本书内容广泛,涵盖塑胶模具、五金产品之基本结构设计及各式零件的后加工处理,可充分补足一位产品机构工程师所必备的基本专业知识,对于刚踏入社会就业,将来意欲进入产品设计领域却毫无工作经验的新鲜人而言,本书无谓注入了一剂强心针;另外本书在专职产业方面,亦可作为新进或在职人人员之训练教材亦是十分的适合。
本书特色
1 . 本书内容涵盖广阔,包含塑模、五金产品基本结构及各式零件的后加工处理。
2 . 本书内容包含了做为一位产品机构工程师所必备的基本专业知识,对刚踏入社会就业,毫无工作经验的新鲜人而言,本书可提供莫大的助益。
3 . 另外对于上述之相关产业,本书亦可适用于新进人员之训练教材。
4 . 本书适用对象为各私立大学、科大之机械系、工业设计系「产品结构设计」等相关课程之学生;或是塑模、五金产品基本结构、零件加工等相关业界之产品机构工程师,都很适合自习以及进修之用。
Chapter 1 塑胶模具篇
1.1 产品设计前之准备工作
1.1.1 认识产品使用之基本材质及特性
1.1.2 射出成型之塑胶材料后加工表面处理
1.1.3 涂装油漆种类
1.1.4 涂装及印刷之信赖性测试标准
1.1.5 信赖性测试条件
1.2 应用塑胶材料产品设计重点
1.2.1 塑胶模具之种类
1.2.2 模具逃氧孔之目的与设计
1.2.3 模具冷却管道之目的与设计
1.2.4 模具浇道之种类及选定
1.2.5 何谓三板模?
1.2.6 料头(Sprue)弹出装置。
1.3 何谓热浇道?
1.3.1 热浇道系统常用之种类
1.3.2 热浇道模塑料换色要领
1.4 常用之模具加工设备及估价参考单价(元/小时)
1.4.1 模具钢材之选用及参考价格
1.4.2 模座材质之选用
1.4.3 模仁材质之选用
1.5 油压缸之使用时机及其规格型式
1.6 模具收缩率之计算
1.6.1 影响成形收缩率之条件
1.6.2 常用塑料之收缩率(缩水率)
1.7 特殊材质模仁之应用
1-8 射出成型的问题与对策(Trouble Shooting Guide of Injection)
Chapter 2 五金沖模篇
2.1 五金沖模之种类
2.2 沖模设计原则
2.3 沖压模具基本构造图
2.4 以功能区分沖床模具之种类
2.4.1 沖裁模之模具特点
2.4.2 剪切加工原理
2.4.3 剪切沖实间隙计算
2.4.4 剪切加工之限制
2.4.5 折弯件展开长度之计算
2.5 弯形加工
2.6 成形加工
2.7 常见的不良成形现象
2.8 引伸加工(Drawing Process)
2.9 连续沖模
2.9.1 连续沖模的优点与限制
Chapter 3 基本结构设计
3.1 两件塑胶件搭接固定方式
3.1.1 超音波融合
3.1.2 双面背胶沾合
3.1.3 热熔柱融合
3.1.4 局部卡勾固定
3.1.5 锁付螺丝固定
3.1.6 植(埋)入射出(Moding)
3.1.7 双色成型(Double Injection)
3.2 滑动式推键之设计
3.2.1 外部组装方式:
3.2.2 内部组装方式
3.3 直压式(Push)按键之设计
3.3.1 悬臂式
3.3.2 弹簧式:细部结构如下图所示
3.4 结构性卡勾之设计
3.4.1 主壳卡勾之基本型式
3.4.2 滑动卡勾应用实例
3.5 转轴式电池盖设计
3.5.1 电池盖原生转轴
3.5.2 两件式金属棒转轴
3.6 定位功能及设计原则
3.7 止口之功能及设计原则
3.8 转轴式门盖之设计
3.8.1 原生转轴
3.8.2 金属棒转轴
3.9 门盖卡扣方式
3.9.1 原生弹性卡扣
3.9.2 门闩(latch)卡扣
3.10 弹簧式门盖之设计
3.11 电池室按触弹片之设计
3.11.1 圆筒式硷性电池规格
3.11.2 常见几种电池之简介
3.11.3 接触弹片之设计
3.12 LED导光柱之设计
3.13 回复式旋转键(附加保险键)之设计
3.14 回复式平移推键之设计
3.15 导电橡皮按键之设计(Rubber Key)
3.16 P.C.B. (Printed Circuit Board)之设计
3.16.1 PCB制程介绍
3.16.2 PCB制程中最常见的问题
3.17 电子产品PCB之规划流程
3.18 FPC(Flexible Print Circuit)软板制造流程
3.18.1 FPC之种类
3.18.2 FFC(Flexible Flat Coble)与FPC之应用比较
3.19 Wire Cable之设计原则
3.20 如何规划PCB零件限制高度
3.21 PCB拼板设计要领
3.22 双动门盖之设计
3.23 包含二种不同材料之制程介绍
3.23.1 双色射出(Double Injection)
3.23.2 埋入射出(Insert Molding)
3.23.3 软硬胶射出(Overmolding)
3.23.4 模内装饰片植入射出(In-Mold-Decoration)
3.23.4 LOG铭板应用实例
3.24 旋转式LCD模组,转轴扭力之计算
3.25 常用之转轴结构介绍
3.25.1 一字型单转轴
3.25.2 凸轮盘单转轴
3.25.3 双轴向转轴
3.26 应用转轴产品之门闩(latch)设计
3.27 一种防水装置之结构设计
3.27.1 IPxx防尘防水等级
3.27.2 日本工业规格(JIS)保护等级
3.27.3 防水壳基本结构
3.27.4 防水壳组立
3.27.5 设计原理
3.28 喇叭音箱的设计
3.29 螺丝一般常用规格及应用
3.29.1 螺丝于产品之选用原则
3.29.2 螺丝头型名称(Head Type Name)
3.29.3 螺丝头型种类(Head Type List)
3.29.4 华司种类及名称(Wassher Type List)
3.29.5 自攻螺丝种类及名称
3.29.6 螺丝品名编写原则
Chapter 4 电镀篇
4.1 电镀基本原理
4.2 电镀之分类
4.2.1 PVD(物理气相沈积电镀)
4.2.2 CVD(化学气相沈积)
4.2.3 PCVD(等离子化学气相沈积)
4.3 射频磁控溅镀原理介绍
4.3.1 直流溅镀
4.3.2 射频(RF)溅镀
4.4 无电解电镀应用及制程介绍
4.4.1 电磁波干扰
4.4.2 关于电磁波干扰之规定
4.4.3 屏蔽特性之评价方法
4.4.4 ABS树脂应用无电解电镀之原理
4.4.5 无电解电镀制程
4.4.6 无电解电镀对成型条件之要求
Chapter 5 特殊金属合金制程介绍
5.1 粉末冶金制程介绍
5.1.1 粉未冶金的意义
5.1.2 粉末冶金的制程
5.1.3 粉末沾金常用的材料
5.1.4 粉末冶金主要的制品
5.1.5 粉末沾金的优点及限制
5.2 铝镁合金材料之技术应用
5.2.1. 镁合金与工程塑胶之比较优势
5.2.2 镁合金与铝合金之比较优势
5.2.3 半固态镁合金之射出成型技术
5.3 触变成形(thixomolding)
5.3.1 触变成型机机械结构
5.3.2 制程参数
5.4 流变成形(rheomolding)技术
5.4.1 流变成形机与触变成机,两者工作原理之差异
5.4.2 流变成形模具设计重点
5.5 半固态镁合金射出成型与压铸之比较
5.6 金属制品表面后加工处理介绍
5.6.1 抛光(Polishing)
5.6.2 喷砂
5.6.3 拉砂处理又称拉发丝(hair line)处理
5.6.4 铝阳极处理
5.6.5 阳极处理之种类
5.6.6 阳极处理镀层着色
Chapter 6 静电与电磁波干扰防护
6.1 静电之形成与对策
6.2 电磁波干扰防利
Appendix A 机构专业词汇
这本书之所以让我爱不释手,很大程度上在于它所传递出的那种“解决问题”的导向。它不是那种停留在“纸上谈兵”的书籍,而是真正教会你如何在实践中运用知识。书中在讲解每一个设计原则或者技术方法时,都会紧密结合实际的产品开发流程。例如,在介绍“公差分析”时,书中会详细说明公差分析在产品设计中的重要性,以及如何进行有效的公差累积分析,从而保证装配的顺利进行和产品的尺寸精度。它甚至可能会提供一些现成的公差分析表格模板,供读者直接套用。这种贴近实际操作的设计,让我感觉这本书能够成为我工作中的得力助手。我非常期待书中能够深入探讨“产品失效模式与影响分析(FMEA)”的具体应用。FMEA是一种非常重要的风险评估工具,它能够帮助设计团队在产品开发早期识别潜在的失效模式,并采取预防措施。书中是否会提供详细的FMEA表格模板,以及如何填写和分析FMEA报告的指导?我希望能够从中学习到如何系统地进行失效风险评估,从而最大程度地降低产品失效的可能性。此外,关于“设计评审(Design Review)”的流程和要点,书中是否会有提及?设计评审是产品开发过程中一个至关重要的环节,它能够汇集多方意见,发现设计中的不足。书中是否会介绍不同阶段的设计评审,以及在评审过程中应该关注的关键点?我期待能够从中学习到如何更有效地组织和参与设计评审,从而不断优化产品设计。
评分这本书的结构安排,我感觉是相当的清晰和有逻辑性的。它不是那种零散的知识点堆砌,而是遵循了一条从宏观到微观,从基础到进阶的学习路径。开篇往往会先对某个产品类别或者某个设计理念进行概括性的介绍,然后逐步深入到具体的工程技术和设计方法。比如,当讨论到“结构强度”这个概念时,书中不会直接抛出复杂的力学公式,而是会先从日常生活中容易理解的例子入手,比如一张纸板箱的承重能力,一张桌子的稳定性,然后引申到产品结构设计中需要考虑的应力、应变、许用载荷等概念。这种由浅入深的讲解方式,对于我这种非力学专业出身的设计师来说,是非常友好的。而且,书中在讲解每个模块时,都会提到相关的设计工具和软件。虽然它没有进行详细的软件操作教程,但它会指引读者去了解哪些软件在进行结构设计时是常用的,比如CAD软件、CAE仿真软件等,并且会简要说明这些软件在结构设计流程中的作用。这对于想要进一步提升自己技能的读者来说,提供了一个很好的方向。我特别欣赏书中对于“标准化和模块化设计”的强调。在很多产品设计领域,采用标准化和模块化的方法,不仅可以大大降低研发和制造成本,还能提升产品升级和维护的便捷性。书中是否会详细阐述如何进行模块化设计,如何选择和定义标准件,以及如何管理和维护模块库?我期待能够学习到一些实用的策略,比如如何通过模块化设计,实现产品线的快速迭代和差异化。此外,关于“可靠性设计”,这本书会如何阐述?可靠性是产品生命周期中至关重要的一环,它直接关系到用户体验和品牌声誉。书中会否介绍一些提高产品可靠性的设计方法,比如冗余设计、容错设计、失效模式与影响分析(FMEA)等?这些内容对我来说,将是极其宝贵的。
评分这本书的出现,可以说是填补了我一直以来在产品结构设计领域的一个重要空白。我一直在寻找一本能够系统性地、深入地讲解“产品结构设计实务”的书籍,而这本书正是这样一本。它不仅仅是教你“怎么做”,更重要的是让你理解“为什么这么做”。例如,在讲解“产品的美学设计与结构设计的协同”时,书中可能会探讨,如何在实现优美线条的同时,保证结构的强度和可制造性。它会分析一些经典的设计案例,比如一些造型独特的家具或者高端的电子产品,是如何在美学和结构之间取得完美平衡的。我特别期待书中能够详细探讨“人机工程学在结构设计中的应用”。一个好的产品,不仅要结构合理,更要易于使用,舒适友好。书中是否会介绍一些基本的人机工程学原理,比如如何根据人体尺寸和运动规律来设计产品的外形和尺寸?如何优化按钮、手柄等操作部件的布局和形状?我希望能够学习到如何将人机工程学的设计理念,融入到产品结构设计的每一个细节之中,从而提升用户的使用体验。另外,关于“可持续性设计和环保材料在结构设计中的考量”,书中是否会提供相关的论述?在当今社会,环保已经成为产品设计的重要趋势。书中是否会介绍如何选择环保材料,如何设计易于回收的产品结构,以及如何通过设计来减少产品的能耗?我期待能够从中学习到如何将可持续性理念,融入到产品结构设计的全过程。
评分这本书最让我惊喜的地方,在于它没有止步于理论的讲解,而是真正落到了“实务”的层面。在每一章节的最后,或者在关键的理论讲解之后,都会附带一些实际操作的建议,甚至是一些可以用来检验学习成果的小练习。例如,在讲解了如何进行简单的力学分析后,书中可能会给出一个简单的模型,让读者尝试用自己掌握的知识去估算其承受的最大载荷。这种“学以致用”的设计,让我感觉这本书不仅仅是一本知识的传授者,更是一个可以陪伴我一起成长的学习伙伴。我特别看重的是书中对于“原型制作和测试”的重视。很多时候,一个设计在理论上是可行的,但在实际制作和使用中却会暴露出各种问题。书中是否会详细介绍不同阶段的原型制作方法,比如概念原型、功能原型、验证原型等,以及各种测试手段,比如结构强度测试、耐久性测试、环境适应性测试等?我希望能够从中学习到如何通过有效的原型制作和测试,来及时发现设计缺陷,并进行迭代优化。此外,关于“知识产权和专利”在产品结构设计中的考量,书中会否涉及?在进行创新性设计时,了解相关的知识产权保护法规,以及如何规避侵权风险,是非常重要的。我期待书中能够提供一些基础性的指导,帮助设计师更好地理解这一方面的内容。
评分这本书的封面设计,我第一眼就被那沉稳的配色和简约的字体吸引了。不像市面上很多技术书籍那样堆砌图表和炫酷的3D模型,它选择了用一种更内敛、更注重实质的方式来呈现“产品结构设计”这个主题。书名“产品结构设计实务”本身就透露着一股踏实的工匠精神,让人立刻联想到的是扎实的基础知识和解决实际问题的能力,而不是那些浮光掠影的理论概念。我特别欣赏这种不走花哨路线的风格,因为在我看来,真正有价值的设计,往往是经得起时间和实践考验的,它隐藏在每一个细节的考量之中,体现在每一次权衡的取舍之间。当我翻开这本书,扑面而来的是一种非常纯粹的技术感,没有过多的营销辞令,也没有空泛的宏大叙事,一切都围绕着“产品结构”这个核心展开。这让我对接下来的阅读充满了期待,我希望能够从中找到那些在实际产品开发过程中,能够直接帮助我提升效率、解决痛点的“实务”方法。这本书的标题,没有使用“革命性的”、“颠覆性的”这类吸引眼球的词汇,反而选择了一种更朴实、更实在的表达,这恰恰是我在选择技术类书籍时最看重的品质。它传递出的信息是:这本书将带领我深入产品结构设计的“实务”层面,去理解、去学习、去掌握那些真正能在工作中运用的知识和技能。这对于我这样一个身处产品开发一线、每天都在与各种材料、工艺、装配打交道的工程师来说,无疑是一种巨大的吸引力。我期待书中能够详细阐述不同产品类型(例如消费电子、家居用品、工业设备等)在结构设计上可能遇到的典型问题,以及对应的解决方案。例如,在考虑散热、防水、防尘、抗震、人体工学、成本控制、可制造性等方面,都有哪些成熟的设计原则和工程方法?书中会否涉及一些经典的案例分析,通过剖析真实产品的结构设计,来印证和深化理论知识?我希望能够从这些案例中学习到设计师的思考路径和决策过程,从而更好地理解“实务”的精髓。
评分这本书的作者,显然是一位在产品结构设计领域有着深厚造诣的专家。他的文字中透露出的,是对技术的热爱,对细节的执着,以及对解决实际问题的热情。书中很多观点,都让我有“醍醐灌顶”的感觉。比如,在讨论“成本控制”时,作者强调,成本控制不仅仅是在选材上节约,更重要的是通过结构设计的优化,来降低加工、装配、运输等各个环节的成本。这让我意识到,结构设计在整个产品生命周期中的成本影响,远比我之前想象的要大。我尤其想知道,书中对于“快速原型制作技术”的应用,会有怎样的阐述。3D打印等快速原型制作技术的兴起,极大地缩短了产品研发周期,并降低了原型制作的成本。书中是否会介绍不同类型的3D打印技术,以及它们在产品结构设计中的应用场景?如何选择合适的3D打印材料,以及如何优化设计以适应3D打印的工艺特点?我期待能够从中学习到如何更有效地利用快速原型制作技术,来加速产品迭代和验证。此外,关于“产品失效分析和改进”方面,书中是否会提供一些实用的方法和案例?当产品出现问题时,能够快速准确地找到失效的原因,并进行有效的改进,是至关重要的。书中是否会介绍失效模式与影响分析(FMEA)、故障树分析(FTA)等失效分析工具,并结合实际案例进行讲解?我期待能够从中学习到如何从失效中吸取教训,不断提升产品的可靠性和质量。
评分这本书给我的整体感觉是,它充满了“干货”,并且是那种非常扎实的“干货”。它不像市面上很多书籍那样,为了凑篇幅而充斥着各种空洞的理论和不着边际的宏大愿景。每一页,每一句话,似乎都经过了仔细的推敲,都蕴含着作者多年的实践经验和深刻的洞察。书中在讲解一个概念时,往往会从多个角度进行阐述,并且会引用大量的实例来加以佐证。比如,在讨论“热管理”时,书中不会仅仅介绍传导、对流、辐射这三个基本的热传递方式,而是会进一步分析在不同产品中,如何通过结构设计来优化散热性能。例如,如何在电子设备中设计散热片,如何利用空气动力学原理来增强通风效果,如何选择导热材料来提高热量传递效率。这种全方位的讲解,让我感觉对热管理这个复杂的问题有了更清晰的认识。我非常期待书中能够详细阐述“跌落测试和冲击防护”的设计策略。在消费电子产品领域,跌落测试是一个非常重要的可靠性指标。书中是否会介绍如何通过结构设计,来提高产品的抗跌落能力?例如,如何设计缓冲结构,如何加固关键部件,如何合理分布冲击力?我希望能够学习到一些具体的案例,比如某款手机是如何通过内部结构的优化,来提高其抗跌落性能的。此外,对于“密封和防水防尘设计”方面,书中是否会提供足够的指导?在很多户外产品和工业设备中,良好的密封性能是保证产品正常工作的基础。书中是否会介绍不同的密封方式,比如O型圈、垫片、胶封等,以及它们在不同应用场景下的选择和设计要点?
评分这本书的深度和广度,让我感到非常满意。它并没有仅仅停留在介绍一些通用的设计原则,而是深入到了一些更专业、更细致的领域。例如,在讨论“连接结构”时,书中不仅会讲解螺钉、铆钉、焊接等常见的连接方式,还会深入探讨不同连接方式的优缺点,以及在特定应用场景下的选择依据。它可能会详细分析在高速振动环境下,哪种连接方式更可靠;在需要频繁拆卸的场合,哪种连接方式更方便。这种深入到细节的讲解,对于真正想要成为一名优秀结构设计师的人来说,是必不可少的。我尤其想知道,书中对于“金属零件的结构设计”会如何展开。金属材料因其优异的力学性能,在许多产品中都扮演着重要角色。书中是否会详细讲解金属零件的设计要点,比如如何考虑材料的延展性、韧性、疲劳强度等?如何进行铸造、锻造、机加工等不同工艺的结构设计?例如,在设计铸件时,需要考虑哪些方面的变形和缩孔问题?在设计锻件时,如何利用锻造工艺的特点来提升零件的强度?另外,对于“塑料零件的结构设计”,书中是否会提供足够的篇幅?塑料作为一种轻质、易成型、成本低廉的材料,在消费电子、汽车零部件等领域得到了广泛应用。书中是否会详细介绍注塑成型工艺对结构设计的限制和要求?如何设计拔模斜度、加强筋、壁厚均匀性等?我期待能够从书中学习到如何针对不同的材料和成型工艺,做出最优的结构设计决策。
评分这本书在内容上的呈现方式,我个人认为非常值得称赞。它没有采用那种“先理论后实践”的枯燥模式,而是巧妙地将理论知识融入到一个个具体的案例分析之中。比如,在讲解材料选择的时候,书中不会枯燥地罗列各种材料的物理化学性质,而是会结合一个实际产品,比如一款便携式音响,来分析为什么选择ABS作为外壳材料,它在耐冲击性、成本、加工成型方面有什么优势,而又在某些方面(比如长期紫外线照射下的稳定性)存在哪些局限。这样的讲解方式,让我能够更直观地理解理论的实际应用,也更容易将学到的知识内化。更让我印象深刻的是,书中对于“设计权衡”的讨论。很多时候,产品结构设计并非是一个完美的解决方案,而是在各种相互冲突的需求之间寻找最佳平衡点。例如,在保证产品轻薄化和提升电池续航能力之间,往往存在难以调和的矛盾。书中通过大量的篇幅,详细探讨了这些权衡的维度,比如功能性、美观性、成本、生产效率、可靠性、用户体验等等,并给出了一些可行的策略和方法。这种深入剖析“为什么这样做”和“在什么情况下这样做”的讲解,比单纯的“怎么做”更有启发性。我尤其期待书中能够深入探讨关于“可制造性设计”(DFM)和“可装配性设计”(DFA)的理念。在实际生产中,一个再好的设计,如果无法高效、低成本地制造和装配,那也只是纸上谈兵。书中是否会提供一些具体的检查清单和设计指导,帮助设计师在早期阶段就规避潜在的生产和装配难题?例如,如何优化倒角和圆角,减少刀具进入的限制;如何设计定位基准,简化装配流程;如何避免隐藏式螺丝,提高维修便捷性等等。这些细节,往往是决定一个产品能否成功量产的关键。
评分这本书的语言风格,让我感觉非常舒服,它既不像学术论文那样晦涩难懂,也不像某些技术科普读物那样过于口语化和娱乐化。它采用的是一种专业、严谨但又不失亲切的语言。作者在阐述复杂技术概念时,会尽量使用大家都能理解的词汇,并且会辅以形象的比喻和贴切的例子。例如,在讲解“应力集中”时,书中可能会用一张被撕破的纸,从尖锐的撕裂口开始,说明在哪里更容易发生断裂,然后将其类比到产品结构中,某个尖锐的角落或者突然的截面变化,都可能成为应力集中的区域。这种讲解方式,能够有效地降低读者的学习门槛,帮助大家更快地理解和掌握核心知识。另外,书中对一些设计原则的阐述,也让我印象深刻。例如,“少即是多”(Less is more)的设计哲学,在产品结构设计中同样适用。书中是否会探讨如何通过简化结构,减少零件数量,来降低成本、提高可靠性,同时又不牺牲产品的核心功能?我期待能够学习到一些具体的技巧,比如如何利用一体化成型技术,将多个零件整合为一个;如何设计可折叠或可拆卸的结构,方便运输和安装。我还想知道,书中对于“仿生学在结构设计中的应用”会有怎样的阐述。大自然是最好的设计师,许多成功的结构设计都从仿生学中获得了灵感。例如,蜂窝结构的轻质高强,或者植物叶脉的输水网络。书中是否会介绍一些经典的仿生学设计案例,并分析其背后的设计原理?这对我来说,将是极具启发性的。
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