浅析产品结构设计缺陷及改良方法集粹

1. 结构优化装配工艺及结构可靠性
在我们的结构设计目标中，除了保证结构的功能外，简化我们的装配工艺和保证结构的可靠性也是结构设计需要考虑的重要方面。

案例i).设计要求和背景：悬臂梁能轻松装配进轴孔，并且能够承受一定的拉力而不掉出来。




我们先来看一下常见的两个设计方案。对于方案1，显然可以变形的部位长度偏短，变形比较困难所以导致装配比较难，而且装配的过程中很容易会给零件造成永久性损坏。而对于方案2，因为开了一条通槽，使得发生变形的部分长度大为增加，从而使得在装配过程中变形比较容易，换言之就是装配比较容易，但也正因为通槽的存在，装配好之后轴的受力稍大便会因两侧的变形而造成脱落。




方案1：装配困难且容易损坏零件 方案2:装配容易但容易脱落

通过上面两个方案的分析，我们知道我们的设计要点实际上是如何实现变形的单方向。也就是说我们的设计应该使得在装配过程中的变形比较容易而在装配好之后自然受力的情况下不容易发生变形；根据这个要求我们作出了下面的设计改良，实际生产应用中也得到了很好的效果。



改良方案：装配容易而不容易脱落


2. 结构优化装配及拆卸工艺
简化并优化成品的装配及拆卸工艺，实际就可以达到减少产品成本，提高生产效率的一个方式。
案例i).设计要求和背景：副零件要能轻松压入ABS零件中，并且可以容易取出以更换副零件。卡勾的高度5.0mm因为空间的问题不能再增加。




上图也是通常的设计方案，但对这个设计方法，缺点是很明显的。因为卡勾的高度限制，强行压入副零件会比较困难，并且在压入过程中容易对ABS零件造成损坏。对于需要多次更换而进行的装配更会因疲劳而造成永久性损坏。
针对以上问，我们采用了U型搭勾的方式来实现单向自然变形。实际证明装配简单而固定性好。


案例ii).设计要求：装配方法简单。
分析：两件东西通过一个长螺柱装配，但涉及到三个孔的对齐问题，并且中间部分的通孔长度比较长，导致在实际装配的过程中比较难对正装配孔影响装配效率。
改良方法：在要装配的部件上直接长料生成一个定位柱，螺柱用来固定另一侧。这样就可以把三个孔的对正简化成两个孔，从而提高了装配工序的效率




三孔对正影响装配工序效率 简化成两孔对正提高效率

案例iii).设计背景：长键体导电硅胶要装配进一系列的孔上。
分析：因为长键体硅胶是软胶，而装配的键体长度比较长，要对正的是一系列的孔，如果不作任何保证措施，在装配的过程中开始装配的时候如果稍有错误就会导致硅胶键体的变形而使得装配困难。
改良方案：在装配孔周围添加一些用于导向的斜筋，有利于把键体导向正确的装配孔位置，大大降低装配的对正要求，从而提高装配效率。




长键体导电胶难以对正装配孔，加斜导向筋方便装配过程的对位。 加扣位销以引导装配


案例iv.设计背景：在产品装配过程中，装配工人未必清楚某些部件的装配方法，作为设计者应该在结构上做处理尽量避免因工人的误装配而导致装配错误导致产品不合格。



避空缺口大小不一避免电池触片正负极装配出错