产品造型之化整为零。壳体的化整,可有利于产品完整性的突出体现。但是,从目前常用的几种造型设计法来看,机能略有差异性、功能有主次之分,实际需求各不相同。那么,科学地、巧妙地进行单元类壳体的设计,即可满足于当下客户对于产品的各种个性化需求,极具便捷性及灵活性,对于产品的造型会产生极为有利的影响;其二,壳体的连续性结构,可实现产品造型多变性。既然每个功能的单元模块之间,需借助连续性才可把其各自作用在统一的产品当中。而这些连续性结构均可反映在该壳体当中,对产品的最终造型产生相应的影响。如,手机造型设计,可明显地表现出连续性结构设计其的寓意产品的造型所产生的影响。应当先明该手机壳的两个功能区,即键盘与显示屏;而后,两个功能区实际分布及组合的方式予以明确。如图4所示,其后者可显示出该连续性结构设计针对于产品的造型影响。
 
        图4  连续性结构对于手机的造型所产生的影响示图
        2.3 在壳体的装配性结构方面
        2.3.1 结合面装配结构
        在进行产品造型设计期间,通常情况下都希望整机的总装合拢两部分的外形可达到一致性状态,让整机结合面处于不明显状态之中。但是,因不同的零件加工制造是分离实施的,两部分的外形实际成型条件也存在着一定的差异性。即便它的基本尺寸为相同状态,也通常会因其制造的误差而引起装配差异出现。因此,装配的合拢两部分间就会形成左右或上下的相接不齐分解面,对产品外部造型产生一定的影响。那么,基于结合面装配结构设计会对于产品的外部造型产生一定的影响,就需广大的设计人员加以重视,在进行结合面装配结构设计期间考虑到这一要素,以确保结合面装配结构设计不会对产品的外部造型产生不利的影响。
        2.3.2 壳体及附件装配性结构
        与壳体有着关联性的一些附件,像支脚、把手等,都属于壳体结构核心设计部分,对于产品的造型会产生不同程度的影响。例如,注塑件中的支脚与把手,其通常是与壳体是一次成型的,主要强调的是造型完整性。而钣金件中的把手,当其受力相对较大时,会与壳体实施分离式施工操作,而后利用螺纹来进行连接性组装操作。同时,有时也会利用塑料的扣手,采用卡接的方式将其安装于钣金的壳体之上,以提升整体的产品造型完整性效果。
        3、结语
        综上所述,保壳体结构(Shell structure),一般为层状结构,其主要的受力特征为将外部的作用力应用在结构体表面上。壳体的结构是由加边缘的构件及空间的曲面型板所构成的一种结构。基于壳体整体结构设计的复杂性特征,为了能够确保设计的最终效果,就需分析壳体的结构设计主要内容,研究壳体的结构设计对于产品造型所产生的相关影响,以进一步提升壳体的结构设计专业性水准,生产出高质量富有艺术造型效果的产品,以助推我国工业化的持续性发展。
        参考文献:
        [1]罗家莉,张学晶,朱石坚,崔汉国,任炳礼.壳体结构设计对产品造型的影响[J].《重庆理工大学学报(自然科学)》,2017,09(04):718-719.
        [2]Qinyun,Zhangfuming,Lu Chunguang,Zhangjianbao,Zongxuewen,Weigang,Lu Yongjie,etc..The shell structure design related to product modeling[ J]..Academic Exchange of Communication Equipment Structure and Technology,China Communications Association,2016,23(09):610-612.
        [3]Xubin,Li Mahongbing,Wulingzhi,Xuaihua,Heyunxin,Li Guoxiao,Li Yuefang,Li Yuefang,Chuan Haijun,Huang Yi,etc.Impact of structural design on product styling and feasibility[ J]..Journal of Minnan Normal University(Natural Science Edition),2015,26,(06):222-223.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: