產(chǎn)品結構設計是根據(jù)產(chǎn)品功能而進行的內部結構的設計,是機械設計的主要內容之一。產(chǎn)品結構設計內容有零件的分件、部件的固定方式、產(chǎn)品使用和功能的實現(xiàn)方式、產(chǎn)品使用材料和表面處理工藝等。要求產(chǎn)品結構設計師掌握塑料件、鈑金以及壓鑄等零件設計,確保零件設計簡單、質量高、缺陷少、制造成本低,同時實現(xiàn)模具結構簡單、模具生產(chǎn)和加工容易。
產(chǎn)品中每個零件的最終幾何形狀,包括每一個結構的細節(jié)和所有尺寸的確定等都需在結構設計階段完成。此外零件的構形與其用途以及相關零件有關,零件不能拋開相關零件而單獨進行構形。產(chǎn)品結構設計師需要同時構形較多的相關零件(或部件)。此外還需考慮如何使產(chǎn)品盡可能做到外形美觀、使用性能優(yōu)良、成本低、可制造性、可裝配性、維修簡單、方便運輸以及可適應各類環(huán)境等。
而產(chǎn)品往往從不同的角度提出許多要求或限制條件,而這些要求或限制條件常常是彼此對立的。如高性能與低成本的要求、結構緊湊與足夠調整空間的要求、要密封可靠又要運動阻力小的要求以及零件加工簡單與裝配方便的要求等。結構設計需根據(jù)各種要求與限制條件的重要程度去尋求某種平衡。要求產(chǎn)品結構設計師掌握產(chǎn)品的裝配設計技巧。產(chǎn)品的裝配與產(chǎn)品的制造同樣重要,產(chǎn)品的裝配應當使得裝配工序簡單、裝配效率高、裝配缺陷少、裝配成本低和裝配質量高等。裝配設計包括減少零件數(shù)量、簡化產(chǎn)品結構、零件標準化、產(chǎn)品模塊化以及人機工程學的設計等。此外,產(chǎn)品結構設計師還需熟悉產(chǎn)品開發(fā)流程、產(chǎn)品測試要求及產(chǎn)品行業(yè)標準,依據(jù)產(chǎn)品設計方案擬制結構設計方案和項目計劃,研究開發(fā)新結構新技術以提升產(chǎn)品性能和質量。因此產(chǎn)品結構設計具有全方位和多目標的特點。