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內容簡介

《産品結構設計實務》內容涵蓋塑料模具、五金産品的基本結構設計、各式零件的後加工處理以及靜電與電磁波乾擾防護等。《産品結構設計實務》內容廣泛，步驟條理清楚，循序漸進，由淺入深。《産品結構設計實務》適用對象為塑膠模具、五金産品基本結構、零件加工等相關業界的産品結構工程師，以及相關專業的高校師生。《産品結構設計實務》很適閤自習以及進修之用。

內頁插圖

目錄

第1章 塑料模具篇
1-1 産品設計前的準備工作
1-1-1 認識産品使用的基本材料及特性
1-1-2 注射成型的塑料材料後加工錶麵處理
1-1-3 塗裝油漆種類
1-1-4 塗裝及印刷的可靠性測試標準
1-1-5 可靠性測試條件
1-2 應用塑料材料産品設計重點
1-2-1 塑料模具的種類
1-2-2 模具排氣孔的目的與設計
1-2-3 模具冷卻管道的目的與設計
1-2-4 模具流道的種類及選定
1-2-5 什麼是三極模?
1-2-6 主流道（sprue）彈齣裝置
1-3 熱流道概述
1-3-1 熱流道係統常用的種類
1-3-2 熱流道模塑料換色要領
1-4 常用的模具加工設備及估價參考單價
1-4-1 模具加工設備參考價格
1-4-2 模具鋼材的選用及參考價格
1-4-3 模架材料的選用
1-4-4 成型零件材料的選用
1-5 油缸的使用時機及其規格形式
1-6 模具內成型收縮率的計算
1-6-1 影響成型收縮率的條件
1-6-2 常用塑料的收縮率
1-7 特殊材料成型零件的應用
1-8 注射成型的問題與對策

第2章 五金衝模篇
2-1 五金衝模的種類
2-2 衝模設計原則
2-3 衝壓模具基本構造圖
2-4 以功能區分衝模的種類
2-4-1 衝裁模的特點
2-4-2 衝裁加工原理
2-4-3 衝裁凸模間隙計算
2-4-4 衝裁加工的限製
2-4-5 摺彎件展開長度的計算
2-5 彎麯加工
2-6 成型加工
2-7 常見的不良成型現象
2-8 拉深加工（drawing process）
2-9 級進模
2-9-1 級進模的優點與限製
第3章 基本結構設計
第4章 電鍍篇
第5章 特殊金屬閤金製作工藝介紹

前言/序言

深入解析現代製造業中的關鍵技術與管理實踐 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的視角，探討在當前快速變化的工業環境中，企業如何通過優化流程、采用先進技術和強化人員能力來提升整體競爭力。內容聚焦於那些與産品結構設計流程緊密相關，但又不直接構成其核心內容的領域，為工程師、項目經理和企業管理者提供一套實用的方法論和工具箱。 第一部分：精益製造與供應鏈優化 本部分著眼於産品從概念到最終交付的整個價值鏈，強調效率、柔性和成本控製的重要性。 第一章：精益思想在離散製造業中的應用 本章詳細闡述瞭精益製造的核心原則，如價值流分析（VSM）、拉動係統（Pull System）的構建與實施。我們探討瞭如何識彆和消除生産過程中的七大浪費，並重點介紹瞭時間研究（Time Study）和動作研究（Motion Study）在優化工位設計和操作流程中的實際應用。內容涵蓋瞭混流生産綫平衡的復雜性以及如何利用看闆（Kanban）係統實現 JIT（Just-In-Time）供貨。此外，還深入分析瞭“人機工程學”在確保操作者安全與效率方麵的關鍵作用，為産品結構設計的最終實現形態提供現場驗證的視角。 第二章：全球化采購與供應鏈風險管理 隨著産品復雜度的提升，對外部供應商的依賴性日益增加。本章詳細解析瞭戰略采購的流程，包括供應商的篩選、評估與績效管理（Supplier Performance Management, SPM）。我們探討瞭如何運用 TCO（Total Cost of Ownership，總擁有成本）模型而非單純的采購價格來評估供應商的長期價值。針對地緣政治和突發事件對供應鏈的衝擊，本章提供瞭構建“多源采購策略”和建立供應鏈韌性的具體框架，包括庫存緩衝點的科學設置和數字化供應鏈的可視化工具應用。 第三章：工業數據分析與預測性維護 現代工廠産生瞭海量數據，如何將這些數據轉化為決策依據是提升運營效率的關鍵。本章側重於如何利用統計過程控製（SPC）來監控關鍵製造參數，確保生産的一緻性。我們詳細介紹瞭引入 IIoT（工業物聯網）傳感器技術，采集設備運行狀態數據，並構建基於機器學習的預測性維護模型（PdM）。這部分內容強調瞭如何通過提前乾預來最大限度地減少非計劃停機時間，從而保障産品結構設計所依賴的製造能力。 --- 第二部分：先進製造技術與工藝驗證 本部分關注支撐産品實現的核心技術和質量保障體係，這些技術直接影響瞭設計方案的可製造性與最終産品的可靠性。 第四章：增材製造（3D打印）技術的深度解析 本章不討論産品結構設計本身，而是深入探討增材製造技術，特彆是金屬粉末床熔融（Powder Bed Fusion）和高能束熔敷（Directed Energy Deposition）等先進工藝。詳細分析瞭不同材料（如高溫閤金、高性能聚閤物）在這些工藝下的微觀結構演變、殘餘應力控製，以及後處理（如熱等靜壓HIP）對零件性能的提升作用。讀者將瞭解到如何根據零件的載荷需求和拓撲優化結果，選擇最閤適的增材製造路徑，從而實現傳統減材製造難以企及的復雜幾何結構。 第五章：錶麵工程與材料防護策略 産品的使用環境決定瞭其錶麵處理的需求。本章係統梳理瞭各類錶麵工程技術，如電鍍、化學氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）在提升耐磨性、耐腐蝕性和導電性方麵的應用。重點討論瞭薄膜的結閤力測試（如劃痕試驗）和特定環境下的加速老化測試（如鹽霧試驗），為設計階段的材料選擇和錶麵工藝規範提供科學依據。 第六章：質量管理體係與法規遵從性 本章聚焦於建立穩健的質量保證體係，特彆是針對航空航天、醫療器械等高可靠性行業。詳細闡述瞭 ISO 9001、IATF 16949 等主流質量管理體係的運行機製，強調瞭過程方法的應用。內容包括失效模式與影響分析（FMEA）的深化應用（特彆是係統級FMEA），以及如何建立符閤國際標準的計量溯源體係，確保所有製造和檢測工具的準確性，這是實現設計意圖的基石。 --- 第三部分：項目管理與跨職能協作 本部分轉嚮管理層麵，探討如何高效地組織資源、管理時間與成本，確保復雜産品的成功上市。 第七章：敏捷項目管理在硬件開發中的本土化實踐 針對傳統瀑布模型在麵對快速變化市場需求時的滯後性，本章探討瞭敏捷方法（如Scrum、看闆）如何適應包含物理原型和漫長供應鏈的硬件開發周期。內容包括“最小可行産品”（MVP）在硬件領域的定義、迭代增量交付的節奏控製，以及如何平衡軟件層麵的快速迭代與物理件的固定周期之間的矛盾。重點講解瞭衝刺迴顧會議（Sprint Retrospective）在工程設計評審中的價值轉化。 第八章：産品全生命周期成本（LCC）分析 設計決策的成本影響遠超製造成本。本章引入生命周期成本（LCC）的概念，要求設計者從産品概念階段就將維護、維修、報廢迴收的成本納入考量。通過對維修記錄、備件管理數據和能源消耗的深度分析，指導工程師優化設計的可維護性（Maintainability）和可服務性（Serviceability），從而在整個産品生命周期內實現成本最優。 第九章：知識産權管理與技術文檔標準化 在高度競爭的市場中，保護核心技術至關重要。本章提供瞭關於如何進行專利布局和技術秘密保護的實用指導，關注如何通過設計文檔的結構化來體現創新點。同時，詳細闡述瞭技術手冊、操作指南和維護文檔的標準化流程（如采用 DITA 架構），確保産品交付給客戶時，其功能和操作的準確性得到全麵、一緻的傳達。 --- 本書的結構設計旨在為讀者構建一個橫跨技術、工藝、管理和質量的知識網絡，使專業人士能夠從更宏觀的角度理解並優化整個産品實現體係。