《产品结构设计》
实验报告2
学院：艺术与设计学院
专业：工业设计
学生姓名：莫小燕
学号： 1200410310
实验二：电子产品壳体的整机拆装实验
一、实验目的
目的：了解电子产品整机结构特点及结构工艺。
二、实验内容
内容：正确拆——装一款电子产品（自选一款有壳体、支撑、容纳，内含实现一定功能电路板的产品）。
（1）分析产品总体结构组成及连接形式，在展板上展示产品结构及爆炸图，并说明产品的工作原理，指明每一零件名称、材料及工艺。
（2）从产品功能要求出发，分析产品在力学、造型、工艺、材料、人机、使用方式、安全性、防护、散热、屏蔽、密封、经济性等方面的设计思路，找出相关功能零部件，图示并说明其结构形式、特点及材料选用原则。
（3）分析内部功能部件对外部箱体结构在形态上有什么影响。
（4）分析壳体（箱体）的机械性能（强度、刚度、稳定性）以什么结构形式来保证？（5）找出产品在结构设计及工艺方面的不足之处，会对电路或整机性能产生什么影响？提出改进方案。
（6）撰写实验分析报告。
（7）分析过程要求图文并茂，也可用照片等方式辅助说明。
三、实验思考题
1、分析产品总体结构组成及连接形式，绘制产品结构原理图及爆炸图说明产品的工作原理。
产品总体结构组成：镜头、光圈、、快门、机身、聚焦控制装置、取景器、卷片器（胶片机具有的装置）
产品结构原理图:
爆炸图:
产品的工作原理:单反数码相机就是指单镜头反光数码相机，即DSLR(Digital Single Lens Reflex)。
在这种系统中，光线透过镜头到达反光镜后，折射到上面的对焦屏并结成影像，透过接目镜和五棱镜，我们可以在观景窗中看到外面的景物。
与此相对的，一般数码相机只能通过LCD屏或者电子取景器(EVF)看到所拍摄的影像。
显然直接看到的影像比通过处理看到的影像更利于拍摄。
在DSLR拍摄时，当按下快门钮，反光镜便会往上弹起，感光元件(CCD或者CMOS)前面的快门幕帘便同时打开，通过镜头的光线便投影到感光原件上感光，然后后反光镜便立即恢复原状，观景窗中再次可以看到影像。
单镜头反光相机的这种构造，确定了它是完全透过镜头对焦拍摄的，它能使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样，它的取景范围和实际拍摄范围基本上一致，十分有利于直观地取景构图。
另外，单反数码相机还有一个很大的特点就是可以交换不同规格的镜头，这是单反相机天生的优点，是普通数码相机不能比拟的。
还有就是现在单反数码相机都定位于数码相机中的高端产品，因此在关系数码相机摄影质量的感光元件(CCD或者CMOS)的面积上，单反数码的面积远远大于普通数码相机，这使得单反数码相机的
每个像素点的感光面积也远远大于普通数码相机，因此每个像素点也就能表现出更加细致的亮度和色彩范围，使单反数码相机的摄影质量明显高于普通数码相机。
2、从产品功能要求出发，分析产品在力学、造型、工艺、材料、人机、使用方式、安全性、防护、散热、屏蔽、密封、经济性等方面的设计思路，找出相关功能零部件，图示并说明其结构形式、特点及材料选用原则。
力学上：相机的机身适合使用者的握力，以及承受得住镜头的重量。
造型上：相机的造型美观，设计的机身造型圆滑。
工艺材料上：相机的的零件基本由注塑形式生产的，一般使用工程塑料或者铝镁合金。
人机上：人机工程学在相机的宽度的设计上同样有一定的应用，相机的宽度决定了人们在照相时两臂的状态，过宽或者过短都会使两臂的距离不当从而肌肉负荷更大，降低舒适性，且若相机宽度的不恰当同样会影响到相机上按钮的的位置排布。
快门零件安装在感光组件的前端，快门速度的高低决定了感光组件的曝光时间，快门和光圈一起控制着镜头的进光量。
快门的机械结构是从传统底片时代延续下来的，每当拍摄者按下快门按钮，相机都会发出清脆的快门闭合声。
快门的工作方式也影响着其寿命。
不同级别的数码单反相机，快门的寿命亦有所不同，入门级的数码单反相机一般为几万次，而专业级别的则可达十万次以上。
其实在使用数码单反相机时，无需担心快门的寿命，因为快门即便发生故障，仍可以进行更换。
光圈零件不在数码单反相机机身内部，而是在镜头内，光圈开启的大小同样影响着数码单反相机的进光量。
使用方式上：装入电池和储存卡，开启电源后，操控个按键。
有曝光模式、图标程序、测光方式、自动曝光锁定方式等等。
安全上：相机的使用环境是室内或户外的，而人在使用时则是经常拿在手上的，而且是经常被拿来拿去的，而在此过程中，人为的因素使用破坏是很大的。
因此，在安全方面的设计较为重要的。
防护上：在防护上，外壳使用了较厚的塑料做外壳，在此厚度上提供了良好的防护作用，不仅在塑料结构上加厚做防护，在内部也设计了一些加强筋来提供安全保障。
相机作为一种精密的仪器，细小部件很多，内部构造比较脆弱,因此外壳一般由硬度较大的工程塑料制成，起到一定的防护作用。
散热上：后外壳的形态上设计了多个方形孔的的散热孔，而此散热孔正对着里面的电子元器件多的地方，在设计形态上来说是合理的，电子元器件是发热地，能在第一时间通过散热孔散热是很合理的。
屏蔽上：相机外壳的设计使用的是大面积的平面，这样的设计对于产品对屏蔽方面是比较有利的，相机内部的工作环境所产生的杂音在塑料板的阻挡下，是完全被屏蔽在内部的。
密封上：相机的结构在密封方面设计的较为合理。
经济性上：价格实惠亲民。
相关零件：
（1）镜头
结构形式：镜头由镜头盖、镜头圈、镜头垫、镜头壳组成。
特点：镜头使景物成倒象聚焦在胶片上。
镜头是用以成像的光学系统，由一系列光学镜片和镜筒所组成，每个镜头都有焦距和相对口径两个特征数据；取景器是用来选取景物和构图的装置，通过取景器看到的景物，凡能落在画面框内的部分，均能拍摄在胶片上。
材料选用：光学玻璃成分主要是硼硅酸盐，塑料、橡胶。
（2）显示屏
结构形式：偏光板、玻璃基板、薄模式晶体管、配向膜、液晶材料、导向板、色滤光板。
特点：光线从镜头进入相机，CCD进行滤色、感光（光电转化），按照一定的排列
方式将拍摄物体“分解”成了一个一个的像素点，这些像素点以模拟图像信号的形式转移到“模数转换器”上，转换成数字信号，传送到图像处理器上，处理成真正的图像，之后压缩存储到存储介质中。
材料选用：ABS做机壳，玻璃。
(3)电池盒结构
结构形式：电池槽、电池、取景器。
特点：取景器主要作用就是构图，也就是确定画面的范围和布局。
电池提供电能。
材料选用：液晶面板，单反石英玻璃、镍氢。
4）相机主体部分
结构形式：外壳、胶卷机构、钢片、电路板构成。
特点：利用电子传感器把光学影像转换成电子数据。
材料选用：ABS塑料、胶片主要由“感光乳剂”和“乳剂支持体”构成，铝合金、铁皮压成加绝缘漆。
3、分析内部功能部件对外部箱体结构在形态上有什么影响。
相机主要是由镜头、取景器、快门和光圈、输片计数机构和机身部分组成，内部结构框架的设计遵循了外部设计的特点加上电路板上的功能与外部按键的链接及电池的安放需要，根据人机工程学的原理来放置，电路板的安放位置较为单一，并且电路板上的元
器件比较小，占的空间不大，它的内部采用了线性调节功能克服了按键与电路板按键不一致的问题，因此，相机的内部设计对外部设计的影响不是很大。
4、分析壳体（箱体）的机械性能（强度、刚度、稳定性）以什么结构形式来保证？
由于单反内部结构复杂，内部很容易进灰，导致零件运转速度慢机体发热。
板材强度，材料的刚度和形态的稳定性及人机工程学的设定来保证。
壳体的强度是依靠了材料的性能来决定的，材料的强度是材料本质决定的，要使壳体的强度大，则选用较好的塑料材质来加以提炼，并用开模的形式来塑造，从而加强了壳体的强度。
而壳体的稳定性则以壳体间的链接形式来保证的。
5、找出产品在结构设计及工艺方面的不足之处，会对电路或整机性能产生什么影响？提出改进方案。
产品在结构设计上采用的是传统的结构来设计的，产品结构的设计决定了产品的工艺，产品内外部结构设计的不足将影响到整个产品的运行及寿命。
产品内外部结构设计的不足将影响到整个产品的运行及寿命。
我们平常使用产品时，经常不经意间会把产品从手中摔落及突然性使用了过大的力气，这样的后果就是里面的按键连接处会机械性的偏移，从而使产品不能正常的运作，同时，机械性的拨动同样对内部的电路板造成损坏性的伤害，电路板是比较脆弱的，划伤及震荡对电路板及电路板上的元器件都会造成伤害，从而使相机不能正常的运行。
因此我觉得相机工艺可以轻巧一些，好的相机太过于笨重，可以尝试更多好相机轻便而且品质保证的飞跃。