關(guān)于電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題探討

申九菊

（河南工業(yè)貿(mào)易職業(yè)學(xué)院，河南 鄭州 450000）

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)代背景下，電子產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們的生活和工作中。受到電子產(chǎn)品本身的特點(diǎn)影響，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)更多的是將可靠性、安全性作為設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)加工技術(shù)越來(lái)越成熟的背景下，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮的因素就有所延展，設(shè)計(jì)要點(diǎn)也不再局限于產(chǎn)品本身所能夠創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益，而是更加關(guān)注產(chǎn)品在使用過(guò)程中的社會(huì)效益和環(huán)境效益。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的人性化理念和社會(huì)化理念更加突出，會(huì)考慮到廠家在生產(chǎn)制造時(shí)的便利性，考慮到產(chǎn)品在使用過(guò)程中給用戶帶來(lái)的體驗(yàn)，考慮到產(chǎn)品在報(bào)廢后可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響，這些都是在電子產(chǎn)品性能不斷提升的基礎(chǔ)上進(jìn)一步衍生出來(lái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，既能夠提高電子產(chǎn)品的附加值，又能夠給用戶帶來(lái)全新的使用體驗(yàn)。

1 電子產(chǎn)品優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的必要性

（1）保障產(chǎn)品本身的性能。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電子產(chǎn)品的數(shù)量和種類不斷增加，不僅為人們的生活提供了便捷，同時(shí)，也對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。根據(jù)電子產(chǎn)品的用途不同，其所具有的功能也不相同。在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，融合了多項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)。電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，各元件的精密度較高，體積越小的電子產(chǎn)品，元器件結(jié)構(gòu)的密度越大，由此增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度。電子產(chǎn)品運(yùn)行的安全性和精密性會(huì)受到外界環(huán)境的影響，環(huán)境的溫度、濕度、壓力以及電磁干擾等，都會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品產(chǎn)生不同程度的影響，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該充分考慮外界因素對(duì)電子產(chǎn)品本身可能產(chǎn)生的影響。電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的精密性較強(qiáng)，且有極高的精確性，能夠?yàn)橛脩籼峁┚_的服務(wù)。電子產(chǎn)品本身的性能特點(diǎn)決定了需要不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，才能夠?yàn)樾阅艿奶嵘峁└佑辛Φ谋Ｕ稀?/p>

（2）提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。隨著人們對(duì)電子產(chǎn)品需求量的增加，電子產(chǎn)品制造企業(yè)也越來(lái)越多，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，為了能夠在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有更多的市場(chǎng)份額，不僅需要提升產(chǎn)品本身的功能，還需要從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面不斷地優(yōu)化提升。因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品的功能研發(fā)需要的周期相對(duì)較長(zhǎng)，難度相對(duì)更大，所以對(duì)于具有同等功能的電子產(chǎn)品而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更突出的電子產(chǎn)品顯然會(huì)更能夠滿足用戶的需求。電子產(chǎn)品的使用壽命越長(zhǎng)，產(chǎn)品本身的性價(jià)比會(huì)越高。在產(chǎn)品使用過(guò)程中，如果出現(xiàn)故障需要維修時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式更利于維修的產(chǎn)品顯然會(huì)更容易提高用戶的滿意度。除此之外，電子產(chǎn)品外形的美觀度，對(duì)于使用環(huán)境的溫度和壓力范圍，是否具有防水性能，使用材料的環(huán)保性和抗輻射性等，這些都是影響用戶購(gòu)買(mǎi)電子產(chǎn)品的因素。如果在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面不斷地優(yōu)化提升，在保證產(chǎn)品本身功能的基礎(chǔ)上，更多地從用戶需求和社會(huì)環(huán)保的需求出發(fā)，提升用戶的滿意度，才能夠提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

2 電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮的要素

（1）便于生產(chǎn)和維修。生產(chǎn)和維修是電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮的首要問(wèn)題，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否便于大批量、規(guī)?；a(chǎn)，直接關(guān)系到產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否便于對(duì)產(chǎn)品的維護(hù)和檢測(cè)，關(guān)系到用戶使用的滿意度，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，應(yīng)該盡量從生產(chǎn)和維修的角度出發(fā)，考慮采用何種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式。從生產(chǎn)的角度出發(fā)，盡量遵循通用性原則，減少特殊零部件的使用數(shù)量，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化、模塊化的零部件和尺寸系列，尺寸和公差系列采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，既能夠便于生產(chǎn)，又能夠提高元器件的互換性，便于維修。從電子產(chǎn)品生產(chǎn)加工工藝的角度出發(fā)，對(duì)于生產(chǎn)工藝、使用材料、連接方式、形狀、位置、尺寸等元素，以便于自動(dòng)化生產(chǎn)為原則。從產(chǎn)品維修監(jiān)測(cè)角度出發(fā)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該充分考慮在產(chǎn)品需要檢測(cè)時(shí)的便利性、結(jié)構(gòu)的打開(kāi)和拆卸方式、元器件的更換、檢測(cè)儀器的使用等，為后期的維修檢測(cè)提供便利。

（2）延長(zhǎng)電子產(chǎn)品的使用壽命。電子產(chǎn)品的使用壽命越長(zhǎng)，用戶購(gòu)買(mǎi)的意愿就會(huì)越高，所以，提高電子產(chǎn)品的使用壽命是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮的問(wèn)題。首先，應(yīng)該根據(jù)電子產(chǎn)品的使用環(huán)境以及功能選擇適宜的材料，確保材料的持久性，能夠在復(fù)雜的環(huán)境中保持一定的可靠性。其次，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的精密性，防止因?yàn)闇囟?、濕度、壓力、電磁干擾等因素而影響產(chǎn)品內(nèi)部元器件的使用性能。再次，優(yōu)化散熱設(shè)計(jì)。根據(jù)產(chǎn)品的運(yùn)行特征選擇自然冷卻、強(qiáng)迫冷卻和風(fēng)管傳熱等方式，尤其是注意對(duì)發(fā)熱量大元件的位置設(shè)計(jì)，根據(jù)允許溫升和熱流密度確定合適的散熱方式和散熱器結(jié)構(gòu)，合理布置進(jìn)氣孔和排氣孔。

（3）提高電子產(chǎn)品防水性能。因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品的精密性較強(qiáng)，且其中有很多的電子元件對(duì)環(huán)境的敏感性較強(qiáng)，如果產(chǎn)品內(nèi)部有水進(jìn)入，可能會(huì)導(dǎo)致電子產(chǎn)品失效，且影響產(chǎn)品的使用壽命。所以在電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可提高防水性能，根據(jù)產(chǎn)品的使用環(huán)境不同，可以設(shè)定不同的防水等級(jí)。材料是防水性能設(shè)計(jì)需要考慮的重要問(wèn)題，通過(guò)對(duì)材料進(jìn)行防水性能試驗(yàn)選擇適宜的材料。為了提高電子產(chǎn)品防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效果，應(yīng)該對(duì)不同條件下開(kāi)展模擬實(shí)驗(yàn)，最終確定防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方式。一般情況下，防水設(shè)計(jì)方式有防水圈式、止口式、二次啤塑式、超聲波式、電路密封絕緣式等，每種設(shè)計(jì)方式都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，所以在實(shí)際選用何種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式時(shí)，應(yīng)該根據(jù)電子產(chǎn)品的用途，使用環(huán)境以及防水等級(jí)選擇適宜的防水設(shè)計(jì)方式，既能夠保證產(chǎn)品的使用性能，又能夠達(dá)到最佳的防水效果。

（4）優(yōu)化造型設(shè)計(jì)。對(duì)于電子產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)，主要是從使用者的需求出發(fā)，保證外形美觀、便于操作、安全舒適等。對(duì)于日常生活中使用的電子產(chǎn)品，可以從用戶的使用習(xí)慣考慮造型設(shè)計(jì)，尤其是手持式電子產(chǎn)品，造型上便于手持和操作，主要是產(chǎn)品的形狀、按鍵和觸摸屏等部分的設(shè)計(jì)，要充分考慮到用戶的使用感受。對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)和航空航天等特殊領(lǐng)域的電子產(chǎn)品，外觀設(shè)計(jì)要與整體結(jié)構(gòu)保持協(xié)調(diào)性，便于工作人員操作，同時(shí)，還要根據(jù)使用環(huán)境加強(qiáng)抗溫抗壓設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的安全性。

（5）防電磁干擾設(shè)計(jì)。電子產(chǎn)品在運(yùn)行電磁波和電子元件作用后會(huì)產(chǎn)生干擾現(xiàn)象，對(duì)電子產(chǎn)品周?chē)钠渌娮赢a(chǎn)品造成干擾，從而影響其他電子產(chǎn)品的精準(zhǔn)度。尤其是對(duì)于生產(chǎn)加工和航天航空等領(lǐng)域中的電子產(chǎn)品而言，對(duì)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度有較高的要求，在受到電磁干擾后，會(huì)直接影響工作性能，所以在電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮到防電磁干擾?？梢赃x擇具有較強(qiáng)抗干擾性能的殼體結(jié)構(gòu)，并且保證殼體有良好的接地和正確接地點(diǎn)，盡量減小殼體開(kāi)孔面積，合理布置孔的位置和數(shù)量，選用屏蔽性能好的孔形。還要選擇適宜的屏蔽材料，同時(shí)，做好電子產(chǎn)品之間的位置布置。

（6）可靠性設(shè)計(jì)?？煽啃允请娮赢a(chǎn)品設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮的因素，電子產(chǎn)品的可靠程度是指產(chǎn)品在限定的時(shí)間內(nèi)和規(guī)定使用條件基礎(chǔ)上完成技術(shù)指標(biāo)的任務(wù)，可靠程度越高，性價(jià)比就越高。所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該從產(chǎn)品的性能出發(fā)，對(duì)于整體結(jié)構(gòu)布局以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都能夠保證產(chǎn)品性能的可靠運(yùn)行，避免因?yàn)椴季植缓侠矶a(chǎn)生相互干擾。提高電子產(chǎn)品的防腐蝕性能，選擇耐腐蝕材料，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，避免小孔、縫隙和積水結(jié)構(gòu)。對(duì)于使用過(guò)程中摩擦較為頻繁的部位，可盡量選用防銹材料或者在局部添加防銹材料。在保證產(chǎn)品可靠性的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該考慮環(huán)保性要求，尤其是在產(chǎn)品報(bào)廢后，盡量降低對(duì)環(huán)境的污染，所以盡量選擇對(duì)環(huán)境無(wú)害的材料以及拆解后能夠循環(huán)利用的材料。

3 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)電子技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等快速發(fā)展的背景下，電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度越來(lái)越快，每次研發(fā)的新產(chǎn)品都會(huì)在技術(shù)層面和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)層面有全新的突破，既推動(dòng)了電子產(chǎn)品行業(yè)的發(fā)展，又滿足了廣大用戶的使用需求。電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雖然對(duì)產(chǎn)品本身的功能并沒(méi)有太大的影響，但是在保證基本功能的基礎(chǔ)上，通過(guò)更加人性化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，卻能夠刺激用戶產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的購(gòu)買(mǎi)欲望，從而滿足用戶的精神需求，增加電子產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。相對(duì)于技術(shù)層面的設(shè)計(jì)而言，電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供給設(shè)計(jì)師的發(fā)揮空間更大，在同等技術(shù)參數(shù)的電子產(chǎn)品中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更突出的產(chǎn)品顯然會(huì)更得到用戶的青睞。