产品结构设计思路汇总十篇

时间：2023-09-10 14:57:36

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇产品结构设计思路范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

产品结构设计思路

篇（1）

关键词：工业设计；结构设计；产品外观造型设计

Key words： industrial design；structure design；product appearance design

中图分类号：G640.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）34-0247-02

0 引言

“产品结构设计”是计算机辅助设计与制造专业的一门重要的必修课，同时也是计算机辅助设计与制造专业的核心课程，利用三维设计软件进行家电产品或电子产品的结构设计，有较强的专业性和实践性。目前，国内高职院校随着时代的发展相续开设计算机辅助设计与制造专业的课程，高职工科类工业设计与结构设计属于年轻的专业。专业建设需要时间的沉淀，产品设计类专业有很多问题急待解决，其中首要问题就是确立课程内容和改进教学方法。而核心课程《工业产品结构设计》就是必须解决的问题。

1 课程开发的思路

以工作过程为导向构建课程体系的开发设计思路是：依据地区经济规划大力发展先进制造业的要求和确定的职业岗位群，高职计算机辅助设计与制造专业学生的就业为导向，经过专业人才培养论证会的辩证，提取企业资深工程师和行业专家的宝贵意见，先分析其典型工作任务，得出完成典型工作任务对应的职业能力，并对专业所涵盖的产品设计能力进行研究分析，综合考量学生的知识接受能力，最终确定课程的工作任务和课程的项目模块。

2 教学目标

结构设计课程的开发要解决的最关键问题是培养结构设计人才需掌握哪些知识和技能，而当今社会企业对一个合格的产品结构设计人员有下列要求：①熟练一门三维设计软件和一门二维平面CAD软件。②对塑料模具和五金模具有一定的了解，包括模具各组成部分，以及塑料件和钣金件的设计规范。③塑料性能的认识。比如塑料的分类，注塑成型工艺的影响因素等。④塑料表面工艺了解，其中内容有磨砂、抛光、喷涂、烫印、电镀和覆膜等。⑤机械相关知识、机械制图，需掌握凸轮、曲柄摇杆等各种机构，熟悉绘图国家标准。⑥相应产品的生产装配工艺。⑦国内和国际在品质方面的安规相关知识，以及相应试验标准。

本课程的目标是使学生通过以工作过程为导向的项目实训，掌握结构设计所需的各种知识，具备分析和解决实际问题的能力。

3 教学方法

目前社会上的企业招聘时，用人单位往往优先挑选有工作经验的人才，而刚毕业的大学生由于缺乏工作经验，常常受到冷漠地对待，就业压力大。因此，提高学生的工作经验已经成为各大院校的当务之急。

以往本课程的授课内容与学习三维绘图软件的课程很类似，学生跟着老师一个零件接着一个零件地绘制，偏于注重学生“技”的训练，特别是仅强调计算机辅助软件的应用训练，而没有让学生具体地做一个项目，即从产品输入、结构设计与评审、模具评审与改模，直至项目结题的完整过程，使学生无法对产品设计有深刻的理解。因此，本课程将采用基于工作过程的项目教学法，选用一些典型的企业产品作为项目来源，立足于加强培养学生的实际动手操作能力，学生不仅需要掌握产品设计的能力，还要具体地管理项目，在实践中运用产品设计相关的各方面知识和必要的项目管理知识，使学生对产品结构设计有深刻的理解，掌握相应的产品设计经验，着重培养学生“先模仿，后创新”的能力。选取产品的绘制难度由易到难，所用的知识由浅到深。

本课程分两个阶段教学：第一阶段采用项目教学法，边讲边学边练。强调“教、学、做”相结合，灵活运用理论讲授、实践操作（演示）、讨论等多种教学形式。教师可以参考企业设计部门，把学生分成几个项目组，选出组长，并人为地设置一些障碍，使各组员互相帮忙，共同克服困难，推进项目的进程，培养学生的创新意识、职业能力和团队协作能力，使之养成良好的个人品格和行为习惯，从而提升职业道德和修养。第二阶段安排实训专周采用实训教学方式，让学生到合作企业的校外CAD实训室实践，并引用企业的产品案例作为实训的题目，在企业工程师的指导下，按企业的产品设计开发流程和方法进行实训，在实训过程中既将所学相关课程的知识应用到实际中，又进一步提高学生的工作能力、实践能力和专业技能，提高教学效果。

4 课程内容

为了体现基于工作过程为导向的课程思想，本课程根据产品结构设计的工作岗位、工作任务和实际运用中所应具备的各方面技能，从学习各类型设计特征到把握总体产品绘制，将总体项目进度分解为各个时间节点，确定各种具有代表性的产品为单元组织项目化课程内容。

本课程的前导课程主要是机械制图与测绘、机械工程材料、三维造型与工程图、模具设计、电器产品强制认证基础等，培养学生初步具备读图、计算机辅助二维和三维绘图、工业产品设计的能力，为本课程的学习奠定基础。

课程的主体内容包括：①钣金结构件可加工性设计规范；②注塑件材料特性、成型方法以及设计技巧；③连接结构：a.固定连接结构；b.活动连接结构；④电路板安装结构；⑤编写项目进度表和项目任务书；⑥结构设计方案评审；⑦编写改模方案表；⑧绘制工程图；等等。

5 教学评价

本课程采用过程评价与结果评价相结合的方法，以及企业对学生能力的评价来综合评价学生的成绩。总成绩由三部分组成：平时成绩占总成绩的比例为10%，期末考试成绩占50%，实训成绩占40%。

注重考核学生在项目进程中动手能力和分析问题、解决问题的能力，对于在设计中有创新意识的学生，尤其是在创新设计大赛获奖或其设计作品被企业采纳的学生予以特别的鼓励，可考虑折合成相应的学分，做到全面综合评价学生的能力。

6 课程资源的开发

身为产品结构设计师，不仅必须掌握至少一种三维造型软件，而且需要具有广泛的专业背景和理论基础，包括工程材料的知识、机构设计、塑料件和钣金件的设计要点，相关模具的特点，以及国内外产品行业安全标准等等。虽然国内有多所高职院校开设了《工业产品结构设计》课程，但都是各自为营，教学内容和使用教材常常大相径庭。综观国内关于产品结构设计的教材，大概分为两个极端，要么是大而泛，即牵涉的范围太广，而没有侧重点，看似内容挺多，其实真正实用的很少；要么就是讲解的内容偏窄，比如仅提到了塑料件和塑料模具，而没有提及钣金件、新材料的运用，更没有材料表面处理的说明。由此可见，目前在产品结构设计课程领域，专业针对性强的教材稀缺。

本课程从实战出发，整理产品结构设计相关的各种材料，融入企业的实际工作经验，充分考量学生的实际能力，制作出实用课件、实训指导书和整个产品绘制过程的教学视频，创建学生作品数据库，汇集国内外优秀结构设计作品，并经过两个学年的不断修订，最终开发出符合当前企业需求和学校情况的教材。

7 总结

本课程适用于工科类计算机辅助设计与制造专业，亦可作为所有与产品结构设计相关专业的课程内容选用，相信本课程的探索与实践必将有利于高职院校计算机辅助设计与制造专业的人才培养。

参考文献：

[1]虞凯，路海萍.中国高职教育课程模式现状及其发展走向[J].学理论，2011（35）.

[2]陈青云.高职院校工业设计人才的培养模式探讨[J].技术与市场，2009（10）.

[3]许弢.高职院校课程改革的主体探析[J].武汉商业服务学院学报，2011（1）.

[4]盖海红，秦学武.浅谈高职院校的改革创新[J].教育与职业，2005（2）.

篇（2）

在以往的农用机械产品结构设计中，人们通常只是考虑产品的实际性能及结构特点。因此，对农机产品的外观造型设计及人机交互性设计不足。传统农机产品容易给人一种体型笨重及结构做工粗糙的感觉。随着科学技术日益进步，现代生产中人们除了注重其实用性外，更加注重农机产品的外观造型美。故本文将以此为契机，重点对我国现阶段农用机械外观造型结构设计的相关内容进行阐述，以此不断提升农机产品的结构性能及设计美感。

1 农用机械外观造型设计原则分析

通常而言，农用机械产品外观造型设计过程遵循的基本设计原则是“经济、实用及美观”。[1]首先，从实用层面而言，作为农用机械产品在外观造型设计时，首先需考虑的因素就是其实用性。只有其具备完善的使用功能，才能为用户提供服务。而其实用的充分发挥，必须以农用机械产品的可操控性及可维护性和运行可靠性、高质量为前提，同时应保证其具有标准化结构设计的特征和系列化及通用化设计的原则。但是，对于不同类型的农用机械产品而言，其具体使用功能不同，其在外观结构造型总体设计过程中也具有不同的原则和特点。比如，北方及南方、湿地与旱地的农用机械产品外观结构造型设计就存在一定差异。而经济性是指在对农用机械产品的外观结构造型进行设计时，应该注重优化设计流程，以此降低设计成本，实现农用机械产品的批量化生产。同时，遵循经济性原则，能够保证对农用机械产品操作进行自动化管理。美观性是现代农用机械产品设计时都要遵循的原则，在满足其基本农用功能要求的基础上，必须保证现代农用机械产品外观造型美观及大方，从而实现“人机合一”，以便更好地展开“人机交互”。[2]

2 农用机械外观造型设计内容分析

2.1 农用机械外观造型设计中基本设计元素的应用

首先，在农用机械产品外观结构造型设计过程中，最常采用的设计元素就是“点、线、面”元素。由于单个小点容易吸引人们的眼球，因此通过应用这一最小的设计单位元素，能够突出农机产品某个外观部位的重要特征。在对农用机械产品外观结构造型进行设计时，可通过“点的线化”以及“点的面化”，形成一个与农机产品结构背景相脱离的虚面。通过采用这一设计思路，在对农机产品控制面板中的开关及相关按钮和筛孔、散热板等相关零部件进行造型设计时，设计人员就可通过不同点之间的集合与分散变换，从而形成富有独特造型的结构部件。

其次，在对农机产品外观结构造型进行设计时，“线”也是非常重要的设计元素。除了“点与点”之间的变化之外，还应通过不同轮廓线及“面与面”之间的转折关系变换，从而使农用机械产品的外观造型结构富有线性变化特征。通常而言，“线性关系”分为直线与曲线，而直线的应用能够使农机产品凸显“有力、刚毅”等特征；水平及斜线的应用，会给人一种“相对稳重”及“平静”的感觉；垂直面的应用，则会给人一种“冷酷”及“沉重”和“运动”的特征。但是，斜线还具有“柔和感”，采用这种造型设计方式进行结构设计，会使农机产品凸显“软弱无力”之感。因此，在一般的农用机械产品结构设计过程中，为了使其外观造型更加“沉稳”及“坚固”，设计师应通过“曲线与直线的相互变换”，使农用机械产品整个外观造型结构给人一种“静中有动”及“动中有静”和“富于协调变化”[3]的特点。

除此之外，在对农机产品的外观结构进行造型设计时，还应注重“面的优化”设计。通过对材料纹理及厚度和透明度、光泽等处理，从而使整个农机产品的外形给人不同的触感及质感；也可通过颜色光泽的不同变化，使农机产品外观造型结构突显“轻盈”以及“笨重”和“柔软”甚至“稳固”等不同功能特征。比如，在农机产品外观造型结构设计时，可采用聚氯乙烯及聚丙烯等，为了使农机产品外观结构具有一定的可塑性与圆润、细腻性及韧性，应尽量采用氧化及抛光和喷砂等技术手段进行合理处理，同时采用合金铝材进行结构设计，会给人一种“柔和”及“高雅”和“精致”感。但是，农机产品在整体结构造型设计时，为了给人一种“大气奔放”的感觉，所有材质必须统一，且为了突出“艺术美感”，还应采用“大平面结构”进行设计，以此突出农用机械产品的流畅及平整感。

2.2 农用机械外观造型设计中“虚实”设计理念的应用分析

“虚实相结合”的设计方法也是农用机械产品外观结构设计过程中，经常采用的一种设计优化方式。比如，农机产品结构通透（虚）部分，会给人一种轻巧、便捷之感，如农用机械产品带玻璃门窗的驾驶室等；而农机产品结构厚实及封闭（实）的部分，会给人一种厚重之感。故在对农机产品进行外观造型总体结构设计时，应通过“虚实相结合”的方式进行优化设计，以免给人一种头重脚轻及上下无层次性的感觉；比如，下列重型农用拖拉机产品外观造型结构设计时，设计人员通过对上部玻璃门窗的驾驶室采用“虚”的方法进行设计，而下部厚重及黑色轮胎和机械底盘采用“虚”的方法进行设计，以此使整个农机产品外观造型错落有致，稳重而不失灵巧。

2.3 农用机械外观造型设计中“人机工程学原理”的应用分析

为了突出农机产品结构设计美学特征，在对其外观造型进行设计优化时，应更加注重“形体组合与分隔”。通过将农用机械产品的不同几何形体结构采用“拼合”或者“堆砌”的方式进行优化组合，并按照一定的设计比例，对产品结构的面积和体积进行设计优化，从而使产品总体结构与其实际功能更加协调。比如，现代农用机械产品都朝着智能化及自动化方向发展，故在造型结构设计时，应进行合理的“人机交互”，如在仪表盘设计中，通过半圆及垂直和水平、开窗形、半圆形等不同结构构造方式，适当缩小人的视野范围；另外，在方向盘及手柄结构设计时，应注重人性化设计，以实现“人机交互”，便于用户对农用机械产品进行良好操控；对于稻麦脱粒机及联合收割机和拖拉机等农用机械的离合器外观造型设计，应考虑操作的用力程度，大腿与小腿间的间距应设置为120°为宜。在外观色彩设计时，应使农用机械产品具有良好的辨识度，通过色彩调和及色彩对比，给人呈现一种“天人合一”的设计效果。

3 结语

农用机械造型设计应朝着多样化及特色化和美观化方向发展。因此，在产品结构优化过程中，设计人员应严格遵循基本的产品设计原则，在凸显实用性与安全性和稳定性的前提下，不断通过多种设计优化方式，从结构外观及颜色设计和人机交互方面，对其相关功能进行人性化设计，以此不断提高现代农用机械产品的结构设计水平。

参考文献：

[1] 李久熙，张建伟，王春山.农机产品造型设计研究[J].中国农机化学报，2013，34（03）：125-126+135.

篇（3）

结构设计素描可以凸显物体的内部构造关系，可以展现物体内部与外部特征之间的联系与整合规律。在实际的应用过程中，结构设计素描可以将造型基础转换为设计基础，实现具象到抽象的二次创造，以达到产品设计的目的。从本质上看，结构设计素描作为产品设计中的有效手段，可以有效地融合产品内部空间的特点与外形，实现产品设计的最佳效果。对此，在产品设计的过程中，设计人员要根据产品设计的需求，引入相应的结构设计素描方式，不断优化和完善产品设计体系，进而提升产品设计的综合水平。在这样的环境背景下，探究结构设计素描与产品设计的关系具有非常重要的现实意义。

1产品设计

产品设计主要是将设计计划、设想或解决问题的方式借助具体的载体进行形态表达的过程，在实际应用的过程中一般为立体工业的造型设计，强调产品的实际功能与使用价值。产品设计作为人和自然之间的媒介，对社会的和谐发展具有很大的积极作用。从本质而言，产品设计的本质基于人类使用目的之上，有意识地将自然产物进行加工与创造，得到超越本体之外的物质，这种物质主要是人们实际生活中的必需品，除了要求产品的使用功能之外，还要具备一定的审美价值，满足社会的动机和用途，进而发挥产品设计的价值。

2结构设计素描的内涵价值

2.1设计手法

素描作为一种视觉艺术语言，可以实现思维视觉化，在实际应用中，主要以造型的表现力为核心，通过对平面中的点、线和面的控制勾勒出物体的基本形态。设计素描即为结构素描，作为素描与设计之间的过渡手法，在实际应用中，以三维空间的观念为基础，从比例尺度和透视规律等方面入手，剖析和绘制物体的内部结构。设计人员要具备绘制设计预想的能力，借助物体的外形想象内部结构，以达到设计意图的目的。从教学领域看，结构设计素描属于立体设计专业，以透视为设计理念，剖析物体内部结构，并将物体的结构与形体融为一体，在平面上充分地展现，借助角度、比例以及空间变化等元素，通过逻辑分析表现物体看不见的部分。

2.2设计价值

结构设计素描把各种复杂性形态融合在一个立方体中开展设计研究工作，在物质世界中，结构存在于任何一个物理中，并直接决定物体的外在形态。研究物体内在结构与外在形态之间的关系，可以帮助设计人员把握物体整体的结构特点，并将其运用在设计环节中，从而提高产品设计的综合质量水平。对此，在产品设计的过程中，设计人员要将结构设计素描应用在产品设计的过程中，借助对产品内部结构的剖析，掌握内部结构与外部形态之间的变化规律，并在二维平面上展示物体的三维空间机构，凸显产品内在结构和外在形体之间的联系，清晰透视关系与比例关系，进而达到产品空间结构的设计效果。

3结构设计素描与产品设计的关系解析

3.1艺术性

结构设计素描作为平面设计、环境设计以及工业产品设计等专业的基础课程，在继承传统绘画素描文化内涵的基础上，把造型基础和专业设计有机地结合起来，服务于专业设计领域，进而提高产品设计的综合质量水平。但从本质而言，结构设计素描与产品设计间具有一定的差异性，同时在实际应用中存在内在联系与变化规律。结构设计素描是设计人员绘画技巧的升级，要求设计人员具备极高的观察能力、思维创新能力以及分析能力。在实际绘制的过程中，可以对产品的内部结构进行逻辑性分析，并结合自身的审美能力，实现对产品的感性认识与理性掌握，强化设计产品的艺术性，进而达到产品设计的目的。

3.2形态性

在产品设计领域中，结构设计素描主要的功能是表达设计意图，强调对产品结构的设计与展示，结构要求重于效果要求，并借助绘制流程和步骤描述设计人员的创作思维过程，将设计意图直观地展现出来。其绘制流程为分析、理解、思考、领悟、推理，并保持思路清晰，进而充分地理解和表达产品形体结构。结构作为产品形态在内在表达上，其形态主要由产品内部结构控制，而对物象研究的最终目的是超越物象本身进行内部结构的理解。从产品设计的角度上看，设计人员在产品设计的过程中，要了解和掌握产品结构，并不断训练透视能力，树立三维空间意识，发挥结构设计素描的设计价值和设计作用，进而为产品设计打下坚实的基础。

3.3审美性

在形态层面，结构设计素描与产品设计具备相同的形态构成要素，强调二维平面上的点、线、体、面等元素的结合，进而提高产品的美感和艺术欣赏性。在表现手法方面，主要利用设计图展现设计的创意与想法，这种技法不属于单纯的绘画方式，但又与绘画存在某种联系，对产品进行预想，达到从无到有、从外形到整体的设计目的，在此过程中，结构设计素描具有一个极为复杂的思维活动过程。从造型形式方面，结构设计素描要根据产品的形态变化规律进行产品设计，考虑产品内外部结构的统一性与变化性，并结合节奏、韵律、比例等设计元素，实现对产品造型规律的统一辩证。因此，在实际设计的过程中，为了提高产品的造型美感，设计人员要掌握点、线、面、体、色、质、空间、环境等元素，在变化中寻求统一，在统一中创造变化，进而达到产品最佳的艺术效果。

3.4创造性

创造性是结构设计素描的主要特征，突破产品本身而追求客观事物以外的审美特质，进而创造出产品独特的视觉形式，落实产品设计中的人性化设计理念。产品设计中更加倾向于系统的整体创新，综合考虑技术、艺术以及人文等相关因素，重视人与自然的完美融合，处于科学、人文和艺术的交集，进而实现产品设计的创造特色。结构设计素描的设计过程就是在困难与希望、片面与全面、传统与现代的冲突中实现创造，作为一种复杂化的系统行为，启发设计人员的思维，进而为产品设计提供创造性的思维环境，提升产品设计的质量水平。思维决定行为，为了提高产品设计的内在表现力，设计人员要借助思维方式进行产品形态表达，对产品外形特点和内在结构进行深入的分析，明确产品的结构空间和明暗关系，借助虚实、光影等表达技巧，对产品视觉组合中的位置、大小、比例、形状等构图关系进行设计和展现，发挥结构设计素描的作用，提高产品设计的局部效果与整体视觉效果。

4结语

本文通过对结构设计素描与产品设计关系的研究，在分析产品设计与结构设计素描内涵价值的基础上，提出艺术性、形态性、审美性以及创造性的关系因素，发挥结构设计素描的设计价值，进而提升产品设计的质量水平。

参考文献：

［1］…任远.浅谈素描与产品设计的关系［J］.大众文艺（理论），2015（06）：61.

［2］…韩超艳，王肖烨.结构设计素描与产品设计的关系［J］.宝鸡文理学院学报（自然科学版），2015（03）：77-78.

［3］…程金霞，曹巨江.论设计素描在产品设计中的作用［J］.安防科技，2016（01）：58-59.

篇（4）

中图分类号：TG113.22；TP21 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）12-00-03

0 引言

电连接器是实现电器终端之间连接与分离功能的一种电子元器件，它在军事武器、航空航天等领域有着广泛的应用。近年来，随着武器系统及航天器电子设备小型化、轻量化的发展，要求电连接器的体积越来越小，接触件间距越来越密，且可靠性越来越高。

MDCF压接式微矩形电连接器是根据市场需求研制开发的。产品接触件间距为1.27 mm，排距为1.1 mm。技术性能指标符合GJB2446A-2011《外壳定位微矩形电连接器通用规范》。该系列产品是目前间距1.27 mm，排距为1.1 mm微矩形连接器中体积较小的一种。与现有MDM系列微矩形连接器相比，各项电性能指标均未降低，体积却只是其一半，是一种结构合理的小型化产品。

1 产品主要技术指标

MDCF系列压接式微矩形电连接器的主要技术指标见表1所列。

2 设计思路

MDCF压接式微矩形电连接器要求产品在目前间距为1.27 mm，排距为1.1 mm的型谱基础上将产品体积尽可能做到最小，并保留原1.27 mm间距系列产品法兰盘的设计，以更好的满足用户的安装需求。因此该产品设计的关键就是在不影响产品性能指标的前提下，优化产品结构，缩小产品体积。因此在设计过程中应以外壳为突破口，解决基座及其它零件的设计、工艺等问题。该连接器具有高可靠、体积小、电性能优越等特点。产品结构示意图如图1和图2所示。

3 结构设计

3.1 外壳设计

外壳的主要作用是支撑绝缘安装板和接触件以及保护插孔、插针免受机械损伤。本产品采用全金属外壳结构，在材料选择上，选用了密度小、抗腐蚀性强、易于加工的铝合金材料，加工后表面采用化学镀镍。对插面采用30°梯形防误差结构，在插针插孔接触件啮合之前，梯形的外壳先实现定位。外壳尺寸比常见的1.27 mm微矩形电连接器缩小不少，且宽度方向尺寸缩小到极致，即法兰尺寸与梯形对插面的宽度相同，这样既保证了用户的安装需求又缩小了产品体积。MDCF-51PL外壳如图3所示，MDCF-51S外壳如图4所示。

3.2 接触件设计

要实现小型化，就必须减小其接触件的尺寸。传统的电连接器弹性插孔尺寸不断减小，其可靠性也随之降低，无法保证接触可靠。因此根据微矩形产品的特点和成熟工艺，接触件选用绞线插针。

绞线插针最大的特点是它是一种反极性接触件，插针为弹性接触件，插孔为刚性插孔。绞线插针与插孔对插时，插针中部凸起且凸起部分外切圆直径大于插孔内径，在工作时因受力产生压缩变形和轴向旋转伸长，插针外圈的七根弹性铜线与插孔形成七线接触，在各个方向都有接触点，抗振动性更强。七根弹性铜线构成并联系统，大大提高了连接器的固有可靠性，由此可以看出，绞线插针具有尺寸小、抗振动、耐冲击、接触电阻小等特点，很适合应用于微矩形连接器。此外，麻花插针的生产和检验均能实现自动化，成本较低。绞线插针及其断面图如图5所示，插孔如图6所示。

3.3 绝缘安装板的设计

绝缘安装板不但要支撑和保护接触件，还要承受和传递插拔过程中产生的机械力，因此绝缘基座需要足够的机械强度，同时，在设计时还要考虑绝缘安装板与外壳的装配性。插头基座设计从下往上装，而插座基座为了缩小外壳体积，则从上往下装。绝缘安装板结构设计图如图7和图8所示。

在材料选择方面，常见的绝缘安装板材料主要有改性聚苯醚（MPPO）、聚苯硫醚（PPS）、玻纤增强PBT、玻纤增强尼龙等，其性能对比见表2所列。

随着军工行业的不断发展，安装环境对连接器绝缘安装板的要求也越来越高，从上表可以看出，聚苯硫醚（PPS）具有耐高温、耐环境、强度高等特点，且聚苯硫醚（PPS）具有优良的热稳定性，其机械强度随温度升高降低较小，MDC 这些特点正好能满足连接器对强度和耐高温等性能的要求，所以我们选择聚苯硫醚作为本项目产品的基座材料。

此外，根据产品的外壳、接触件尺寸以及孔位的排列，本次设计的基座孔壁厚度约为0.4 mm，我们通过计算来验证其是否满足连接器的电性能要求。

（1）绝缘电阻

绝缘电阻的计算公式为：

R=PT

公式中R为绝缘电阻（），P为体积电阻率（/mm），T为绝缘材料厚度（mm）。

聚苯硫醚的体积电阻率为2.8×1016 Ω/mm，相临接触件的最小绝缘间隔为0.35 mm，则绝缘电阻值为：

R=2.8×1016×0.4=1.12×1010 M

与表1中所列出的电性能指标相比较，绝缘安装板的设计完全满足绝缘电阻的要求。

（2）介质耐压

介质耐压的计算公式为：

V=KT

公式中V为绝缘介质耐压（V），K为抗电强度（V/mm），T为绝缘材料厚度（mm）。

聚苯硫醚的抗电强度为6 800 V/mm，相临接触件的最小绝缘间隔为0.4 mm，则耐电压值为：

V=6 800×0.4=2 720 V

与表1中所列的电性能指标相比较，绝缘安装板的设计完全满足绝缘电阻的要求。

4 主要试验及其论证

初样加工出来后，按Q/MB814-2013《MDCF系列微矩形电连接器详细规范》做了结构试验，整个试验过程按照试验大纲要求进行，在结构试验过程中均未发现指标异常，通过试验证实了产品的性能达到了GJB2446A-2011《外壳定位微矩形电连接器通用规范》的要求，并为以后批量投产的可能性和合理性提供了依据。

5 产品特点及应用

MDCF压接式微矩形电连接器结构设计新颖、合理，具有通用性强、体积小、重量轻、分离力小、高可靠、安装方便等优点，是微矩形产品向小型化方向发展的产品，此产品能充分发挥微矩形电连接器的优势，在航空航天、武器系统、电子装备等方面都具有很好的应用推广价值。经鉴定试验，其各项性能指标均达到标准要求，产品处于国内领先地位。MDC-51PL（插头）连接器如图9所示，MDC-51S（插座）连接器如图10所示。

6 结语

本文通过介绍MDCF系列微矩形电连接器的结构设计，阐述了MDCF系列微矩形电连接器的结构特点。该系列产品体积只有常见1.27 mm系列微矩形连接器的一半，而电性能并未下降，完全满足连接器小型化、高可靠性的要求，具有很好的市场价值。

参考文献

[1]张磊，陈雁.航天用微矩形电连接器的一种新选择[J].机电元件，2012，32（5）：50-53.

[2]周建新，罗杰.国产微矩形电连接器发展研究[J].机电元件，2013（4）：54-60.

[3]黄锐.塑料工程手册[M].北京：机械工业出版社，2000.

[4]佘玉芳.机电元件技术手册[M].北京：电子工业出版社，1992.

[5]曲喜新.电子元件材料手册[M].北京：电子工业出版社，1989.

篇（5）

居住地：南京

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篇（6）

2首饰快速连接结构的设计理念

首饰快速连接结构的设计理念是以现代人们的物质和精神需求为基础，以审美观念和消费习惯为出发点，拓展思路，创新新的连接结构，最终实现首饰各个元素之间的快速连接。在其设计过程中，需要考虑首饰的材质和尺寸，既能实现快速连接，又能满足常用首饰材质的属性，简化结构和制作步骤，要艺术化处理结构设计中影响美观的局部区域，整体要符号首饰的装饰美。

2．1设计思维

思维是设计过程中最重要的因素，一个好的想法往往决定事件的整个过程和最终结果。在首饰快速连接过程中，设计思维贯穿于整个首饰产品的开发设计过程，包括结构设计的合理性，快速连接的可行性，材质选取与结构的关系，结构与美学的合理处理，连接结构附属的首饰功能等等。在每一个环节都需要经过缜密的思索和反复的推敲，甚至是大量的实验以检验设计思维是否正确合理。

2．2设计定位

首饰快速连接结构的设计定位是在实现快速连接首饰各个部件的功能上，进一步实现首饰的多功能和首饰的个性化。首饰产品因材质不同和成型工艺的区别在市面上有千万种产品类型，对于首饰快速连接结构的设计，只能在某种材质或产品的基础上，定位其功能结构、个性特征、消费人群、使用范围和风格特色。

2．3设计方法

设计的方法主要有两种，一是创新设计，二是改良设计。无论是创新还是改良，两者都需要有一定的设计基础，包括总结前人的经验，借鉴已有的设计案例，了解所设计对象的属性，掌握设计的基本方法等。在快速连接结构的设计中，通过引用和借鉴工业设计中的快速连接结构，尤其是工业中常用的螺旋、铆合、卡口和弹簧等结构，结合首饰的形态特征、制作工艺和材质属性，分析金属与金属之间的连接部位和金属与宝石之间的连接方式，找寻设计的创意点，设计首饰的快速连接结构。在设计过程中，设计的出发点和设计的最终结果往往存在一定的差异，设计的过程也会因各种因素变得错综复杂，甚至偏离最初的构想。但正因如此，设计才显得有趣和有意义。尤其是在首饰快速连接结构的设计中，受首饰尺寸大小和材质属性的限制，很多优秀的工业连接结构是无法实现或难以实现的，这就需要转换思路，寻求新的方法和技巧，探索和推究新的构成方式，

3首饰快速连接结构的应用案例分析

3．1案例设计

如图1—图3所示，本案例的设计主题是“拼合”，根据上述设计思维和设计定位，考虑首饰的结构时，使用原有的槽镶结构为基础，在镶口的两端使用轴连接和卡口设计。当卡口开启后，通过旋转使带有回形纹的卡口进行一百八十度的旋转，以充分展示槽镶端口，按照预先设置的宝石尺寸选择需要的宝石快速植入对应的卡槽，完成宝石镶嵌后再回位卡口。

3．2案例分析

在此案例的设计过程中，设计的目的是实现宝石和金属的快速连接，设计的思维是基于首饰原有的槽镶结构，寻找合理的连接方式进行结构的创新设计，以满足宝石和金属的快速连接。同时，需要考虑连接的可靠性和没关心，能有效利用结构的创新增加首饰的个性化和情趣化，增加首饰的附加值和文化属性。在设计过程中使用的方法主要是借鉴现有的工业产品结构和首饰镶嵌结构，在满足功能结构和连接结构的同时，更多的如何设计和保持首饰的形态和美观不受破坏，需要在首饰用材质和尺寸中考究实际可行的连接结构。

3．3结论

通过上述案例的设计和分析，在首饰产品的快速连接结构设计中，运用现有的工艺技术和工业结构是可以创新出首饰的新型连接结构，以达到快速连接宝石和金属及金属与金属之间各个元素的连接目的。在设计过程中，其连接结构的设计需要考虑首饰固有的材料特性和首饰的形态结构。同时，还需结合首饰的审美习惯和佩戴文化，其所设计的结构要巧妙的植入首饰主题中，在原有的美观性和装饰性基础上进一步的挖掘首饰的结构创意和首饰的表现形式，增强首饰的亲人性和趣味感。

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中图分类号：F270.7 F275.3 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2014）06-170-002

一、引言

随着我国军品价格体制改革的不断深入，以及国家鼓励符合条件的非军工企业和民营企业进入国防科技工业领域，军工企业传统的垄断优势已不存在，竞争已成必然，降低成本，控制军品全寿命周期费用（LCC），成为军工企业获得竞争优势的重要途径。在这种新环境下，传统成本控制方法的缺陷：偏差性和滞后性已日益突出，迫切需要寻求一种新的方法来对研制成本进行控制。在这种要求和IT技术发展的双重推动下，利用ERP计算机信息系统，通过成本企划与ERP成本模拟反复循环，建立动态目标成本，并转化为标准作业成本，已作为成本管理和控制的目标，乃大势所趋。

二、动态目标成本管理的意义

装备目标成本是装备研制企业依据装备研制生产现状、技术发展水平以及经济资源供给等条件，在科学合理测算未来装备研制生产中可能发生的成本的基础上，结合自身需求做出的装备研制生产成本预期。

装备的目标成本管理对提高企业成本管理水平将带来积极的影响，同时利用ERP系统实现对装备目标成本的动态管理，也是传统的成本管理方法所无法比拟的。

（1）动态目标成本管理将成本管理的范围扩大到了装备的全寿命周期。

（2）动态目标成本管理增强了成本管理的预见性、目的性和科学性。

（3）动态目标成本管理有利于促进新技术、新材料、新工艺的应用。

（4）动态目标成本管理为研制阶段开展限费用设计提供了实现手段。

三、传统模式下目标成本管理存在的问题

1.目标成本测算不够科学合理

大型装备由于采用了较多的新技术、新器件、新工艺，这为准确估算装备的LCC带来了相当的难度。一是如相控阵体制的大型装备，构成整机成本的主要组成部分的T/R组件，其关键元器件是与装备同期开展研制的，因而器件的生产成本及装备的研制成本在早期难于预估和控制；二是多项关键技术需同步攻关，因而方案的变更、试验项目的增加都是动态变化的；三是在生产加工中，由于新结构、新设计、装配的精度和工艺流程的合理性，在前期成本预估中难于考虑周全；四是装备后续的调试时间、试验项目及次数、试验自备条件等更是无法预估，需要一个动态更新的过程。

2.成本管理理论僵化，手段落后，不能满足全面成本管理的需要

传统成本管理以单一的工时为分配基础，割裂了成本与其产生原因之间的关系，导致了成本分析和控制的失效；不能深入反映经营过程，不能提供各个作业环节的成本信息及各个环节成本发生的前因后果；没有现代化管理手段实现投产前产品设计以及生产要素合理组织的成本管理。另外，传统的成本管理对象局限于财务方面的信息，不能提供管理人员所需要的资源、作业、产品、原材料、客户、销售市场和销售渠道等非财务方面的信息，难以全面满足战略管理的需要。

四、ERP环境下动态目标成本管理的特点

1.基于成本企划的管理模式

动态目标成本管理首先是以顾客为导向的，而顾客导向的成本管理典型模式就是成本企划。

成本企划法（Target costing，TC）是在新产品设计或改型设计之前，按照客户能接受的价格确定产品售价。然后再根据企业期望的目标利润确定目标成本，并用目标成本控制产品设计，使产品设计方案达到技术适用、经济合理的要求。成本企划体现了在复杂多变、高度竞争的环境下，产品售价不由企业主观条件决定，而是由市场条件决定的情形，因而其目标成本的设定方式是一种市场支配式，体现着强烈的外向性和动态性的特点

2.基于作业成本的管理模式

作业成本法以成本动因为基础，使得成本分配的准确性和成本可追溯性大大提高，是成本管理理论从工业化大生产以来最根本的变革。

动态目标成本管理又是基于作业成本管理的成本控制管理模式，是指在产品开发设计阶段，通过价值工程来保证目标成本实现的一系列成本改进工作。成本改进工作是一项系统工程，包括设计、生产、采购、销售、售后服务等环节的多项作业，企业在这些阶段实施的作业对目标成本的最终实现起着关键作用，需要全体人员共同努力来完成。

在目标成本分解过程中，除了按产品结构分解为直接材料、直接人工和制造费用外，还要把生产组织过程分解为具体的作业，即设计工艺路线，然后划分作业中心，把直接人工费用和制造费用等分解到各项作业上，并形成标准作业成本，作为产品生产成本控制的依据。目标成本按作业进行分解的好处有：第一，可以运用ERP的成本模拟功能测试各种设计方案的成本，以检验方案的可行性；第二，通过作业成本的分解和计算，为价值工程的方案改进提供依据；第三，目标成本转化为标准作业成本，作为成本控制的标准，有利于生产过程中的成本管理与控制。

五、ERP环境下动态目标成本管理模式的建立

1.动态目标成本的形成原理

在产品的开发设计阶段，成本企划通过对目标成本的“设定―分解―达成―再分解”这样一个循环过程，通过多重循环挤压和逐层挤压来降低成本。在分解和挤压过程中，需要运用ERP的成本卷积计算告诉设计者“设计方案是否可行”。其形成原理如图1所示。

根据产品设计方案的产品结构信息和制造工艺信息，企业将BOM和Routing输入系统，结合预计的采购件的标准成本、直接人工和制造费率等成本基础数据，运行ERP成本模拟功能，检查模拟结果是否达到目标成本的要求。如果达到，可以作为可选方案之一；如果不能达成，则进行产品结构或制造工艺方案修改；如果有多个可选方案，则运用价值工程筛选最佳方案；最佳方案的成本将作为动态目标成本，并转化为标准成本。

2.具体步骤

（1）预测目标价格和销售量。目标价格是根据市场可接受的目标范围、企业自身的竞争优势和企业的经营管理理念等因素来确定的。在确定目标价格的同时，需要确定在这种价格下企业的预计销售量，因为销售量影响生产量，生产量影响作业量，作业量影响产品单位成本。

（2）确定产品目标成本。根据“目标成本=目标售价-目标利润”的关系式确定目标成本。在确定目标售价以后，目标成本可以与目标利润在一定程度上进行互动，这中间需要考虑期间费用的影响。总之，要在保证企业盈利的前提下确定产品目标成本（指制造成本）。

（3）价值工程及其在ERP中的转化。价值工程（ValueEngineering简称VE），是指以产品或作业的功能分析为核心，以提高产品或作业的价值为目的，力求以最低寿命周期成本实现产品或作业使用所要求的必要功能的一项有组织的创造性活动。价值工程涉及到价值、功能和寿命周期成本等三个基本要素。

价值工程就是要找到产品的最佳设计方案。产品设计主要包括产品功能设计、结构设计和制作工艺设计三个方面，其中产品结构设计和制造工艺设计将转化为ERP中的物料清单和工艺路线，并据以计算产品的制造成本。具体如图2所示。

a.物料清单。利用价值工程完成了产品结构设计之后，便形成了物料清单。物料清单是一个完整的、正式的、结构化的组成一个产品的有关部件清单。对于产品成本来说，物料清单决定了产品及其中间件的物料用量，而材料的价格将从ERP物料系统信息中调用。

b.工艺路线。工艺路线描述了生产一种产品所需的每一道工序以及执行这些工序的先后次序。除此之外，工艺路线中还包含了每一道工序在哪个工作中心执行，以及在每道工序上的排队时间、准备时间、运行时间、移动时间、加工批量等与生产成本相关的技术信息。而工作中心则规定了班制、班工作时间、设备数、人员数、总工作能力、单位作业成本等技术信息。系统使用工作中心中定义的公式和工艺路线中的标准值就可计算标准的作业耗用量，随后根据成本中心中计算出来的作业价格，系统就可以计算出标准的制造成本。

（4）成本模拟运算的关系式与数据来源

a.关系式：

①产品成本=直接材料费+直接人工费+制造费用

②直接材料费=材料用量×材料价格

③直接人工费=直接人工耗用量×直接人工费率

④制造费用=预计作业动因量×成本动因费率

⑤成本动因费率=固定成本动因费率+变动成本动因费率=固定成本/总预计作业动因量+变动成本动因费率

b.数据来源：

①BOM提供材料用量，系统物料文件提供材料价格。ERP通过BOM卷积计算可以获得直接材料费用。

②工艺路线提供直接人工耗用量。工作中心提供直接人工费率。ERP通过工艺路线的卷积计算可以获得直接人工费。

③预计作业动因量根据预计产量和工艺路线的标准工时卷及计算获得；固定成本、变动成本动因费率根据成本中心的历史标准成本会计信息进行预测。

（5）价值工程的循环改进。根据成本模拟运算结果，对价值工程方案进行改进，具体包括两个方面：

a.产品结构设计方面的改进。根据BOM清单，可以考虑材料价格是否可以降低，材料用量是否可以降低，材料是否可以替代。

b.制作工艺设计方面的改进。根据工艺路线和工作中心，可以考虑工作中心的工作时间是否可以延长，以增加产能；是否可以减少工人数量以降低直接人工费率；是否可以减少作业，特别是一些不增值的作业；是否可以减少排队时间、移动时间、甚至加工时间，以降低作业动因量；加工批量是否可以调整，以有效发挥产能；以及是否可以降低材料损耗和废品率，以降低单位成本动因费率。

（6）最佳方案的模拟成本转化为动态的目标成本和标准成本。对达成目标的成本企划方案根据价值工程筛选出最佳方案，该最优方案的模拟成本将作为动态的目标成本转化为动态的标准成本，据以进行成本核算和成本控制。当市场需求发生变化后，需要进行新一轮的成本企划和模拟运算。

六、结束语

目前，在国内ERP软件中，有的具备了成本模拟运算功能，例如用友ERP-U8的计划成本功能，但也有不少软件只有成本预测功能，而没有成本模拟运算功能。其实成本预测功能远不如成本模拟运算功能有实用价值。另外，产品设计数据转化为ERP的BOM和工艺路线数据需要较大的工作量，如果能把ERP与企业的CAD/CAM/CAPP/PDM等设计制造软件集成起来，动态目标成本管理的效率就会大大提高。

参考文献：

[1]周玉清，刘伯莹，.ERP与企业管理的理论、方法、系统[M]北京清华大学出版社，2005，150

[2]胡元木.成本企划，一种先进的成本管理模式，中国煤炭经济学院学报，2000（4），45-48

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工业设计的核心是产品设计，产品设计的教学时主要考虑设计三要素：产品功能、工艺性和形态美学。在此三要素中，学校重点培养的是学生的造型设计能力，即形态美，导致学生对产品功能及工艺知识知之甚少，和企业实际需求间存在一定的错位。因此，以手机行业为背景，从企业生产实践出发、对产品设计课程理论教学和实践教学进行了有意探索。

1企业对产品设计人才的具体要求

作为高校教师，经常看到毕业生在双选会上找到对口的工作的同时，学生明显缺乏胜任岗位的信心。虽然，学生在校期间成绩较为优秀，但是实践能力欠缺，面对用人单位的专业且接地气的面试问题，经常显得无所适从。其主要原因在于核心课程产品设计教学和企业需求之间出现了错位。产品设计首先要考虑的是产品的功能，产品只有具有一定的功能，才是其得以存在的价值基础，而产品功能的实现，必须依赖于一定的零部件单元，产品零部件单位在三维空间中的大小及布局是产品设计必须考虑的核心问题，也是对形式追随功能的有力解释；其次是产品功能实现的工艺性，即材料、结构、工艺等内在生产要素可行性；最后考虑的是产品美的形态，形态的考虑必须要考虑实现产品功能的零部件单元大小及布局对外观造型的影响。在于工业设计作为应用型为主的专业，应该强调设计实践，重理论、轻实践(或理论与实践脱节)的设计教育定位难以满足市场的要求。[1]据调查，现在国内高校工业设计专业培养计划中开设产品设计课程的高校很多，但是仅限于一般的产品设计流程，虽有工艺知识的讲解，但是讲解内容过于简单，且和企业实际有一定的偏差。虽然有模具设计课程学习，对产品成型技术有一定的了解。但是，学生毕业时一般不懂产品内部结构的组成，更谈不上结构工艺上的实现，设计的产品造型往往不易制造，甚至根本没有考虑生产工艺要求，导致无法生产制造。因此工业设计专业产品设计课程教学应结合企业需求，在培养学生审美能力的同时，重点培养学生工程设计相关内容的教学，使学生在产品功能单元布局合理的情况下，实现产品外观造型及内部结构设计。从而缩小理论与实践的差距，推进产教融合。

2产品设计课程教学的探索

设计必须基于一定的行业背景，不同的行业有不用的设计标准，并结合设计材料有产品结构设计的推荐值。本文结合工业设计专业学生就业方向：产品设计、平面设计、环境设计及设计管理。主要以产品设计中小型产品（手机行业）为背景，进行了产品设计课程理论和时间教学的有益探索。

2.1产品设计课程理论教学探索

产品设计核心课程，表达了对设计问题多样性、复杂性的关注并促使教学情境作出适时改变。[2]以手机行业产品设计为例，塑料零部件居多，钣金件较少。因此，在产品设计课程的理论教学过程中工程设计的内容应补充加强：手机堆叠2D布局、常见LCDLENS规格参数、前盖、后盖、按键设计、DOME设计、电池盖设计、电池盖按键设计、天线设计、耳机插孔设计、speaker设计、microphone设计及装配结构等。（1）零部件的堆叠：针对手机产品设计，首先要对实现产品功能的所有零部件进行有效合理的布局。在Pro/Engineer三维参数化工程设计软件中，有强大的产品零部件布局功能，能够在设计之初保证所有功能实现的零部件单元进行合理的布局。（2）结构及工艺：钣金件主要为冲压工艺完成产品结构的设计。塑胶件的设计，主要是结合手机制造过程中常见生产加工工艺（如注塑工艺）对诸所涉及的产品零部件的壁厚、拔模角度、圆角、凸台、加强筋、装配柱、嵌件、螺纹、表面装饰花纹及图文标识、卡钩、卡扣、止口、链接等结构依据行业标准规范及推荐值进行详细的产品结构设计。（3）掌握常见的表面处理方式如真空电镀、丝印、移印、化学腐蚀、喷砂、抛光、拉丝、滴胶、激光焊接、电泳涂装、镭雕、镶钻、阳极氧化及高光切削等原理及加工后效果。

2.2产品设计课程实践教学探索

（1）案例式教学。鉴于学生基于手机行业背景的产品设计基础理论知识薄弱，实践能力不强的特点，宜采用深入浅出、通俗易懂的“案例教学法”。所谓案例教学是指把案例引入课堂环节，以手机产品设计实践案例的形式让学生进行设计实践，引导学生综合运用所学的理论知识，去分析解决产品设计过程中实际问题能力的一种教学方法。案例教学将部分真实设计案例引入课堂，使学生在一段相对短的时间内，亲历手机产品设计所有过程，通过实践、视频结合的方式实际、生动，富有吸引力和启发性，从而能有效地提高学生运用所学理论和知识分析、解决实际问题的能力。（2）深入企业进行设计实践。工业设计本身是一门实践性很强的学科，早在包豪斯的教学体系中就明确提出了“干中学”的教学方法，通过实践活动来培养学生发现和解决问题的能力。[3]深入企业进行设计实践，其对象不仅是学生，课程教学老师也可以参与其中。今年我院毕业年级学生深入重庆小康动力有限公司进行设计实践，在学校老师和企业导师的指导下完成毕业设计论文。学校鼓励教师进行行业背景培训，我院工业设计专业三名老师赴四川长虹电器有限公司进行为期连个月的企业实践锻炼。通过企业间建立有效的沟通交流实践平台在提升老师实践教学水平的同时，对专业学生结合企业实际需要，发现问题、分析问题解决问题的能力也得到了有效的提升。

3结论

在分析了目前工业设计专业产品设计课程教学中存在的不足和人才培养与企业实践之间的偏差后，提出了工科工业设计专业产品设计课程教学的基本想法。因院校不同、办学层次、办学条件、专业方向不同，在此，对于工业设计专业产品设计课程教学进行了有益的探索希望能起到抛砖引玉的作用，给同行提供必要的参考。

作者:田朋飞单位:攀枝花学院

参考文献:

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波纹膨胀节是工业管道配管技术必备装置，因其核心元件波纹管采用多层薄壁（0.6～1.2mm）耐蚀合金，又成为管道配管中最薄弱环节。在行业技术标准GB/T12777-2008《金属波纹管膨胀节通用技术条件》中，仅对设计计算、强度校核及产品结构等提出了安全质量要求，而对管路配管系统未做技术要求。而波纹膨胀节的设计恰恰是以管路系统应力转化为支持的，本软件将管道系统应力和管路应力分析与波纹膨胀节应力分析，通过CAESARⅡ《管路系统设计分析软件》、波纹管设计软件和波纹膨胀节材料库、波纹管模具库等有机整合后，完成对波纹管膨胀节的有限元分析和结构设计，科学的实现了对管路系统应力对波纹膨胀节产品的转化。填补了工艺配管技术中波纹膨胀节设计空白。项目实施将工艺管路和管道与配管技术有机转化成一体，从而使波纹膨胀节设计更具有符合性、科学性、可靠性。金属波纹管及翅片式波纹管在内燃机冷却器中的应用，在汽柴油发动机冷却器壳体内或冷却芯子的两管板间安装1~1000根带有间断性凸凹状金属波纹管，采用扩管法、焊接法等方法将其固定在一端管板上，使冷却介质的流动状态发生改变，达到提高传热系数，增加传热效率。该发明构思新奇、工艺实用、成本低廉、性能可靠、传热效率高、不结垢、寿命长、热应力小。实现思路如下：

软件具体实施技术路线

1）该软件以德国CAESARⅡ《管路系统设计分析软件》为基础，针对不同工艺管路和管道的工况进行整体有限元分析，通过CAE－SARⅡ《管路系统设计分析软件》完成管路和管道应力集结点分析，然后对集结点应力转化为波纹管应力和波纹膨胀节结构设计依据。输出分析报表并对错误节点进行提示。2）该软件通过波纹管设计软件（GB/T12777-2008《金属波纹管膨胀节通用技术条件》）和建立的产品材料库、波纹管模具库，完成波纹管参数化设计。3）该软件采用INVEN－TOR软件对波纹膨胀节结构进行优化设计，使其生成波纹膨胀节三维空间图型，从而确立波纹膨胀节使用、运行、安装状态。同时，将其转化为机械平面图样和生成产品零部件图样。4）通过工艺设计软件，将零部件图样，完成工艺路线设计和工艺工步设计。5）生成生产制造用全部技术文件。

软件的应用

通过该关键研发完成，应用于企业波纹膨胀节产品设计、生产制造与管理、质量控制和追溯性管理。1）通过CAESARⅡ《管路系统设计分析软件》、波纹管设计软件、材料库软件、模具库软件、INVENTOR软件的整体设计，科学有效的将波纹膨胀节设计与管路及管道系统设计整合一体。特别是IN－VENTOR软件将波纹膨胀节总体设计转化为零部件设计，使其完成了产品标准化设计，大大降低了设计成本，减少了人为不确定因素影响，使膨胀节设计更具有完整性、统一性和通用性。大大推进了企业标准化工作的建设。对企业实现标准化作业、推进生产标准化管理、控制质量成本都具有深远意义。2）通过波纹管设计软件、材料库软件、模具库软件建立，完成了对材料、模具的规范化管理，能有效控制材料成本和模具维护与管理。3）通过INVENTOR软件，使波纹膨胀节直接生产产品制造用零部件图样和工艺技术文件。直接转化为生产、检验控制文件。4）项目实现了技术设计、质量控制、生产制造、应用追溯一体化。（本文作者：曹晓娜单位：秦皇岛北方管业有限公司）

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二、教学内容优化

课程群建设是一个系统工程，其建设策略应以群内某门中心课程为基础，以课程间内容整合为重点，理清课程间逻辑关系，划清课程的知识界限，删除课程间重复内容，构建起课程间的系统性。依此原则，针对核心课程群的教学内容优化提出以下几点教改思路:

1．提升“设计思维”课程的重要性，更新其知识体系，并将其贯穿于所有设计基础和综合设计类课程

设计思维过程是工业设计实践中最有价值的环节，工业设计问题解决过程实际就是设计思维过程，因此设计思维的重要性不言而喻。继工业时代后信息时代的社会变化，工业设计知识的更新日新月异，其中设计思维作为工业设计知识的核心表现得更为明显，而且其蕴含着大量的隐性知识，很难显性表达。因此，“设计思维”课程的内容更新非常值得重视。为了提高学生设计能力，设计思维课程必须贯穿到所有设计基础和综合设计类课程，使得学生基本的专业素质得以提升。

2．深化“形态设计基础”的内容提炼

在基础形态设计能力培养的基础上，加强工业产品形态设计基础的课时量和教学深度，将工业产品形态设计基础内容作为产品造型设计课程群的中心课程。工业设计专业学生相比产品设计专业学生的艺术造型基础比较薄弱，要想短时间内提升到自由造型能力不太现实，再者工业设计造型有其自身规律，即形体具有工业加工特点。可以说，工业设计造型可以相对脱离纯视觉艺术造型母体，具有其自身的成型条件和造型规律，因此从形体成型的理性层面进行“形态设计基础”课程的内容提炼很有必要。

3．加强以用户为中心的设计思想与能力以及用户参与式设计思想与能力

IDEO(美国著名工业设计公司)为优秀的设计重新作了定义———优秀的设计创造的是美妙的体验，而不仅仅是产品。IDEO通过大量设计实践所探索出的设计思想和实践形式正改变着企业创新的方法，高校应紧跟国际设计前沿，传授前沿知识。重点对产品人因设计课程群引入行业内最新研究成果，包括先进的简单有趣的设计方法、轻松自然的用户研究实践形式等等。

4．加强手动建模思考能力，推进设计思维的设计实践方式

设计过程中通过手来思考是设计思维发展的重要手段，通过草模来推动想法是其重要一环。笔者主张课程体系中的所有设计实践环节都应该加强草模制作过程，以此来反复推敲设计想法，真正提升学生的设计能力。手动建模方式有很多种，包括平面形式的剪贴、拼接等，还包括三维形式的快速原型，将其运用到以上4类核心课程群每门课程中，能起到充分刺激创意创新思维的作用。在课程群知识的归属方面，可以将其列为课内实践环节，而且是辅质的作业手段，将不会影响到知识界限的划分问题。

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