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机械工程文萃-4-2024年12月08日星期日
--正文--
1、结构设计定义
结构设计（MechanicalDesign），根据已确定的原理方案，完成具体的整机产品结构图，将抽象的原理方案具体转化为一个个构件或零部件，以体现其所要求的外观和功用。具体内容是确认每个构件的材料、形状、尺寸、公差、表面处理等的同时，还需要考虑其加工工艺、强度、精度以及与其他零件间的相互配合关系等问题。
2、结构设计主要职责
负责产品结构方案的设计和功能的实现
负责监控模具供应商的工作，并对模具进行审核、验收
负责结构模组的规划和选择
负责整机测试中关于结构部分的测试
负责有关结构部分的生产维护工作
负责给其他部门提供结构方面的技术支持
3、结构设计开发流程
4、塑胶材料
4.1塑胶vs塑料
塑胶：主要由碳、氧、氢和氮及其他有机或无机元素所构成，成品为固体，在制造过程中是熔融状的液体，因此可以机加热使其熔化、加压力使其流动、冷却使其固化，而形成各种形状，此庞大而变化多端的材料族群称为塑胶。
塑料：是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物(macromolecules)，俗称塑料(plastics)或树脂(resin)，可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂、润滑剂、色料等添加剂组成。
口头上一般是没什么区别的。塑胶就是塑料，塑料就是塑胶。但是，严格意义上来说是有区别的。广义上看，是包含与被包含的关系，塑胶包括塑料，塑料是塑胶的构成部分。塑胶包括：塑料即塑胶料（塑胶原料、塑胶水口料、再生料、改性料等），塑胶制品，以及加工过程中被熔融的液体等。
4.2塑料
塑料的性能主要取决于主体成分高聚物树脂的性质，高聚物中适当添加某些辅料可以改善材料耐寒，耐热，耐磨，导热，机械和加工性能。
优点：密度小,具有较高的比强度；同时具有良好的耐磨性和耐腐性，以及优良的电绝缘性、热绝缘性和成型工艺性。
缺点：不耐高温，强度差易变形，热膨胀系数大，导热差，易老化等缺点。
4.3分类
按受热特性分：热塑性塑料和热固性塑料。
按塑料用途分类：通用塑料和工程塑料。
4.4常用塑料
ABS、PC、ABS+PC、POM、PP、PMMA、PE、PA、PVC等
5、塑胶模具
5.1含义
首先了解模具概念——在工业生产中，用各种压力机和装在压力机上的专用工具，通过压力把金属或非金属材料制出所需形状的零件或制品，这种专用工具统称为模具。公众号《机械工程文萃》，工程师的加油站！
再看塑胶注塑模具——是指经注塑机将熔融/塑化后的塑料注入其成型模腔内通过保压冷却而形成塑胶制品之工具（其独立于成型机）。
5.2分类
按成型方式可分为注射成型模、吹塑模、吸塑模、挤压成型模等。
5.3 注塑模具之基本架构
浇注系统/成型系统/排气系统/冷却系统/顶出系统/导向系统/固定与定位部分。
按浇注系统可将注塑模具分为：大水口模具、细水口模具和热流道模具；而按结构可将注塑模具主要分为两板模和三板模。
5.4常用模具材料
SS41（JIS） 低碳机械构造用钢：含C量0.30%，不能进行热处理，硬度不高，塑性好，强度低，易进行切削加工，可满足模具中非成形模板性能的要求。适用于模具中的打背板，上、下托板，垫脚，模座，垫板，夹板等受力不大的模板和零件。
SKD11（JIS）冷间加工合金工具钢：相当于Cr12MoV,是一种高C、高Cr的合金钢，有极高的硬度和适宜的韧性，有回火硬化效果，是目前耐磨性最好的合金钢，同时添加Mo、V元素，使其兼具耐磨，不弯形，耐冲击等特性。适用于受力较大的模具成形模板和零件，如与料片相接触受力很大的下模板和上打板.
钨钢：硬度很高，热处理后硬度可达HRC70，但脆性很大，受力不均匀时易发生崩裂，且不易进行切削加工，材料成本和加工成本较高。适用于受力很大的冲压模具零件
YK30（SK-3）碳素工具：YK30S是SK-3的改良钢种，且有更佳的强韧性和硬化性能，易于加工，且有一般高碳钢的高硬度和耐磨性热处理后硬度HRC50，用于局部受力较大的模板。
SKH-9（JIS） 合金工具钢：相当于我国的W6Cr4Mo5V2合金工具钢，硬度较高，热处理后硬度可达HRC65，但脆性较大，塑性较差，不易进行切削加工。适用于冲φ3.0以下小孔的冲子材料。公众号《机械工程文萃》，工程师的加油站！
6、包装
6.1包装的定义
为在流通中保护产品、方便储运、促进销售，而进行的选择相关容器、材料和辅助物并施加一定的技术手段等的活动。
6.2包装的三大功能
保护产品
方便储运
促进销售
6.3公司常用的包装材料
外包装材料：纸箱、木箱、栈板等
缓冲材料：EPS、EPE等
FEPS（俗称：保利龙 学名：发泡级聚苯乙烯）重量轻，较好的缓冲性能，抗压强度一般，成本低廉，但其韧性，回复性较差，易破裂，不环保，主要用于内销机类。
EPE（俗称：珍珠棉 学名：发泡级聚乙烯）缓冲效果好，弹性好，回复性好，不易变形。但成本较高，为环保料，主要用于外销机类
常用栈板按材质分为两类：原木栈板、胶合板栈板
原木栈板直接由木材直接加工而成，其特点是强度高，原料广，价格便宜。但其不符合环保要求，主要用于内销机。
胶合板栈板因为经过高温处理，符合环保要求，主要用于外销机，但其成本较高。
7、常用五金材料
7.1分类
目前工业产品所使用的五金材料主要有以下几类.
钣金类: 薄钢板, 加工方便,节省材料,成本低等因素,使钣金薄钢板材料应用的最为广泛.
金属工件(机加工): 加工成本较高, 应用广泛
合金材料(机加工): 性能比普通金属材料优越,成本高,通常用于工治具类产品的制作
其它材料: 橡胶Rubber,绝缘材料等.
7.2常用钢板
镀锌钢板（SECC）：通常又叫白锌板，有抗腐蚀性强及表面美观的特征，其表面有 镀锌层结晶花纹。SECC1.2t(E16/E16)：1.2t是指厚度1.2mm，
（E16/E16）是指两面镀锌，每面的镀锌量是16g/m²。
冷轧钢板(SPCC)：没有经过表面镀锌处理的冷轧钢板，因此抗腐蚀能力较差，一般在加工成型后，我们会要求厂商喷漆来保护表面。
铝板：重量轻,外观好,目前应用越来越广泛。
合金类板 ：具有特定的性能, 如不锈钢薄板,弹簧钢薄板等。
常用钣金材料厚度系列：0.5、0.6、0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0mm
7.3五金件的加工工艺
模具加工和NCT加工的区别
钣金的模具加工是指使用专用的冲压模具进行产品的落料，折弯，成型.加工快捷, 成本低, 但产品模具开发费用很高,需专用的冲压设备,适用于批量制作的定型的产品
NCT又称数值控制冲压技术，主要是指五金件的落料过程由NCT机床或Laser机加工完成。其后的折弯过程由数控折床完成。特点:加工的工件种类不受限制, 比较灵活, 常用于新产品的样品及小批量制做, 但加工成本比较高
两者的价格差异：NCT产品单价 = (2 –2.5)*模具产品单价
7.4五金件的表面处理
依产品的具体要求进行表面磷化, 电镀, 烤漆, 网印等
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