電子產品結構的規范化設計探究

高力夫 胡雨錚 張瀚文 姜躍釗

摘要：現如今隨著我國科技水平的不斷發展，用戶對于電子產品的要求也愈發的復雜，電子產品結構設計的規范性要求也越來越高。電子產品的結構設計中存在著較多技術性內容，電子產品規范化內容包括整個電子產品系統、設備元件及數據處理等內容，而這也是判定電子產品質量的關鍵因素。而電子元件也是其中的重要影響因素，為更好的保證產品質量就需要做好元器件的選擇工作。本文對電子產品結構設計過程中重要的相關內容和設計原則等加以討論，明確得出提升電子產品結構設計規范程度的相關策略。

關鍵詞：電子產品;機構規范化設計

引言：

電子產品結構設計在較長階段中主要是以電子產品中元件的裝容及支承和對外界環境的防護等作為主要發展方向，在元器件裝置和殼體設計等方面都得到較快發展，這一階段中結構設計對電子產品的發展存在著重要作用，但是對于綜合性的專業技術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，以下主要對結構設計過程中重要的相關內容和設計原則等加以討論。

一、產品結構設計的主要方式

（一）確定設計方案

設計人員需要對設備協議中的相關內容得出必要的技術指標，其是設計、檢驗及使用的主要標準，所以在電子產品方案中：一要能夠充分確定設備的主要利用方式和使用參考條件等方面的要求;二要明確得出生產制造的工藝和包裝運輸等方面的需要;三要能夠認識到電子產品工作的實際情況，得出各項技術指標的具體內容。

（二）確定外形尺寸

根據具體設備的需要確定電子產品結構的外形尺寸，首先需要明確對電子產品內部各元件需要的空間大小進行堆疊加以確定，隨后需要在實施電子產品安裝場地情況考察的基礎上認真分析，同時結合車載船運和航空運輸等的相關設備來確定電子產品的具體外形及其大小。

（三）確定結構方式

電子產品結構中的表現形式包含插件結構形式、插箱組成結構形式及機體具體結構形式等，特別是機體的結構形式得到較大范圍的應用，其樣式包含柜式、箱式及盒式等。設計人員需要結合實際情況確定產品適合的結構方式、結構材料、加工工藝、裝配工藝和安裝方式等，同時也需要確定內部的分機、模塊、元器件的連接關系和方式。

二、產品結構規范化設計的重要原則

（一）通用性原則

在設計中必須盡量減少特殊零部件的數量，盡可能采用標準化、規格化、模塊化的零部件和尺寸系列，尺寸和公差系列采用國家標準，提高產品的互換性。

（二）EMI設計

EMI設計的首先關鍵是降低輻射，然后才是考慮結構的屏蔽，要使產品殼體有良好的接地和正確接地點，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，同時設計合理的屏蔽殼體形狀和選擇合理屏蔽材料。

（三）散熱設計

散熱設計可分為自然冷卻、強迫冷卻和風管傳熱。設計中要注意將發熱量大的元件放置在產品的上方，根據允許溫升和熱流密度確定合適的散熱方式和散熱器結構。進氣孔應設置在機箱下側或底部，排氣孔應靠近產品頂部，應使冷卻空氣從熱源中間流過，防止氣流短路[1]。

（四）防腐蝕原則

在電子產品結構設計的時候，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，采取合理的結構形式，避免小孔、縫隙和積水結構，謹慎使用電鍍鋅表面，不同金屬接觸應達到規定值，否則需要考慮對接觸面采取保護措施，對于活動磨擦部件較難進行表面處理，因此在設計中盡量使用防銹材料或局部鑲入防銹材料。

三、產品結構規范化設計的重點

（一）提升生產率

電子產品的結構盡量選取創新的結構技術，利用各種全新的技術及比較新的操作工藝提升設計效率，減少產品中的零部件和生產元器件規格等，機械零器件也要具備比較完好的結構工藝性特點，零部件和各個元器件的技術參數及尺寸也要充分滿足標準化和規格化的具體要求，減少整個產品中所使用的原材料品種和規格，零部件加工精細化程度和技術條件也要相匹配，從而有效追求更高的生產率。

（二）有利于操作和維修

為使電子產品操作更加簡單可靠，相關設計人員要在產品設計實施前就增強對產品設計的全面研究和分析，對同類產品的工作情況進行觀察和比較，更好的記錄一些需要修理的部位;為滿足戶外設備經常維護的需求，設計中應減少專用工具的使用，減少緊固件的類別和數量，對于故障率高或者需經常更換的零部件、模塊，可單獨設計轉接件，提高維修效率[2]。

（三）保持造型外觀的美觀性

電子產品的美感也是影響產品結構的一項重要評估標準，例如產品的便捷性、色彩特點以及使用手感等等。如若電子產品的外觀不符合用戶的需求，即便是的產品本身有著極其優良的性能，也可能不會引起用戶的重視。造型設計主要是將當前相對更加先進的科學技術及現代化審美觀念等有效結合在一起，得到比較和諧統一、遵守相關協調要求、操作方便、靈活、安全、外形美觀，符合人的生理和心理特點的外形的設計，結構設計的過程中也需要保持美觀和實用的關系得到有效協調，從而創造得到更加美觀的產品，也提升產品的實用程度。

（四）注重可靠性

電子產品的可靠性是影響用戶使用的重要因素之一，電子產品的可靠程度是產品在限定時間內和規定實用條件基礎上完成力所能及的任務，在這一基礎上提高電子產品的可靠程度及規范化程度，分析電子產品可靠性提升的具體要點，以提高電子產品可靠程度。可靠性是衡量產品質量極其重要的指標，設備必須滿足可靠性試驗指標及使用要求，以確保設計的正確性及可靠性[3]。

四、電子產品結構設計的系統思維

結構總體設計需要能夠從系統設計和綜合設計方面出發，使用新的設計理論和設計概念實施電子產品結構總體設計處理，且有效將新得到的設計相關理論內容及相關概念能夠移植其它行業已相對成熟的設計成果，使用新的材料和工藝，貫穿機電一體化思維，提升產品結構總體設計質量。

結束語：

電子產品結構設計涉及到多門學科，知識龐大而散亂，設計人員既要提高理論基礎和工程意識，又要反映科學發展動向，本文從設計的重要方式、重要原則、設計重點、系統思考等方面進行了討論，系統闡述了電子產品結構的規范化設計，對確定產品的設計方案，提高產品的設計質量有著較大的參考價值。

參考文獻：

[1]林啟柿.電子產品結構的規范化設計探究[J].科技風，2020（06）：49.

[2]王然升.電子產品結構設計應考慮的影響因素[J].電子世界，2020（03）：78-79.

[3]項盛榮.電子產品結構設計應考慮的因素[J].電子制作，2015（04）：102-104.

作者簡介：

高力夫（1997.02-），性別：男，籍貫：遼寧省葫蘆島市龍港區，專業：產品設計。

胡雨錚（1998.07-），性別：男，籍貫：遼寧省鞍山市， 專業：產品設計。

張瀚文（1998.05-），性別：男，籍貫：遼寧省營口市鲅魚圈區，專業：數字媒體藝術。

姜躍釗（1997.04-），性別：男，籍貫：河北省廊坊市大城縣，專業：數字媒體藝術。