目 錄

**部分 產品結構設計基礎知識

第1章 產品結構設計簡述 （2）

1.1 產品結構設計的概念及分類 （2）
1.1.1 產品結構設計的概念 （2）
1.1.2 產品結構設計的分類 （3）
1.2 開發部的組織架構 （3）
1.3 開發部各職位工作職責 （3）
1.3.1 開發部經理工作職責 （4）
1.3.2 開發部主管工作職責 （4）
1.3.3 開發部文員的工作職責 （4）
1.3.4 電子工程師的工作職責 （5）
1.3.5 結構工程師的工作職責 （5）
1.3.6 繪圖員的工作職責 （5）
1.3.7 技術員的工作職責 （6）
1.4 產品結構設計工程師任職要求 （6）
1.5 產品結構設計認識的誤區 （8）
1.5.1 誤區1——結構設計就是
畫圖 （8）
1.5.2 誤區2——會軟件就會結
構設計 （9）
1.5.3 誤區3——結構設計就是
抄襲 （9）
1.5.4 誤區4——結構設計很
難學 （9）

第2章 新產品開發流程 （11）

2.1 新產品開發流程介紹 （11）
2.2 新產品開發流程圖 （11）
2.3 新產品開發流程具體環節 （12）
2.3.1 市場部簽發新產品開發
指令單 （12）
2.3.2 指令單確認與前期評
審階段 （13）
2.3.3 新產品開發計劃及進度
管制 （16）
2.3.4 產品結構設計階段 （17）
2.3.5 結構手板及檢討 （18）
2.3.6 模具制作及跟進 （18）
2.3.7 **次試模及檢討 （20）
2.3.8 樣板制作及檢討 （21）
2.3.9 新產品發布會 （22）
2.3.10 新產品開發的后續
工作 （25）

第3章 產品結構設計總原則及鈑金類產品結構設計基本原則 （26）

3.1 產品結構設計總原則 （26）
3.1.1 合理選用材料 （26）
3.1.2 選用合理的結構 （27）
3.1.3 盡量簡化模具結構 （27）
3.1.4 成本控制 （28）
3.2 產品結構設計特點 （28）
3.2.1 產品結構設計特點之
連接 （29）
3.2.2 產品結構設計特點之
限位 （29）
3.2.3 產品結構設計特點之
固定 （29）
3.3 鈑金類產品設計的基本原則 （30）
3.4 鈑金類產品設計的工藝要求 （30）
3.4.1 沖切 （31）
3.4.2 折彎 （33）
3.4.3 拉伸 （35）
3.5 壓鑄類產品結構設計的工藝要求 （36）

第4章 塑料件結構設計的基本原則 （37）

4.1 塑料件結構設計原則 （37）
4.2 塑料件料厚 （37）
4.3 塑料件的脫模斜度 （38）
4.4 塑料件的圓角設計 （40）
4.5 塑料件的加強筋設計 （41）
4.6 塑料件的支撐面設計 （42）
4.7 塑料件孔的設計 （42）
4.8 塑料件上文字、圖案設計 （43）
4.9 塑料件上的螺紋設計 （44）
4.10 塑料件上的嵌件設計 （45）
4.11 塑料件的自攻牙螺絲 （46）
4.11.1 自攻牙螺絲的分類 （46）
4.11.2 自攻牙螺絲的長度計算 （47）
4.11.3 自攻牙螺絲與機牙螺絲的
區別 （47）
4.11.4 自攻牙螺絲、螺絲柱的
設計 （48）
4.11.5 自攻牙螺絲材料及常用
表面處理 （49）
4.12 塑料件的尺寸精度 （49）

第5章 模具基礎知識 （51）

5.1 模具概述 （51）
5.2 模具的分類 （51）
5.3 塑膠注射模介紹 （52）
5.4 塑膠注塑機介紹 （53）
5.4.1 注塑機分類 （53）
5.4.2 模具在注塑機上的安裝 （54）
5.5 注塑過程 （55）
5.6 注塑模結構 （56）
5.6.1 注塑模分類 （57）
5.6.2 二板模結構 （57）
5.6.3 三板模結構 （58）
5.6.4 標準模架 （59）
5.7 模具行業常用術語介紹 （60）
5.8 模具設計流程 （61）
5.8.1 接收塑膠產品結構圖并
檢查 （61）
5.8.2 模具裝配圖設計 （62）
5.8.3 模具零件加工圖設計 （62）
5.8.4 模具制作與加工 （62）
5.8.5 t1 （63）
5.8.6 注塑生產 （63）
5.9 澆注系統 （63）
5.9.1 澆注系統的構成 （63）
5.9.2 主流道 （63）
5.9.3 分流道 （64）
5.9.4 冷料井 （65）
5.9.5 澆口 （65）
5.10 分模面 （67）
5.11 頂出系統 （68）
5.11.1 脫模設計原則 （68）
5.11.2 頂針、扁頂針介紹 （69）
5.12 排氣系統 （69）
5.12.1 排氣不足的危害性 （69）
5.12.2 排氣方法 （70）
5.13 行位與斜頂 （71）
5.13.1 行位結構 （71）
5.13.2 行位的運動原理 （71）
5.13.3 斜頂結構 （72）
5.13.4 斜頂的運動原理 （73）
5.14 常用塑膠縮水率 （73）
5.15 模具鋼材 （74）

第6章 常用結構材料及注塑缺陷分析 （76）

6.1 常用塑膠材料基本知識 （76）
6.1.1 塑膠的定義及分類 （76）
6.1.2 abs （78）
6.1.3 pp （79）
6.1.4 pe （81）
6.1.5 pvc （82）
6.1.6 pa （83）
6.1.7 pom （84）
6.1.8 pc （85）
6.1.9 pmma （87）
6.1.10 ps （88）
6.1.11 pet （89）
6.1.12 pc+abs （90）
6.1.13 pc+gf （91）
6.2 常用金屬材料基本知識 （92）
6.2.1 金屬材料的簡述 （92）
6.2.2 不銹鋼 （92）
6.2.3 鋁 （93）
6.2.4 銅 （95）
6.2.5 鎳 （96）
6.2.6 鋅合金 （97）
6.3 常用軟膠材料基本知識 （98）
6.3.1 軟膠材料簡述 （98）
6.3.2 硅膠 （98）
6.3.3 tpu （99）
6.4 膠件注塑常見問題分析及解決
方法 （100）
6.4.1 縮水 （100）
6.4.2 披鋒 （101）
6.4.3 塑膠變形 （102）
6.4.4 多膠及少膠 （102）
6.4.5 頂白 （103）
6.4.6 膠件拖傷及拉傷 （104）
6.4.7 燒焦 （104）
6.4.8 夾水線 （105）
6.4.9 水口切除不良 （106）
6.5 塑料的簡單識別方法 （106）

第7章 常用表面處理知識 （108）

7.1 噴涂 （108）
7.2 水鍍 （110）
7.3 真空鍍 （113）
7.4 電鑄 （115）
7.5 iml （117）
7.6 絲印 （121）
7.7 移印 （121）
7.8 水轉印 （122）
7.9 燙金 （123）
7.10 烤漆 （124）
7.11 氧化 （125）
7.12 機械拉絲 （126）
7.13 鐳雕 （127）
7.14 高光切邊 （127）
7.15 批花 （128）
7.16 噴砂 （128）
7.17 腐蝕 （129）
7.18 拋光 （129）

第二部分 實例——完整的產品結構設計過程
第8章 id圖及pcb堆疊分析 （132）

8.1 產品說明及相關資料 （132）
8.2 id圖分析 （134）
8.2.1 分析前殼組件 （135）
8.2.2 分析底殼組件 （136）
8.3 pcb堆疊 （138）

第9章 結構建模 （155）

9.1 結構建模簡述 （155）
9.2 產品模板介紹及自頂向下的
設計理念 （157）
9.3 創建產品模板 （159）
9.4 構建骨架模型 （164）
9.4.1 構建骨架的基本要求 （164）
9.4.2 跟蹤草繪構建外形曲線 （164）
9.4.3 構建前殼曲面 （170）
9.4.4 構建底殼曲面 （173）
9.4.5 構建公共曲面 （174）
9.4.6 構建其他曲線 （174）
9.5 構建前殼組件 （175）
9.6 構建底殼組件 （180）
9.7 裝配pcb堆疊板 （184）
9.8 建模評審結構并調整骨架中的
曲線 （186）

第10章 產品結構布局設計 （189）

10.1 結構關系分析與結構繪圖的基本
要求 （189）
10.1.1 產品各零部件的結構
關系分析 （189）
10.1.2 產品結構設計繪圖的
基本要求 （190）
10.2 結構布局設計的流程 （190）
10.3 判斷pcb堆疊板的裝配
順序 （191）
10.4 前殼與底殼的止口設計 （191）
10.4.1 止口的定義 （191）
10.4.2 止口的作用 （192）
10.4.3 止口設計的原則 （192）
10.4.4 公止口尺寸說明 （192）
10.4.5 止口的配合尺寸說明 （193）
10.4.6 止口作圖步驟 （193）
10.5 前殼與底殼的螺絲柱設計 （195）
10.5.1 前殼與底殼固定方式的
選擇 （195）
10.5.2 螺絲柱作圖步驟 （196）
10.6 前殼與底殼的卡扣設計 （198）
10.6.1 卡扣的作用 （198）
10.6.2 卡扣的分類 （198）
10.6.3 卡扣橫向配合 （199）
10.6.4 卡扣縱向配合 （199）
10.6.5 卡扣與止口的關系 （200）
10.6.6 卡扣的變形空間設計 （201）
10.6.7 卡扣掏膠 （201）
10.6.8 整機卡扣個數設計 （201）
10.6.9 卡扣作圖步驟 （202）
10.7 螺絲塞結構設計 （205）
10.7.1 螺絲塞設計要點 （205）
10.7.2 螺絲塞結構設計作圖
步驟 （206）

第11章 前殼組件結構設計 （209）

11.1 lcd屏限位結構設計 （209）
11.1.1 前殼限位骨位 （209）
11.1.2 限位骨位避開屏fpc （209）
11.1.3 lcd屏限位骨四個角
缺口設計 （210）
11.1.4 限位骨位裝配邊倒角 （210）
11.1.5 前殼視窗開口設計 （211）
11.1.6 lcd泡棉設計 （211）
11.1.7 限位骨位作圖步驟 （211）
11.2 tp屏結構設計 （213）
11.2.1 tp屏簡介 （213）
11.2.2 電阻式觸摸屏基本
知識 （213）
11.2.3 電容式觸摸屏基本
知識 （214）
11.2.4 電阻式與電容式觸摸屏
的優缺點比較 （215）
11.2.5 電容觸摸屏的分類 （215）
11.2.6 電容觸摸屏的結構組成 （216）
11.2.7 觸摸屏設計尺寸 （217）
11.2.8 觸摸屏的固定設計 （218）
11.2.9 tp屏的結構作圖步驟 （218）
11.3 mic結構設計 （220）
11.3.1 限位設計 （220）
11.3.2 mic密封音腔設計 （220）
11.3.3 mic的進音面積設計 （220）
11.3.4 mic的結構設計作圖
步驟 （221）

第12章 底殼組件結構設計 （223）

12.1 電池固定結構設計 （223）
12.1.1 電池限位設計 （223）
12.1.2 電池z向限位設計 （224）
12.1.3 電池限位作圖步驟 （224）
12.2 喇叭結構設計 （225）
12.2.1 喇叭限位設計 （226）
12.2.2 喇叭密封音腔設計 （226）
12.2.3 喇叭配合尺寸設計 （227）
12.2.4 喇叭出音面積設計 （227）
12.2.5 喇叭防塵網設計 （228）
12.2.6 喇叭結構設計作圖
步驟 （228）
12.3 攝像頭結構設計 （229）
12.3.1 認識攝像頭 （229）
12.3.2 攝像頭限位結構設計 （230）
12.3.3 攝像頭鏡片設計 （230）
12.3.4 攝像頭泡棉設計 （231）
12.3.5 攝像頭結構設計作圖
步驟 （231）
12.4 gps模塊結構設計 （233）
12.4.1 固定設計 （233）
12.4.2 避讓設計 （233）
12.4.3 gps模塊結構設計作圖
步驟 （234）
12.5 連接器的避讓與限位 （235）
12.5.1 內存卡連接器結構
設計 （235）
12.5.2 音頻與av接口結構
設計 （236）
12.5.3 其他連接器的結構
設計 （237）
12.5.4 連接器的避讓作圖步驟 （238）
12.6 側鍵結構設計 （240）
12.6.1 側鍵的p+r結構設計 （240）
12.6.2 純塑料鍵帽結構設計 （240）
12.6.3 側鍵與殼體的配合
設計 （241）
12.6.4 側鍵的定位結構設計 （241）
12.6.5 側鍵結構設計作圖
步驟 （242）

第13章 后續結構設計及檢查 （245）

13.1 反止口結構設計 （245）
13.1.1 反止口的作用 （245）
13.1.2 反止口設計要點 （245）
13.1.3 反止口與止口的配合
設計 （246）
13.1.4 反止口不同的結構
類型 （246）
13.1.5 反止口的數量設計 （248）
13.1.6 反止口設計的作圖
步驟 （248）
13.2 限位主pcb的結構設計 （249）
13.2.1 主要限位結構 （249）
13.2.2 輔助限位結構設計 （250）
13.2.3 螺絲柱限位主板 （250）
13.2.4 反止口限位主板 （250）
13.2.5 主板扣位 （250）
13.2.6 限位主pcb的結構設計
作圖步驟 （252）
13.3 前殼z向頂主板結構設計 （252）
13.3.1 螺絲柱四周長骨位 （252）
13.3.2 lcd屏的四周長骨位 （253）
13.3.3 前殼頂主板作圖步驟 （253）
13.4 底殼z向頂主板結構設計 （254）
13.4.1 螺絲柱四周長骨位 （254）
13.4.2 反止口處長骨位 （254）
13.4.3 限位電池骨位頂主板 （254）
13.4.4 底殼頂主板作圖
步驟 （255）
13.5 其他結構設計 （255）
13.5.1 貼標簽紙位置 （255）
13.5.2 設計支架卡扣位 （256）
13.5.3 設計殼料上的字符及
標識 （256）
13.5.4 作圖步驟 （257）
13.6 模具斜頂倒扣檢查及處理 （258）
13.7 零件拔模檢查及處理 （259）
13.8 尖鋼、薄鋼的檢查及處理 （260）
13.8.1 尖鋼及薄鋼的介紹 （260）
13.8.2 殼料容易產生薄鋼的
地方 （260）
13.8.3 尖鋼、薄鋼的處理 （261）
13.9 厚膠、薄膠的檢查及處理 （262）
13.9.1 厚膠及薄膠的介紹 （262）
13.9.2 殼料容易產生厚膠及薄膠
的地方 （262）
13.9.3 厚膠及薄膠的檢查 （263）
13.9.4 厚膠及薄膠的處理 （265）
13.10 小斷差面的處理 （265）
13.11 干涉檢查及處理 （266）
13.11.1 干涉的概念 （266）
13.11.2 干涉的檢查 （267）
13.11.3 干涉的處理 （268）
13.12 dfma與fmea結構設計
檢查 （269）
13.12.1 dfma定義及優點 （269）
13.12.2 fmea裝配檢查表 （269）
13.12.3 fmea零件檢查表 （270）
13.13 結構評審 （271）
13.13.1 結構評審的重要性 （271）
13.13.2 結構評審的分類 （272）

第14章 常用資料輸出與可靠性測試 （274）

14.1 常用資料的輸出 （274）
14.1.1 bom表 （274）
14.1.2 外形線框圖 （275）
14.1.3 零件工程圖 （276）
14.1.4 輔料打樣圖 （277）
14.1.5 常見輔料設計技術
要求 （278）
14.1.6 爆炸圖 （281）
14.2 可靠性測試 （283）
14.3 機械試驗項目測試 （283）
14.4 環境適應測試 （284）
14.5 壽命測試 （286）
14.6 靜電抗干擾測試 （288）
14.7 結構件表面處理測試 （288）
14.8 特殊條件測試 （291）

第三部分 產品結構設計提高及求職
第15章 常用結構 （294）

15.1 電池倉的結構 （294）
15.1.1 常見電池型號及規格 （294）
15.1.2 認識電池倉 （295）
15.1.3 電池倉結構設計尺寸 （295）
15.1.4 電池倉結構設計注意
事項 （297）
15.2 美工線結構 （297）
15.2.1 認識美工線 （297）
15.2.2 美工線的結構設計
尺寸 （298）
15.2.3 美工線的形式 （298）
15.2.4 其他美工線 （299）
15.3 超聲波焊接 （300）
15.3.1 超聲波焊接的概念 （300）
15.3.2 超聲波焊接的優點及
缺點 （301）
15.3.3 超聲波焊接的應用 （301）
15.3.4 不同的焊接面設計 （302）
15.3.5 超聲線設計 （303）
15.3.6 影響焊接效果的因素 （304）
15.3.7 不同塑料超聲焊接的
匹配性 （305）
15.4 齒輪傳動設計 （305）
15.4.1 齒輪傳動概述 （305）
15.4.2 齒輪的分類 （306）
15.4.3 塑膠齒輪介紹 （306）
15.4.4 塑膠齒輪的材料 （307）
15.4.5 齒輪的相關參數 （308）
15.4.6 齒輪中心距的設計 （309）
15.4.7 牙箱傳動比的計算 （309）
15.4.8 塑膠牙箱的結構設計 （310）
15.4.9 電動機的扭矩 （312）
15.4.10 減少牙箱噪聲的措施 （313）
15.4.11 齒輪與齒條的傳動 （313）
15.5 防止膠件縮水的結構優化 （314）
15.5.1 縮水的概念 （314）
15.5.2 縮水的原因分析 （315）
15.5.3 加強筋厚度設計 （315）
15.5.4 膠柱厚度設計 （316）
15.5.5 其他膠厚處優化設計 （317）

第16章 pro/e產品外觀建模實例 （318）

16.1 手機外觀建模 （318）
16.1.1 題目要求 （318）
16.1.2 分析圖形 （319）
16.1.3 導入線框 （320）
16.1.4 導入pro/e軟件中 （324）
16.1.5 構建基本曲線 （325）
16.1.6 構建外形曲線與分界面
曲線 （326）
16.1.7 構建分界面曲面 （327）
16.1.8 做前殼曲面 （327）
16.1.9 構建后殼曲線 （333）
16.1.10 構建后殼上部分曲面 （334）
16.1.11 構建斜邊曲面 （335）
16.1.12 構建后殼底面曲面 （337）
16.2 車形鼠標外觀建模 （341）
16.2.1 題目要求 （341）
16.2.2 分析圖形 （341）
16.2.3 構建頂面拱形曲面 （342）
16.2.4 構建側面圓弧曲面 （343）
16.2.5 構建前面波形曲面 （344）
16.2.6 構建后面凸出的曲面 （348）
16.2.7 構建側面車輪曲面 （349）
16.2.8 生成實體 （353）

第17章 產品結構設計練習 （355）

17.1 建模練習 （355）
17.1.1 根據抄數線構建
模型 （355）
17.1.2 作圖思路提示 （356）
17.1.3 根據id線構建外形 （357）
17.1.4 作圖思路提示 （358）
17.2 結構設計練習 （359）
17.2.1 遙控發聲器的結構
設計 （359）
17.2.2 發聲器結構設計思路
提示 （360）
17.2.3 mp4整機結構設計
練習 （361）
17.2.4 mp4結構設計思路
提示 （362）
17.3 牙箱設計練習 （365）
17.3.1 牙箱設計要求 （365）
17.3.2 牙箱設計思路提示 （365）

第18章 結構工程師常見面試題解答及面試技巧 （367）

18.1 塑膠、橡膠材料類 （367）
18.2 金屬材料類 （370）
18.3 結構設計類 （371）
18.4 表面處理類 （376）
18.5 模具基本知識類 （379）
18.6 機械制圖類 （383）
18.7 測試類 （384）
18.8 產品結構設計的職業規劃及面試
技巧 （385）
18.8.1 決定工資的因素 （385）
18.8.2 產品結構設計的職業
規劃 （386）
18.8.3 寫簡歷的注意事項 （387）
18.8.4 面試技巧 （387）