電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的規(guī)范化設(shè)計(jì)探究

摘?要：電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在著較多技術(shù)性內(nèi)容，電子產(chǎn)品規(guī)范化內(nèi)容包括整個(gè)電子產(chǎn)品系統(tǒng)、設(shè)備元件及數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容，而這也是判定電子產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。本文對電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中重要的相關(guān)內(nèi)容和設(shè)計(jì)原則等加以討論，明確得出提升電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范程度的相關(guān)策略。

關(guān)鍵詞：電子產(chǎn)品;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);規(guī)范化;設(shè)計(jì)

電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在較長階段中主要是以電子產(chǎn)品中元件的裝容及支承和對外界環(huán)境的防護(hù)等作為主要發(fā)展方向，在元器件裝置和殼體設(shè)計(jì)等方面都得到較快發(fā)展，這一階段中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對電子產(chǎn)品的發(fā)展存在著重要作用，但是對于綜合性的專業(yè)技術(shù)而言其仍然處在初級階段，還有比較多不足，需要深入研究和不斷完善，以下主要對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中重要的相關(guān)內(nèi)容和設(shè)計(jì)原則等加以討論。

一、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要方式

（一）確定設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)人員需要對設(shè)備協(xié)議中的相關(guān)內(nèi)容得出必要的技術(shù)指標(biāo)，其是設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)及使用的主要標(biāo)準(zhǔn)，所以在電子產(chǎn)品方案中：一要能夠充分確定設(shè)備的主要利用方式和使用參考條件等方面的要求;二要明確得出生產(chǎn)制造的工藝和包裝運(yùn)輸?shù)确矫娴男枰?三要能夠認(rèn)識到電子產(chǎn)品工作的實(shí)際情況，得出各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的具體內(nèi)容。

（二）確定外形尺寸

根據(jù)具體設(shè)備的需要確定電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的外形尺寸，首先需要明確對電子產(chǎn)品內(nèi)部各元件需要的空間大小進(jìn)行堆疊加以確定，隨后需要在實(shí)施電子產(chǎn)品安裝場地情況考察的基礎(chǔ)上認(rèn)真分析，同時(shí)結(jié)合車載船運(yùn)和航空運(yùn)輸?shù)鹊南嚓P(guān)設(shè)備來確定電子產(chǎn)品的具體外形及其大小。

（三）確定結(jié)構(gòu)方式

電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的表現(xiàn)形式包含插件結(jié)構(gòu)形式、插箱組成結(jié)構(gòu)形式及機(jī)體具體結(jié)構(gòu)形式等，特別是機(jī)體的結(jié)構(gòu)形式得到較大范圍的應(yīng)用，其樣式包含柜式、箱式及盒式等。設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合實(shí)際情況確定產(chǎn)品適合的結(jié)構(gòu)方式、結(jié)構(gòu)材料、加工工藝、裝配工藝和安裝方式等，同時(shí)也需要確定內(nèi)部的分機(jī)、模塊、元器件的連接關(guān)系和方式。

二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)規(guī)范化設(shè)計(jì)的重要原則

（一）通用性原則

在設(shè)計(jì)中必須盡量減少特殊零部件的數(shù)量，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化、模塊化的零部件和尺寸系列，尺寸和公差系列采用國家標(biāo)準(zhǔn)，提高產(chǎn)品的互換性。

（二）EMI設(shè)計(jì)

EMI設(shè)計(jì)的首先關(guān)鍵是降低輻射，然后才是考慮結(jié)構(gòu)的屏蔽，要使產(chǎn)品殼體有良好的接地和正確接地點(diǎn)，盡量減小殼體開孔面積，合理布置孔的位置及孔分布，選用屏蔽效能好的孔形，例如蜂窩狀通風(fēng)孔形的屏蔽效能較高，既能起到電磁屏蔽作用又能起到靜電屏蔽作用，同時(shí)設(shè)計(jì)合理的屏蔽殼體形狀和選擇合理屏蔽材料。

（三）散熱設(shè)計(jì)

散熱設(shè)計(jì)可分為自然冷卻、強(qiáng)迫冷卻和風(fēng)管傳熱。設(shè)計(jì)中要注意將發(fā)熱量大的元件放置在產(chǎn)品的上方，根據(jù)允許溫升和熱流密度確定合適的散熱方式和散熱器結(jié)構(gòu)。進(jìn)氣孔應(yīng)設(shè)置在機(jī)箱下側(cè)或底部，排氣孔應(yīng)靠近產(chǎn)品頂部，應(yīng)使冷卻空氣從熱源中間流過，防止氣流短路。

（四）防腐蝕原則

在電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要選取比較耐腐蝕、耐候的材料，采取完整、可靠的表面處理，采取合理的結(jié)構(gòu)形式，避免小孔、縫隙和積水結(jié)構(gòu)，謹(jǐn)慎使用電鍍鋅表面，不同金屬接觸應(yīng)達(dá)到規(guī)定值，否則需要考慮對接觸面采取保護(hù)措施，對于活動(dòng)磨擦部件較難進(jìn)行表面處理，因此在設(shè)計(jì)中盡量使用防銹材料或局部鑲?cè)敕冷P材料。

三、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)規(guī)范化設(shè)計(jì)的重點(diǎn)

（一）提升生產(chǎn)率

電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)盡量選取創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)技術(shù)，利用各種全新的技術(shù)及比較新的操作工藝提升設(shè)計(jì)效率，減少產(chǎn)品中的零部件和生產(chǎn)元器件規(guī)格等，機(jī)械零器件也要具備比較完好的結(jié)構(gòu)工藝性特點(diǎn)，零部件和各個(gè)元器件的技術(shù)參數(shù)及尺寸也要充分滿足標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化的具體要求，減少整個(gè)產(chǎn)品中所使用的原材料品種和規(guī)格，零部件加工精細(xì)化程度和技術(shù)條件也要相匹配，從而有效追求更高的生產(chǎn)率。

（二）有利于操作和維修

為使電子產(chǎn)品操作更加簡單可靠，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)施前就增強(qiáng)對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的全面研究和分析，對同類產(chǎn)品的工作情況進(jìn)行觀察和比較，更好的記錄一些需要修理的部位;為滿足戶外設(shè)備經(jīng)常維護(hù)的需求，設(shè)計(jì)中應(yīng)減少專用工具的使用，減少緊固件的類別和數(shù)量，對于故障率高或者需經(jīng)常更換的零部件、模塊，可單獨(dú)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)接件，提高維修效率。

（三）造型保持美觀

造型設(shè)計(jì)主要是將當(dāng)前相對更加先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)及現(xiàn)代化審美觀念等有效結(jié)合在一起，得到比較和諧統(tǒng)一、遵守相關(guān)協(xié)調(diào)要求、操作方便、靈活、安全、外形美觀，符合人的生理和心理特點(diǎn)的外形的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中也需要保持美觀和實(shí)用的關(guān)系得到有效協(xié)調(diào)，從而創(chuàng)造得到更加美觀的產(chǎn)品，也提升產(chǎn)品的實(shí)用程度。

（四）注重可靠性

電子產(chǎn)品的可靠程度是產(chǎn)品在限定時(shí)間內(nèi)和規(guī)定實(shí)用條件基礎(chǔ)上完成力所能及的任務(wù)，在這一基礎(chǔ)上提高電子產(chǎn)品的可靠程度及規(guī)范化程度，分析電子產(chǎn)品可靠性提升的具體要點(diǎn)，以提高電子產(chǎn)品可靠程度?？煽啃允呛饬慨a(chǎn)品質(zhì)量極其重要的指標(biāo)，設(shè)備必須滿足可靠性試驗(yàn)指標(biāo)及使用要求，以確保設(shè)計(jì)的正確性及可靠性。

四、電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)思維

結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)需要能夠從系統(tǒng)設(shè)計(jì)和綜合設(shè)計(jì)方面出發(fā)，使用新的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)概念實(shí)施電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)處理，且有效將新得到的設(shè)計(jì)相關(guān)理論內(nèi)容及相關(guān)概念能夠移植其它行業(yè)已相對成熟的設(shè)計(jì)成果，使用新的材料和工藝，貫穿機(jī)電一體化思維，提升產(chǎn)品結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)質(zhì)量。

五、結(jié)語

電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及到多門學(xué)科，知識龐大而散亂，設(shè)計(jì)人員既要提高理論基礎(chǔ)和工程意識，又要反映科學(xué)發(fā)展動(dòng)向，本文從設(shè)計(jì)的重要方式、重要原則、設(shè)計(jì)重點(diǎn)、系統(tǒng)思考等方面進(jìn)行了討論，系統(tǒng)闡述了電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的規(guī)范化設(shè)計(jì)，對確定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案，提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量有著較大的參考價(jià)值。

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作者簡介：林啟柿（1982-），男，漢族，福建福州人，中級職稱，研究方向：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。