电子产品结构的规范化设计探究

摘 要：电子产品的结构设计中存在着较多技术性内容，电子产品规范化内容包括整个电子产品系统、设备元件及数据处理等内容，而这也是判定电子产品质量的关键因素。本文对电子产品结构设计过程中重要的相关内容和设计原则等加以讨论，明确得出提升电子产品结构设计规范程度的相关策略。

关键词：电子产品;结构设计;规范化;设计

电子产品结构设计在较长阶段中主要是以电子产品中元件的装容及支承和对外界环境的防护等作为主要发展方向，在元器件装置和壳体设计等方面都得到较快发展，这一阶段中结构设计对电子产品的发展存在着重要作用，但是对于综合性的专业技术而言其仍然处在初级阶段，还有比较多不足，需要深入研究和不断完善，以下主要对结构设计过程中重要的相关内容和设计原则等加以讨论。

一、产品结构设计的主要方式

（一）确定设计方案

设计人员需要对设备协议中的相关内容得出必要的技术指标，其是设计、检验及使用的主要标准，所以在电子产品方案中：一要能够充分确定设备的主要利用方式和使用参考条件等方面的要求;二要明确得出生产制造的工艺和包装运输等方面的需要;三要能够认识到电子产品工作的实际情况，得出各项技术指标的具体内容。

（二）确定外形尺寸

根据具体设备的需要确定电子产品结构的外形尺寸，首先需要明确对电子产品内部各元件需要的空间大小进行堆叠加以确定，随后需要在实施电子产品安装场地情况考察的基础上认真分析，同时结合车载船运和航空运输等的相关设备来确定电子产品的具体外形及其大小。

（三）确定结构方式

电子产品结构中的表现形式包含插件结构形式、插箱组成结构形式及机体具体结构形式等，特别是机体的结构形式得到较大范围的应用，其样式包含柜式、箱式及盒式等。设计人员需要结合实际情况确定产品适合的结构方式、结构材料、加工工艺、装配工艺和安装方式等，同时也需要确定内部的分机、模块、元器件的连接关系和方式。

二、产品结构规范化设计的重要原则

（一）通用性原则

在设计中必须尽量减少特殊零部件的数量，尽可能采用标准化、规格化、模块化的零部件和尺寸系列，尺寸和公差系列采用国家标准，提高产品的互换性。

（二）EMI设计

EMI设计的首先关键是降低辐射，然后才是考虑结构的屏蔽，要使产品壳体有良好的接地和正确接地点，尽量减小壳体开孔面积，合理布置孔的位置及孔分布，选用屏蔽效能好的孔形，例如蜂窝状通风孔形的屏蔽效能较高，既能起到电磁屏蔽作用又能起到静电屏蔽作用，同时设计合理的屏蔽壳体形状和选择合理屏蔽材料。

（三）散热设计

散热设计可分为自然冷却、强迫冷却和风管传热。设计中要注意将发热量大的元件放置在产品的上方，根据允许温升和热流密度确定合适的散热方式和散热器结构。进气孔应设置在机箱下侧或底部，排气孔应靠近产品顶部，应使冷却空气从热源中间流过，防止气流短路。

（四）防腐蚀原则

在电子产品结构设计的时候，需要选取比较耐腐蚀、耐候的材料，采取完整、可靠的表面處理，采取合理的结构形式，避免小孔、缝隙和积水结构，谨慎使用电镀锌表面，不同金属接触应达到规定值，否则需要考虑对接触面采取保护措施，对于活动磨擦部件较难进行表面处理，因此在设计中尽量使用防锈材料或局部镶入防锈材料。

三、产品结构规范化设计的重点

（一）提升生产率

电子产品的结构尽量选取创新的结构技术，利用各种全新的技术及比较新的操作工艺提升设计效率，减少产品中的零部件和生产元器件规格等，机械零器件也要具备比较完好的结构工艺性特点，零部件和各个元器件的技术参数及尺寸也要充分满足标准化和规格化的具体要求，减少整个产品中所使用的原材料品种和规格，零部件加工精细化程度和技术条件也要相匹配，从而有效追求更高的生产率。

（二）有利于操作和维修

为使电子产品操作更加简单可靠，相关设计人员要在产品设计实施前就增强对产品设计的全面研究和分析，对同类产品的工作情况进行观察和比较，更好的记录一些需要修理的部位;为满足户外设备经常维护的需求，设计中应减少专用工具的使用，减少紧固件的类别和数量，对于故障率高或者需经常更换的零部件、模块，可单独设计转接件，提高维修效率。

（三）造型保持美观

造型设计主要是将当前相对更加先进的科学技术及现代化审美观念等有效结合在一起，得到比较和谐统一、遵守相关协调要求、操作方便、灵活、安全、外形美观，符合人的生理和心理特点的外形的设计，结构设计的过程中也需要保持美观和实用的关系得到有效协调，从而创造得到更加美观的产品，也提升产品的实用程度。

（四）注重可靠性

电子产品的可靠程度是产品在限定时间内和规定实用条件基础上完成力所能及的任务，在这一基础上提高电子产品的可靠程度及规范化程度，分析电子产品可靠性提升的具体要点，以提高电子产品可靠程度。可靠性是衡量产品质量极其重要的指标，设备必须满足可靠性试验指标及使用要求，以确保设计的正确性及可靠性。

四、电子产品结构设计的系统思维

结构总体设计需要能够从系统设计和综合设计方面出发，使用新的设计理论和设计概念实施电子产品结构总体设计处理，且有效将新得到的设计相关理论内容及相关概念能够移植其它行业已相对成熟的设计成果，使用新的材料和工艺，贯穿机电一体化思维，提升产品结构总体设计质量。

五、结语

电子产品结构设计涉及到多门学科，知识庞大而散乱，设计人员既要提高理论基础和工程意识，又要反映科学发展动向，本文从设计的重要方式、重要原则、设计重点、系统思考等方面进行了讨论，系统阐述了电子产品结构的规范化设计，对确定产品的设计方案，提高产品的设计质量有着较大的参考价值。

参考文献：

[1]张成.电子产品结构设计重要因素探讨[J].中国设备工程，2019（22）：101-102.

[2]任召，郭建平，张丰华.电子产品结构设计的重要因素[J].中国新通信，2019，21（13）：228.

作者简介：林启柿（1982-），男，汉族，福建福州人，中级职称，研究方向：结构设计。