产品动效设计范例

摘要:产品形态是吸引消费者购买产品的重要原因之一，为缩短产品研发周期优化产品设计，研究基于形态优化的激光快速成型产品设计系统。利用形态分析法获取产品形态设计要素，通过眼动追踪技术统计产品形态的眼动数据，采用方差法提取与产品形态关联度高的眼动数据，从而建立眼动追踪数据与设计要素的关系模型，获取形态优化设计结果。根据设计结果运用数据处理软件采集并处理产品数据，并通过反求软件将产品以三维CAD模型形式展示，对三维CAD模型实施切片与程序处理获取产品数控代码，利用激光快速成型技术加载数控代码制作出三维产品。实验结果表明，采用该系统方法可获取用户满意度较高的形态优化产品设计方案，设计效果逼真，且最终设计产品精度均在99%以上，充分验证了该系统的有效性。

关键词:形态优化;激光快速成型;产品设计;眼动数据;CAD模型

1引言

激光快速成型技术是随着激光技术不断进步发展而来的新型技术，其主要利用CAD技术依据用户不同需求构建三维实体模型，通过激光快速成型技术分解三维模型，通过数据驱动技术控制激光光束［1］，利用激光光束扫射二维断面生成二维实体，最终合成三维实体。激光快速成型技术的一体化设计技术与分层制造思想得到众多专家学者重视，激光快速成型技术已经不仅应用于CAD三维模型的设计与生产，更被应用于快速工具和快速零件制作中。激光快速成型技术具有非常大的发展空间，前景良好［2－3］，因此研究激光快速成型技术对于产品设计研发具有重要意义。目前，应用较为广泛的产品设计系统主要有基于需求层次的产品设计系统和基于符号学的产品设计系统，前者主要针对目标用户需求特征进行产品设计，基于要素构筑产品的表现信息，并通过消费心态来描述目标用户需求及特征，在此基础上，构建产品设计信息，实现对产品外观的设计。该方法从用户需求出发，具有针对性强的特点，但是设计产品的精度不高。后者指出产品设计与符号传递具有一定关联性，以符号学为基础，将产品设计当作符号传递系统，该理念能够帮助设计者通过科学的编码规则设计出产品，但是过于概念化，忽略了用户需求，用户满意度不高［4］。针对上述问题，本文研究基于形态优化的激光快速成型产品设计系统。

2激光快速成型原理

激光快速成型技术是利用离散堆积思想将计算机、激光、材料和数控相结合的高科技技术。该技术是利用产品的CAD模型，通过激光扫射与计算机控制各材料的精确堆积获取最终产品原型或零件，可通过由点成面或由面成体的方法制作，是目前设计与制造行业常用的制造方法。可知，激光快速成型技术需要先利用CAD软件设计产品三维模型图，依据工艺需求将模型分成不同厚度的层，通过分层使三维模型转化至二维平面信息，通过数控代码表示分层后的二维平面信息，利用激光扫描二维平面信息后通过平面加工方式依次加工各二维平面模型，全部加工完成后，利用各二维模型的聚合作用依次粘结，直至堆积完成最终的三维制件。

3激光快速成型产品设计系统

摘要：随着汽车电动化趋势的变化所带来的造型改进，对于电动汽车的外饰造型的研究具备一定的时代意义。本文主要对传统的内燃机汽车的造型和历史以及电动汽车的造型发展进行了有效的对比和研究，从工程技术和审美方面来对电动化企业外饰造型所带来的影响进行总结。并对现如今的电动汽车进行有效的分析，从整体的比例以及特征线以及曲面的处理和细节以及趋势进行有效的研究，并对我国未来汽车造型的设计进行了有效的展望。

关键词：电动汽车;外饰造型设计;发展趋势

1引言

随着我国能源危机的出现，雾霾的出现，电动汽车这种可在生能源逐渐的出现在人们的视野当中，并且近几年之内得到了非常有效的发展。随着我国电动汽车的有效发展，电动汽车的整体造型设计也成为汽车设计师重点进行研究的内容。动力形式的变化为汽车造型设计带来了非常大的变化，除了汽车需要具备的美观设计之外，合格的设计还需要有效的传递出电动汽车的重点。面对这些问题，电动汽车的造型设计也出现了较大的发展空间。本文主要是对电动汽车外饰造型设计的发展趋势进行有效的研究和分析。

2传统汽车产品造型的类别

随着世界各国所面临着化石燃料的使用而导致的环境问题与能源问题。所以根据这一问题，我国主要从节能环保的汽车来对这些问题进行有效的解决。结合“中国制造2025”以及国内将逐步禁售燃油车的政策被提上新的日程，电动汽车将逐步代替传统燃油汽车而走向历史的舞台。汽车主要是从马车演变而来的，并且整体的造型也受到古典主义的影响，在车的造型中出现较多优美的曲线装饰。随着汽车的不断发展和生产，汽车进入到了箱型车的时代，并且在这一时代汽车整体的造型非常具备功能化。随着发动机技术的出现和完善，汽车行驶的速度越来越快，在空气中所受到阻力的影响也逐渐的出现。最早汽车的形象主要是在水滴形象的基础中，延伸出一种曲面的流线型车身，并在人们生活中得到了有效的发展。现如今，世界各国都已经开始重视纯电动汽车的发展，并且将其作为应对日益严峻的环境与资源问题的重要手段。西方发达国家对纯电动汽车的研究开始得较早，例如美国纯电动汽车发展以通用、福特和克莱斯勒三大汽车公司为主导;而欧洲的纯电动汽车行业在步入21世纪后也开始迅速发展;日本作为全球最早开始研发电动汽车的国家之一，其也是世界上第一个将混合动力技术应用在实际的量产车中的国家之—。其在混合动力技术基础上研发的纯电动其汽车在低能耗、零排放和行驶性能方面稳居世界领先地位。但这些电动汽车大都是在燃油汽车的基础上演变而来，其外饰设计本质上与燃油汽车并无太大差异。随着硬边艺术和高技派的出现，人们在对汽车造型设计中更加偏向硬朗的汽车造型，汽车整体设计的语言也向这种风格进行融合，在特征性主要是平直、曲面较为硬朗、并且整车身更为扁平，楔形汽车就是在这种风格的演变而成的，并与人们对于压力的性能的需求进行延伸而成的。但是这种较为硬朗的风格在汽车进行形式中具有较大的风阻，在20世纪80年代之后，主要是保持品质和扁平的造型特点上的画面更加具备了饱满性，并且这一种趋势，致使汽车造型在进行设计中已经越来越相同化。一直到20世纪90年代后期来进行了有效的创新，福特推出了名为Ka的小型车，整体的造型非常的具有动感，新锋锐造型也由此出现，并且对当时的汽车造型带来了较大的影响。美国电动汽车制造公司特斯拉（Tesla）异军突起，该公司在2012年发售了旗下第一款纯电动轿车ModelS。这辆纯电动轿车集合了特斯拉多年的研究成果与技术储备，代表当时纯电动汽车的顶峰，被誉为汽车中的“苹果手机”。通过对内燃机造型发展历史的讲解，可以看出，汽车造型的发展趋势是较为复杂多变的，并且在科学技术和社会文化发展中受到了较多的影响，除了在工程技术的创新和限制外，时代的发展和艺术的变化以及审美的变化每一个层面对于汽车造型的设计都带来了较大的变化。

3电动汽车外饰造型的主要影响因素

摘要：随着汽车电动化趋势的变化所带来的造型改进，对于电动汽车的外饰造型的研究具备一定的时代意义。本文主要对传统的内燃机汽车的造型和历史以及电动汽车的造型发展进行了有效的对比和研究，从工程技术和审美方面来对电动化企业外饰造型所带来的影响进行总结。并对现如今的电动汽车进行有效的分析，从整体的比例以及特征线以及曲面的处理和细节以及趋势进行有效的研究，并对我国未来汽车造型的设计进行了有效的展望。

关键词：电动汽车;外饰造型设计;发展趋势

1引言

随着我国能源危机的出现，雾霾的出现，电动汽车这种可在生能源逐渐的出现在人们的视野当中，并且近几年之内得到了非常有效的发展。随着我国电动汽车的有效发展，电动汽车的整体造型设计也成为汽车设计师重点进行研究的内容。动力形式的变化为汽车造型设计带来了非常大的变化，除了汽车需要具备的美观设计之外，合格的设计还需要有效的传递出电动汽车的重点。面对这些问题，电动汽车的造型设计也出现了较大的发展空间。本文主要是对电动汽车外饰造型设计的发展趋势进行有效的研究和分析。

2传统汽车产品造型的类别

随着世界各国所面临着化石燃料的使用而导致的环境问题与能源问题。所以根据这一问题，我国主要从节能环保的汽车来对这些问题进行有效的解决。结合“中国制造2025”以及国内将逐步禁售燃油车的政策被提上新的日程，电动汽车将逐步代替传统燃油汽车而走向历史的舞台。汽车主要是从马车演变而来的，并且整体的造型也受到古典主义的影响，在车的造型中出现较多优美的曲线装饰。随着汽车的不断发展和生产，汽车进入到了箱型车的时代，并且在这一时代汽车整体的造型非常具备功能化。随着发动机技术的出现和完善，汽车行驶的速度越来越快，在空气中所受到阻力的影响也逐渐的出现。最早汽车的形象主要是在水滴形象的基础中，延伸出一种曲面的流线型车身，并在人们生活中得到了有效的发展。现如今，世界各国都已经开始重视纯电动汽车的发展，并且将其作为应对日益严峻的环境与资源问题的重要手段。西方发达国家对纯电动汽车的研究开始得较早，例如美国纯电动汽车发展以通用、福特和克莱斯勒三大汽车公司为主导;而欧洲的纯电动汽车行业在步入21世纪后也开始迅速发展;日本作为全球最早开始研发电动汽车的国家之一，其也是世界上第一个将混合动力技术应用在实际的量产车中的国家之—。其在混合动力技术基础上研发的纯电动其汽车在低能耗、零排放和行驶性能方面稳居世界领先地位。但这些电动汽车大都是在燃油汽车的基础上演变而来，其外饰设计本质上与燃油汽车并无太大差异。随着硬边艺术和高技派的出现，人们在对汽车造型设计中更加偏向硬朗的汽车造型，汽车整体设计的语言也向这种风格进行融合，在特征性主要是平直、曲面较为硬朗、并且整车身更为扁平，楔形汽车就是在这种风格的演变而成的，并与人们对于压力的性能的需求进行延伸而成的。但是这种较为硬朗的风格在汽车进行形式中具有较大的风阻，在20世纪80年代之后，主要是保持品质和扁平的造型特点上的画面更加具备了饱满性，并且这一种趋势，致使汽车造型在进行设计中已经越来越相同化。一直到20世纪90年代后期来进行了有效的创新，福特推出了名为Ka的小型车，整体的造型非常的具有动感，新锋锐造型也由此出现，并且对当时的汽车造型带来了较大的影响。美国电动汽车制造公司特斯拉（Tesla）异军突起，该公司在2012年发售了旗下第一款纯电动轿车ModelS。这辆纯电动轿车集合了特斯拉多年的研究成果与技术储备，代表当时纯电动汽车的顶峰，被誉为汽车中的“苹果手机”。通过对内燃机造型发展历史的讲解，可以看出，汽车造型的发展趋势是较为复杂多变的，并且在科学技术和社会文化发展中受到了较多的影响，除了在工程技术的创新和限制外，时代的发展和艺术的变化以及审美的变化每一个层面对于汽车造型的设计都带来了较大的变化。

3电动汽车外饰造型的主要影响因素

摘要：微电机转子端盖是PA66+GF20%做成一个壁厚0.5mm，并且不易成型满足，对称性好的产品。为了达到产品的要求，介绍了模具设计的要点，阐述了模具制造过程重要点。并以镶块为基准进行加工。电极设计采用固定板组合式，以固定板为基准加工。成型工艺中辅助与模温机的应用。能较好地解决不易成型满足，对称性好，厚薄均匀的产品，被用户接受。

关键词：转子端盖；塑料模具；设计；制造

1产品介绍

在微型电机中，转子和铜线圈之间在绕线时，经常出现转子和铜线之间碰擦影响电机的性能。为了避免导线与转子之间在装配过程中，导线与矽钢片的碰伤等因素，设计了在转子两端套上一个端盖（护套），再进行崁线，起到在崁线过程中，线不被转子上锐角等碰伤，影响整个微电机的绝缘性能，如图1所示。图1端盖（护套）安装在转子上示意图端盖（护套）已经形成了系列产品，用增强尼龙PA66+GF20%本色制作，有10个，12个，也有18个凸台，甚至还有更多的，这就需要根据转子的需要而设计。一般端盖（护套）设计周边厚度均为0.5mm，取负公差0.1mm，太厚了会占有绕线的空间，不利于电机的性能。一般长度为15mm，能封住口部就可以了。如果长了端盖（护套）不易成型到位，容易有偏心，造成厚薄不均，也是模具制作上的难点，其他厚度为1~2mm之间，外径为46mm，并不是很大，重量为3±0.2g。如图2所示。增强尼龙PA66+GF20%材料，是PA66的基材上加入20%的玻璃纤维改性而成的，尼龙通过改性后能达到增强、增韧、耐磨、耐候、耐油、耐水解、耐温、耐热等优点，为发挥改性尼龙材料的韧性，冲击强度，抗拉强度等，需要对注塑后的产品进行调湿处理，调湿处理方法为一般在沸水里煮0.5h后晾干，以完成聚酰胺的结晶，以获得较好的机械性能。

2模具设计

2.1模具设计分析

由于端盖（护套）产品的壁薄，成型有一定的困难，模具设计时考虑模具分型选择在12个凸台的根部，即12凸台做在定模上，其他的圆孔和圆盘等做在动模上，12个型芯在动模上，这样产品容易粘附在12个型芯上，通过均布的顶出杆可以将产品顶出模具外。考虑到12个凸台中不易注塑满，选用12个型芯擦碰到定模上，这样注塑中有排期作用，产品容易注塑满足。由于12个型孔加工的一致性，将定模和动模成型部位做成独立的镶块，这样便于加工等。12个凸台壁厚0.5mm，在成型时一定采用模温机，没有模温机的话成型很困难，注塑不满足。起初加工时模具可以在80℃，正常生产可以40~50℃。模具采用侧浇口进料。没有模温机时，往往通过提高料温和加大注塑压力等，使其充满模，这样模具的型芯在高压下，容易变形，容易造成壁厚不均匀的现象，这值得注意的地方。模具设计结构如图4所示。模具工作原理：产品注塑完后，动模框板4与定模框板5分型，定模型芯9也离开孔，产品及浇口全部包容在动模上，模具继续后移，设备上顶出柱将推动顶出板18和顶出固定板19一起运动，并带动顶出杆8和拉料杆10一起前进，将产品从动模型芯12上顶出；模具合拢时，定模框板碰到复位杆17，将和顶出固定板一起退回，同时顶出杆和拉料杆复位，可以下一次注塑。

摘要：钢铁行业是中国工业生产领域中的耗能大户，高能耗性使钢铁企业成为最具节能减排潜力的行业之一，其中电耗在各能源介质消耗中占有较重比例。因此，在新时期发展中，钢铁企业必须采取技术上可行、经济上合理、环境可接受的电气节能技术，来降低单位产品的电耗和成本，这对提高我国钢铁企业在市场经济中的核心竞争力有着重要意义。本文针对电气节能技术在钢铁行业中的应用进行了分析，提出了一些看法和建议，供钢铁企业节能改造和系统设计参考。

关键词：钢铁行业；电气节能技术；应用

1引言

我国钢铁行业领域的快速发展使各种电气设备融入到生产中，基于自动控制技术的一大批自动化设备实现了对生产流程的监控，确保产品的生产过程可以控制在最佳状态。也就是说如果缺少了电气自动化技术便会导致现代钢铁工业生产失去根基，这就造成了单位产品的电耗迅速上升，所以降低电耗对实现钢铁行业的节能减排、走可持续发展道路有着重要意义。电气节能技术在钢铁行业中的应用是一个极具创造性的盛举，不仅能有效提高钢铁产品的质量和生产效率，还可以有效提高钢铁产品生产过程中的安全性、经济性以及节能性，在节约生产资源的基础上实现钢铁行业节能减排这一目的，对提高钢铁行业的市场核心竞争力有着重要意义。

2钢铁行业电气节能设计原则和内容

2.1电气节能设计原则

钢铁行业在进行节能设计时要充分考虑到企业的能源消耗、耗能设备数量，因此，钢铁行业在电气节能方面必须遵循一定的设计理念。钢铁行业在进行电气节能设计时必须满足钢铁生产运行所需要的必须能源和动力为基础，并按照生产设备所需要的最大电容量、电能质量以及电路可靠性，对钢铁企业的供电网络和配电方案进行整体优化，通过优化供配电方式来实现电气节能，同时也要确保电气节能的改造不会影响到企业正常生产。企业生产的最终目的便是获取更多的经济效益，所以钢铁行业在电气节能时必须遵循经济的基本原则，在设计过程中不能一昧的追求电气节能而增加不必要的投资，所以钢铁行业在进行电气节能设计时必须要保证不影响到企业的综合经济效益。

【摘要】在日常生活中随处可见固定结构的产品，尽管固定结构的产品便于批量化生产，然而，从流通及功能性应用等方面来说，其存在诸多不便之处，譬如，固定结构的产品需要占据较大空间且极易因挤压而遭到损坏。而折叠结构产品不仅便于使用，而且可大大节省空间，符合当下倡导的绿色节能发展理念。为此，本文对折叠结构在产品设计中的应用进行了分析，可供参考。

【关键词】折叠结构；产品设计；应用

引言

折叠结构是现实生活中一种比较常见的结构，其不仅可以大大节省空间，且具有一体多用性，其可以实现多功能一体化。随着生活节奏的不断加快，人们的生活形式也日趋多样化，再加上目前的生活空间十分有限，对智能化物品的需求越来越强烈，而折叠结构的产品正是此类物品。因此，如何有效的将折叠结构应用于产品设计中，这是一个值得我们不断探索与研究的重要课题。

1.折叠概述

折叠包含“折”与“叠”两重含义，虽然“叠”与“折”的概念不同，然而二者之间也存在着某种联系，因此，通常将二者结合应用。譬如，根据某种规律反复对折一张纸必定会出现“叠”的结果，然而，“叠”不一定是由“折”造成的，比如把若干个盘叠在一起就不是“折”造成的[1]。利用折叠的办法可以使大体积或大面积的物体实现缩小，但引种折叠必须基于某种科学根据。叠结构的基本形式主要包括三种，即卷叠式、套叠式以及重叠式；而折结构的基本形式主要包括两种，即平行式和轴心式。通过对这些折叠结构产品形态进行分析，不难发现，每种结构形态均具备其独特的造型规律，唯有明确了那些造型规律，在产品设计上方能实现触类旁通，激发创新灵感，研发出更多实用且智能的产品。采取折叠结构来设计产品形态主要是为了丰富产品的使用性能，在不违背产品“适用性”条件的基础上，呈现其特有的使用形式，而并非是为了展示产品的形态。

2.折叠结构在产品设计中的应用分析

一汽车产品的个性化多功能配置

1.汽车的高科技设计与配备

(1)免持钥匙系统一种免持钥匙进人系统包括一谐振单元、一控制单元以及一便携装置谐振单元设置于至少一个门上，并感测一用户接近或接触门时产生一感测信号控制单元接收感测信号，并控制谐振单元以发射一第一认证信号便携装置接收第一认证信号，并依据第一认证信号发射一第二认证信号，其中控制单元接收第二认证信号，并依据第二认证信号控制门开启

(2)多功能报警器GPS卫星定位系统具有车辆定位、反劫报警、网络防盗、遥控熄火、车内监听、抛锚救援、路况信息、人工导航、车辆查询等多种功能它主要靠锁定点火或起动达到防盗目的，同时还可通过GPS卫星定位系统，将报警信息和报警车辆所在位置无声地传送到报警中心

(3)多功能显示装置由于车用多种信息服务的拓展、车用电子系统集中监控的需要日益增强，使得显示装置向多功能化方向发展，融导航显示装置、各种信息服务功能的接受、车用电子装置的集中监控，以及车中的文字、图像等的显示为一体，显示方式也由单色显示向彩色显示和立体显示发展过渡，提高了仪表的视认性和美观性

2.顾客个人对特有的多功能配置及特别车型的需求

(l)电动硬顶/天窗敞篷车:例如Eos车，硬顶敞篷车，同时兼备电动硬顶与天窗的敞篷车

摘要：对于机械加工车间而言，工艺平面规划设计的合理性可以有效的提高企业的加工生产效率，降低企业的成本支出。简述机械加工车间工艺平面设计的原则，并结合实例分析其具体应用。

关键词：机械加工车间；工艺平面；设计分析

作为工业厂房设计工作中重要的组成部分，机械加工车间工艺平面设计是否合理，关系着企业车间内的生产效率。根据有关数据表明，在企业的生产加工过程中，物流成本通常占到总成本的20%到30%左右。而车间工艺平面设计的科学性、合理性，关系着车间内物流的流畅性以及车间面积的使用率。因此，研究分析机械加工车间工艺平面设计具有重要的意义。

1机械加工车间工艺平面布局概述

1.1机械加工车间布局原则

针对新建的机械加工车间，在进行平面布局过程中，通常是根据车间的产品工艺特点、相关加工设备的实际情况以及车间任务等资料，并结合车间的环境和物流等因素，进行科学合理的平面设计。因此，在对机械加工车间进行布局过程中应遵循以下原则。（1）工艺性原则；要求生产工艺过程合理并连续，生产各环节加工能力相匹配。工艺合理不仅可以避免某些配置的不平衡，减少生产过程中的中断、等待，还可以简化加工过程，减少不必要的作业，消除生产能力的冗余，缩短生产周期，从而充分有效地利用人员、设备、空间和能源。（2）经济性原则；必须使系统的配置和布局确保产品综合成本的最低化和企业最终效益的最大化。加工系统的购入成本和使用成本将最终反映到产品成本上，要力求设备投资最低；设备的布置和使用高效、合理；物流经济、畅通。（3）缩短物流距离：应按照产品的生产工艺流程对机械加工车间内的设备进行布置，确保机械加工所需的原材料，加工过程中产生的半成品以及加工完成的成品都可以在车间内或者某个生产单元内，按照加工工艺进行物流。尽量减少工序间物流路线的倒流，达到缩短产品加工距离、减少能源消耗的目的，通过缩短产品加工的物流路线，可以有效的提高车间的机械加工生产效率。（4）确保安全：在机械加工生产过程中，可能会产生一定的废弃物、工业废水、废气以及噪音等污染物，都会给生产工人以及周围的环境造成破坏。因此必须采取有效的措施对上述污染物进行治理，在进行机械加工车间工艺平面设计过程中，应提前预留必要的设备位置。同时还需要对安全消防通道、设备的维护检修通道等进行合理设置，确保机械加工车间的安全性。（5）适当预留发展空间：为了满足企业的未来发展，在机械加工车间工艺平面设计过程中，应尽量采取灵活的工艺布置手段，便于将来生产工艺调整或者企业发展时，可以随时进行必要的设备调整和布置，满足企业的长远发展规划。

1.2常见机械加工车间工艺平面布局形式