产品设计规范v7.7

一、编制背景

二、编制说明

每期规范中使用不同符号指出本期更新：

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【微信名】用以鸣谢提出建议的读者。

三、规范正文

1

塑胶制品结构设计规范

1

壁厚

1).零件壁厚范围一般为0.6~6.0mm，常用塑料件料厚推荐值如下：

2).尽量减少零件壁厚，前提如下：

• 结构强度足够；

• 成型时能抵抗脱模力；

• 装配时能抵抗紧固力；

• 嵌件时，嵌件周围强度有足够强度；

• 可均匀分散所承受的冲击力；

• 孔的强度足够；

• 注塑成型时不产生质量问题；

3).零件壁厚尽量均匀：

• 壁厚处与壁薄处厚度不超过2倍；

• 壁厚处与壁薄处间过渡长度不小于3t（t表示壁厚）；

2

避免尖角

1).避免塑胶件外部尖角（分型面处不可为圆角）;

2).避免在塑胶熔料流动方向上产生尖角；

3).避免零件壁连接处产生尖角：

• 建议内部圆角R≥0.5t（t表示壁厚）；

• 建议外部圆角R≥1.5t（t表示壁厚）；

3

脱模斜度

1).无特殊要求，脱模斜度可取1~2°，最小0.5°；

2).常用材料的脱模斜度：

3).外表面光面或纹面的脱模斜度：

• 光面：小件≥1°；大件≥2°；

• 蚀纹面：Ra＜6.3μm，脱模斜度≥3°；Ra≥6.3μm，脱模斜度≥4°；

• 火花面：Ra＜3.2μm，脱模斜度≥3°；Ra≥3.2μm，脱模斜度≥4°；

3).公模侧脱模斜度一般小于母模侧；

4).脱模斜度的大小与方向不能影响产品的功能实现；

5).零件平面因为功能需要可不设脱模斜度（但需设计侧抽芯结构，模具较复杂）；

6).脱模斜度应适当增加的情况：

• 外观粗糙或有咬花面的；

• 外形复杂的；

• 外形有咬花面；

• 壁厚较大的；
  

• 塑胶材料流动性差的；

• 增强的塑胶材料（如加玻纤）；

• 塑胶材料收缩率大的；

• 透明塑胶材料；

7).脱模斜度应适当减小的情况：

• 外观要求高的；

• 外表面光亮的；

• 外形尺寸大的；

• 尺寸精度要求高的；

• 塑胶材料含有润滑剂的；

4

加强筋

1).加强筋厚度：

• 一般T≤0.5~0.6t（t表示壁厚）；

• 常用材料加强筋厚度与壁厚的比值：

• 为提高强度，对产品内部零件或外观要求不高的零件，厚度可大于表中数值甚至可接近壁厚；
  

• 薄壁塑胶件(t<1.5mm)，厚度可大于表中数值甚至可接近壁厚；

2).加强筋高度：

• H≤3t（t表示壁厚）；

3).加强筋根部圆角：

• 0.25t≤R≤0.5t（R表示根部圆角，t表示壁厚）；

4).加强筋脱模斜度：

• 0.5°θ≤1.5°（θ表示脱模斜度）；

5).加强筋间距：

• S≥2t（t表示壁厚）；

6).其他：

• 加强筋厚度越小，表面缩水程度越小；

• 加强筋需保持均匀壁厚：局部壁厚处可做挖空处理；

• 加强筋顶端增加斜角，避免困气；

• 加强筋放行与塑胶熔料流向一致；

5

支撑柱

1).支撑柱外径：

• D=2d（D表示外径、d表示内径）；

2).支撑柱厚度：

• T≤0.6t（t表示壁厚）；

3).支撑柱根部厚度：

• T≤0.6t（t表示壁厚）；

4).支撑柱高度：

• H≤5t（t表示壁厚）；

5).支撑柱根部圆角：

• 0.25t≤R≤0.5t（R表示根部圆角，t表示壁厚）；

6).支撑柱脱模斜度：

• θ1=0.25°（支撑柱内径）；θ2=0.5°（支撑柱外径）；（亦可使用套筒，其实无需脱模斜度，但费用稍高）

7).其他：

• 与零件壁接近的支撑柱可连接成一个整体；

• 独立支撑柱四周需增加加强筋；

• 避免支撑柱过于靠近零件壁；

6

孔

1).不通孔深度：

• H≤2D（D<5mm）（H表示孔深度，D表示孔内径）；

• H≤3D（D>5mm）（H表示孔深度，D表示孔内径）；

2).不通孔底部厚度：h≥0.2D（h表示底部厚度，D表示孔内径）；

3).不通孔底部太薄时，可使用上图结构加强；4).通孔深度：

• H≤4D（D<5mm）（H表示孔深度，D表示孔内径）；

• H≤6D（D>5mm）（H表示孔深度，D表示孔内径）；

5).孔的位置：

• 孔间距：S1≥1.5t（或1.5D，取大者）（t表示壁厚，D表示孔内径）；

• 孔与边缘距离：S2≥1.5t（或1.5D，取大者）（t表示壁厚，D表示孔内径）；

6).其他：

• 如孔深度太大，可使用阶梯孔结构；

• 孔的位置需尽量远离受荷载的部位；

• 孔的边缘增加凸缘可增加强度；

• 避免与零件脱模方向垂直的侧孔；

• 长孔需避免阻碍塑胶熔料的流动；

• 为散热的风孔尽量为圆形，便于模具加工；

7

结构强度

1).加强筋只能加强与之垂直方向的强度，如需加强多方向加强筋可为X形或发散形；

2).多个加强筋通常优于一个较厚或加高的加强筋；

3).通过增强剖面形状（V形、锯齿形、圆弧形）或曲线/波浪线提升强度；

4).通过增强侧壁和优化侧壁剖面形状来提升强度；

5).避免零件应力集中（如尖角、壁厚剧变、孔、槽、镶件处）；

6).优化浇口设置，避免在熔接痕区域承受荷载；

7).使用玻璃纤维增强玻纤方向上的强度；

8).尽量使塑胶件承受压缩荷载而非拉伸荷载；无法避免拉伸荷载，可设计一致的剖面以分散荷载；

9).尽量避免零件承受圆周荷载（如金属镶件），否则易发生破裂；

10).有冲击荷载时，应避免在冲击荷载方向出现缺口或应力集中；

8

装配间隙

各塑料件的装配间隙应均匀，单边间隙如下：

• 固定件之间：0.05~0.1mm；

• 面、底壳止口间隙：0.05~0.1mm；

• 规则按键（直径≤15mm）：0.1~0.2mm；

• 规则按键（直径＞15mm）：0.15~0.25mm；

• 异型按键：0.3~0.35mm；

9

改善外观

1).选择合适的塑胶材料；

2).避免零件外观表面缩水；

• 通过设计掩盖表面缩水，如U型槽、断差、表面咬花；

• "火山口"设计：在支柱壁厚处或加强筋壁厚处局部去除材料；

• 合理设置浇口的位置：1.零件上离浇口越远处，越容易产生表面缩水；2.浇口位置应使塑胶熔料从壁厚处流向壁薄处；

3).避免零件变形：

• 注意塑胶熔料流动方向上和横截面方向上不同的收缩率：

• 玻纤增强材料在流动方向上比横截面方向上的收缩率小，非玻纤增强材料相反；

• 注意零件在壁厚方向上不均匀的冷却，变形方向总是朝着较热面；

• 注意零件不对称导致的变形；

4).外观零件间使用美工沟方式设计；

5).避免外观零件表面出现熔接痕：

• 塑胶件表面咬花以掩盖部分熔接痕；

• 使用表面喷漆；

• 合理设置浇口位置和梳理；

• 包装模具通风顺畅。

• 避免外观零件表面出现断差或毛边；

10

降低成本

1).设计多功能的零件；

2).降低零件材料成本；

3).简化零件设计，降低模具成本；

4).避免零件严格的公差；

5).零件设计避免倒扣；

6).降低模具修改成本；

7).使用卡扣代替螺钉等固定结构；

8).其他：

• 外观装饰特征宜向外凸出；

• 文字和符号宜向外凸出；

11

模具可行性设计

1).卡扣等结构应为斜销（或滑块）预留足够的退出空间；

2).避免模具出现薄铁以及强度太低的设计；

12

模具讨论要点

1).分型面：

• 不得位于外观明显位置而影响产品外观质量；

• 尽量避免倒扣的产生，简化模具结构，降低模具成本；

• 便于零件脱模，一般应使零件开模后零件留在公模侧，因在公模侧设置脱模机构较容易；

• 分型面应有利于保证塑件的尺寸精度要求；

• 高度大、脱模斜度小的特征可以中间分模；

• 位于模具加工和产品后加工容易处；

• 方便零件的咬花和抛光；

2).浇口的选择：

• 浇口设置在壁厚较大处；

• 浇口应尽量使流程最短，以减少压力损失、提升排气；

• 浇口位置决定了熔接痕的位置，必要时可设置冷料穴；

• 浇口位置应避免在细长型芯附件；

• 大型或扁平产品建议采用多点进浇，避免翘曲和缺料；

• 浇口位置尽量在不影响产品外观和功能处，如边缘或底部；

• 浇口大小由产品大小、几何形状、塑胶种类等决定，如不确认可先取小尺寸；

• 一模多穴应尽量采用对称进浇方式，对于不同产品的最大件放在主流道附件；

3).顶出系统的设计：

• 顶出机构应设置与零件强度较高的位置，如产品边缘、加强筋等；

• 顶出力和位置应均衡设置，以确保产品不变形、不顶破；

• 顶出机构需设置在不影响产品外观和功能处；

• 尽量使用标准件，确保安全可靠并有利于制造和更换；

13

塑胶件的装配

1).卡扣：

a.尺寸（直臂卡扣）：

• 卡扣厚度：t=(0.5~0.6)T；

• 卡扣根部圆角半径：R≥0.5t；

• 卡扣高度：H=（5~10）t；

• 卡扣装配导入角：α=25°~35°；

• 卡扣拆卸角度：

• β≈35°（用于不需要外力的可拆卸装配）

• β≈45°（用于需要较小外力的可拆卸装配）

• β≈80°~90°（用于需要很大外力的不可拆卸的装配）

• 卡扣顶端厚度：Y≤t；

b.卡扣应均匀分布；

c.卡扣应均匀分布，在易变形处可增加卡扣；

d.可使用定位柱辅助零件装配和确保装配尺寸精度；

e.卡扣设计应避免增加模具复杂度；

f.卡扣设计应考虑模具修改的方便性；

g.直壁卡扣强度不足时，可在其根部增加材料形成锥形卡扣；

2).紧固件：

• 避免使用过大的扭矩装配；

• 避免使用较小头型的螺栓（螺钉）；

• 避免使用平头螺钉或平头拉钉；

3).自攻螺丝：

• 通常用于装配和拆卸次数不超过3次的塑胶件；

• 支柱尺寸：

• 螺纹旋合长度不小于螺钉公称直径的2倍；

• 支柱深度至少比螺钉长度达0.5mm；

• 支柱顶部增加斜角或沉孔；

• 支柱四周增加加强筋和圆角；

• 自攻螺钉锁入需设置合理的驱动扭矩；

4).埋入螺母：

• 螺母支柱厚度为螺母外径的0.5~1倍；

• 支柱直径至少是螺母直径的2倍；

• 模具注意事项：螺母需预热；支柱四周添加加强筋；螺母应避免具有尖角；

5).导熔线设计：

a.尺寸：

b.焊接面设计：

• 平面式焊接面：焊接处有毛边；

• 阶梯式焊接面：熔融材料容易流入垂直间隙，拉伸强度、剪切强度高，最小壁厚2mm；

• 沟槽式焊接面：适用于完全密封的焊接，最小壁厚2mm；

c.一般要求：

• 导熔线需保证焊接开始时接触区较小；

• 有定位特征，含定位柱、孔、凸台和边；

• 焊接面均匀一致并紧密接触；

• 在焊接面四周额外增加0.25~0.64mm的间隙；

• 增减塑胶件焊接面与焊头的面积；

• 把近程焊作为第一选择；

2

可靠性设计规范

1

总体原则

1).将产品可靠性要求转化为可考核验证的可靠性设计要求；

2).根据寿命/任务剖面确定载荷、工作模式、环境条件、应力条件；

3).对性能、可靠性、维修性、安全性、经济性、工艺性等指标进行综合权衡；

4).已量产相似产品中，确认影响常见故障模式、薄弱环节、可靠性的显著因素；

5).分析危及安全的主要故障模式，并给出消除不安全因素的方案；

6).影响可靠性的主要装置应有完全独立的应急设施；

7).失效会引起严重后果的或不易接近检査的零部件应有高可靠性；

8).系列化设计：在成熟产品上扩展成系列：

• 优先选用充分验证、技术成熟的方案；

• 提升设计继承性；

• 减少未经验证的新技术、新工艺、新材料（新技术系数一般不高于20%）；

2

简化设计

1).对产品相同或相似的功能应进行合并，不必要的功能应去除；

2).满足规定功能条件下，尽可能减少产品层次、组件、零部件、元器件、材料的品种及数量；

3).选用标准化、通用化、系统化高的组件、零部件、材料；

4).有良好的互换性，特别是对故障率高、关键单元、不同供应商的组件、配件；

5).产品变更时不应改变其装配方式及关键尺寸，确保新旧产品互换性；

3

冗余设计

1).冗余设计前提：

• 无法满足可靠性要求；

• 已进行简化设计、降额设计及并用的高可靠性的零部件；

• 产品重量、结构、成本允许；

2).冗余设计注意事项：

• 对影响任务成功但存在单点故障模式的关键部件，优先使用；

• 一般情况，硬件冗余在较低层次使用，功能冗余在较高层次进行；

• 尽量选择高可靠性冗余切换装置；

• 应考虑共因故障的影响；

4

结构、布局设计

1).间隙设计：

• 间隙合理、充足；

2).重点部件布局：

• 管路/接头：1.远离易破损、运动、环境不利、结构形变较大区域；2.减少接头数量、重量及其他可能泄漏的点；3.有合适的支撑；4.旋转的接头应减少接合处的磨损和消除端部的载荷。

• 液压管路：1.远离安装、维护、使用人员所处位置；2.置于其他管路下方或有足够距离；3.有足够防呆，不能错接至其他管路；

5

热设计

1).消热设计：

• 使用无刷交流电机替代直流电机；

• 降低噪声及振动；

• 确保零部件周围温度不超上限；

2).散热设计：

a).传导散热：

• 选用导热系数大的材料；

• 增大接触面积（涂导热硅脂，提升加工精度、接触压力，垫入导热材料）；

• 缩短热传导路径，增大横截面；

• 传导路径中不应有绝热或隔热件；

• 尽可能利用金属机箱/底盘散热；

b).对流散热：

• 增大温差，即降低周围对流介质的温度；

• 增大流体与固体间的接触面积；

• 加大周围介质的流动速度，使它带走更多的热量等；

• 通风口（孔）勿置于顶部或面板；

• 使用金属PCB或加散热网格；

c).辐射散热：

• 涂上散热涂层及增加黑度系数；

• 加大表面积；

3).耐热设计：

• 高温区部件需使用耐高温材料；

• 高温区导线应有足够间隙，必要时绝缘材料需耐高温；

4).隔热设计：

• 对热敏感部件置于热源下方；

• 加光滑的热屏蔽涂层；

6

材料、零部件、元件选择

1).满足使用环境的使用要求，如：严酷环境、环保要求、人机效能；

2).优先选择符合国标的材料、零部件、元件；

3).优先选择国内厂家的材料、零部件、元件；

4).选择新材料、零部件、元件应进行可行性分析，对重点材料、零部件、元件需进行筛选、验证；

5).材料、零部件、元件应考虑通用性、技术成熟程度、加工性能、重量、耐候性、力学强度；

6).列出关键零部件清单，并严格控制其公差；

7

环境防护设计

1).防潮湿设计：

• 采用防水、防霉、防锈蚀的材料；
  

• 提供排水疏流或除湿装置，消除湿气聚集物；
  

• 采用干燥装置吸收湿气；
  

• 应用保护涂层以防锈蚀；
  

• 浸渍，用高强度和绝缘性能好的涂料来填充某些绝缘材料；

2).防盐雾腐蚀设计：

• 防止盐雾导致的电化学腐蚀、电偶腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀等；

3).防霉菌设计：

• 零部件或设备使用防霉剂处理；

• 密封时放进干燥剂，保持内部空气干燥；

• 密封前紫外线辐照，防止和抑杀霉菌；

4).耐振动设计：

a.消源设计；

• 提升固有频率，以远离共振区：1.提升结构刚性；2.缩短引线长度；

b.隔离设计：

• 采用主动或被动隔离方式将设备与振源隔开；

c.减振设计：

• 采用阻尼减振、动力减振、摩擦减振、冲击减振等方法消耗或吸收振动能量；

• 釆用约束阻尼处理技术；

• 过金属孔或靠近金属零件的导线需加套管；

• 釆用部件密封；

• 挠曲与振动环境条件下，尽量使用软线；

• 留有足够的间隙；

• 尽量使产品结构紧凑、小型化，以减小惯性；

d.抗振设计：

• 改变安装部位：1.接插头、管路有支撑物；2.继电器触点动作方向不与振动方向一致；3.刚性接头间不可装直管；

• 提高安装刚性：1.电子元件固定在底板上；2.焊接在一起的导线需固定；3.运动接头间不能用铝管；

• 安装牢固：1.避免悬臂式安装；2.小型电阻器、电容卧装；3.大型电阻电容需附加紧固装置；4.元器件与底板间用硅橡胶封装；5.印制电路加固并锁紧；

8

装配与维护设计

1).安装部位配置：

• 依据故障率、尺寸、重量、安装特点确认部位配置；

• 对外观相近、装配角度唯一部件进行防呆：1.非对称设计；2.结构限制；3.连接限制；4.有明显标记；

• 减少因强装导致的应力：1.间隙减小；2.材料刚度提高；3.材料性能提高；

2).安装方法：

• 尽量简便；

• 尽量图示化；

• 有明确的顺序并符合逻辑；

• 无需负责的培训；

• 安装时不拆卸、移动其他部分；

3).安装环境：

• 操作要有足够的空间；

• 安装部位应提供自然或人工的适度照明；

• 避免超过规定的振动；

• 可能发生危险位置，需设置警告标志；

• 旋转接头：1.不损坏密封圈；2.不承受非转动面力；

9

包装、运输、贮存设计

1).包装、运输、贮存方式应相协调；

2).包装设计：

• 考虑一般因素：1.产品相关：尺寸、重量、中心、堆码等；2.现有条件；3.国标规定；

• 考虑承受应力：1.冲击应力；2.振动；3.扰度；4.表面负荷；

• 考虑环境因素：1.温度；2.湿度；3.压力；4.盐雾；5.清洁度；

• 考虑危险影响：1.人员安全；2.泄露；3.辐射；4.静电；5.爆炸物；6.生物因素；

• 便于启封、清理、重封、装卸、储运和管理：1.不致使产品锈蚀、霉变、失效、残损和失散；

3).贮存方式设计：

• 考虑一般因素：1.使用特性；2.维修特性；3.技术状态；4.国标规定；5.现有条件；

• 考虑防护措施：1.防潮；2.防霉；3.防盐雾；4.防冻；5.防火；6.防静电；7.防辐射；8.防爆；9.防震；

• 考虑方式：1.库房；2.露天（加覆盖物/不加覆盖物）；3.特殊贮存；

• 一次性长期贮存需考虑：1.材料；2.贮存环境；3.封存条件；

• 需与包装防护等级协调；

4).装卸方式设计：

• 考虑一般因素：1.重量；2.尺寸；3.易损性；4.安全要求；5.国标规定；6.现场条件；

• 考虑方式：1.机械装卸；2.人工装卸；

• 需有完备标识/说明：1.挂钩；2.起吊；3.限位；4.防跌落；5.防碰撞；6.防压损；7.必要说明；

5).运输方式设计：

• 满足现有运输方式要求：1.公路；2.铁路；3.航空；4.水运；

• 注意对以下情况加固：1.难运输；2.敞开运输；3.非箱装产品；

• 考虑防护、安全及应急措施：1.防震；2.防火；3.易燃、易爆、腐蚀性及放射性产品；

10

电磁兼容性

1).电路整体设计：

• 电路输入与输出不相邻；

• 缩短导热通道长度，以减小电路的温度梯度；

• 采用有效的保护措施，防止电路瞬变、静电放电；

2).信号设计：

• 避免与电源电路共用地线；

• 与电源线的端子不能接在连接器的相邻插孔上；

• 提供有效屏蔽（或降低至可接受程度 ）；

3).布线设计：

• 尽量采用母线板、薄膜电缆方式，确保较好的重复性和一致性；

4).高电压设计：

• 有明显标志或说明，并进行防护或屏蔽；

5).强辐射：

• 有明显标志或说明，并进行防护或屏蔽；

总体可靠性设计准则

(13) 产品设计时应考虑生产工艺对产品可靠性的影响。

(14) 零件应有合理的设计基准，并尽量与工艺基准一致。

(15)充分考虑人机工程学要求。产品的噪声、振动、照明、温度等条件，都 应在人体的承受能力范围内。各种操纵装置的操纵力、操纵行程、机件的重量等， 都应在人力所能及的范围之内。

(16)当系统、分系统的重要工况参数超过正常范围时，应设有报警信号或显示装置。

(17)应考虑环境对产品可靠性的影响，进行环境防护设计，尤其是防盐雾、 防腐蚀、防潮湿、防霉菌设计等。

(18)设计应使产品能满足在预期的极限环境中或产品诱发的极限环境中工作。

(19)总体设计应使人员不会接近高温、有毒性的物质和化学制剂、放射性物 质以及处于其他有危害的环境。否则，应设防护与报警装置。

(20)尽量避免釆用在工作时或在不利条件下可燃或产生可燃物的材料；必须 釆用时，应与热源、火源隔离。

(21)对可能发生火险的器件，应该用防火材料封装。容易起火的部位，应安 装有效的报警器和灭火设备。

(22)通过高温区的所有管、线及其设施应具有耐高温措施或防护装置。

(23)应进行接口可靠性设计，保证接口局部故障不会引起故障的扩散。

(24)应考虑安装对产品可靠性的影响，避免由于安装设计不当而引起的定位困难、安装差错、相互之间干涉等。

(25)设计中应考虑功能测试、包装、贮存、装卸、运输、维修对可靠性的影响。

电子产品可靠性设计准则

(1)尽量实施通用化、系列化、模块化设计，采用成熟的标准零部件、元器件、材料等；

(2)采用新技术、新工艺、新材料、新元器件时，必须经验证合格，提供论证、验证报告和通过评审或鉴定；

(3)应对电子、电气系统和设备进行电/热应力分析，并进行降额设计。

(4)应根据型号元器件大纲和型号元器件优选目录的要求进行元器件的选择和 控制。

(5)应当按最恶劣的气象条件和作战条件设计产品及其有关硬件，使之具有在 严酷条件下正常工作的能力。

(6)为保证运输和储存期间的可靠性，产品在出厂时应按有关标准进行包装， 做到防潮、防雨、防振、防霉菌等。

(7)产品内各单元之间的接口应密切协调，确保接口的可靠性。

(8)系统某一部件或设备的故障或损坏不应导致其他部件或设备的故障。

(9)硬件、软件都应尽量标准化。

(10)应进行简化设计，在简化设计过程中应考虑：

• 所有的部件和电路对完成预定功能是否都是必要的；

• 不会给其他部件施加更高的应力或者超常的性能要求；

(11) 如果用一种规格的元器件来完成多个功能时，应对所有的功能进行验证, 并且在验证合格后才能采用。

(12) 应保证一个模块的故障只影响本模块的输出，以使备份功能不受其影响, 同时可降低线路的复杂性，提高可靠性。

(13) 当采用简化设计，降额设计，选用高可靠性的零部件、元器件及设备等 措施仍然不能满足任务可靠性和安全性要求时，应在体积、重量、费用与可靠性等 之间进行权衡，釆用必要的冗余设计。

(14) 元器件、接插件、印制板应有相应的编号，这些编号应便于识别。某些易装错的连接件和控制板应有机械的防错措施，如采用不同型号或不同形状的接插 形式。具有安装方向要求的结构件也应有防差错措施。

(15) 电线的接头和端头尽量少，电缆的插头(座)及地面检测插座的数量也 应尽量少。

(16) 应尽可能地使用固定式而不是可变式(或需要调整的)的元器件(如电 阻器、电容器、电感线圈等)。

(17) 对电气接头予以保护，以防产生电弧火花；

(18) 电路设计要考虑输入电源的极性保护措施，保证一旦电源极性接错时， 即使电路不能正常工作，也不会损坏电路。

(19) 根据需要电缆应该合理组合成束，或分路，或互相隔开，以便载有大电流的电缆发生故障时，对重要电路的损害减至最低限度。

(20) 应防止因与各种多余物接触造成短路。

(21) 电路设计应考虑到各部件的击穿电压、功耗极限、电流密度极限、电压增 益的限制、电流增益的限制等有关因素，以确保电路工作的稳定性和减少电路故障。

(22) 电子、电气设备应规定装配方法及程序，以防止在装配过程中损坏元 器件。

(23) 对重要结构件应进行损伤容限及耐久性设计。

(24)对轴承、电机及其他各种结构等应选用足够的安全系数，以确保安全。

(25)线束的安装和支撑应当牢固，以防在使用期间绝缘材料被磨损。在强烈振动和结构有相对运动的区域中，要采用特殊的安装预防措施，包括排得很密的支撑卡箍来防止电线磨损，连接在运动件上的电线要防止电线与运动件的相对运动。

机械产品可靠性设计准则

(1) 在满足功能和性能要求的前提下，机械设计应尽可能考虑采用简单结构形式，减少不必要的环节，部组件之间的装配关系和传力路线应尽可能简化。

(2) 关键设计变量应进行灵敏度分析，考虑外部条件的变化对设计的影响。

(3) 构件设计时尽量减少应力集中，减少或避免附加弯矩，控制应力水平。

(4) 机械结构应进行应力一强度优化设计，找出应力与强度的最佳匹配。

(5) 承受动载的重要结构，应进行动力响应分析、模态分析、动强度校核，以及可靠性分析。

(6) 应进行结构裕度设计，可通过提高平均强度、降低平均应力、减小应力变化和减小强度变化来实现。

(7) 为防止某个构件失效引起的连锁失效，在设计时应釆用止裂措施、多路传力设计、多重元件设计等。

(8) 大型复杂结构设计时，应进行结构刚度和可靠性设计，提高抗弯和抗扭刚度。结构必须能够承受限制的峰值载荷而不产生有害变形。

(9) 应考虑公差配合和表面粗糙度对可靠性的影响。

(10) 正确选择结构的表面处理方法，如正确选择金属镀层及化学处理方法, 优选防腐漆、防霉剂等。

(11) 严格控制结构的相对位置，考虑在静力、热力和动力下产生变形对可靠 性的影响。

(12) 相邻结构若有较大温差，设计时必须注意因热变形引起过应力而发生松脱、胀裂等故障。

(13) 应进行环境防护设计，特别是暴露于恶劣环境的关键机械结构。

(14) 机械防松结构可广泛釆用防松性能好的紧固件，如错齿垫圈、尼龙圈螺母、钢丝螺套等。

(15) 应保证受力较大的锻件关键部位流线方向与最大拉应力方向一致。例如, 航空零件中承受高应力部位上的金属流线，必须与主应力方向平行，不能有穿流和 明显的涡流。

(16) 焊接件应具有可焊性，焊缝的布置应有利于减小焊接应力及变形，便于 采用自动、半自动焊。应合理确定焊接接头的形式、位置和尺寸。

(17) 抗电磁干扰的结构设计所选用的材料和结构形式应对电磁发射和敏感性产生固有衰减，使设备既能满足抗电磁干扰要求又不会降低其他机械要求。

(18) 机构设计应有适宜的防磨损措施或釆用安全裕量准则。

(19) 对易磨损的部位，应选择耐磨损的材料，并釆用防磨损的结构设计。

(20) 机构设计应有适宜的防卡滞措施。卡滞失效指机构在需要运动或启动时, 被卡住或动作滞慢至不能接受的程度。

(21) 机构设计应防运动终止产生过大冲击。为防止因终止运动过大的冲击载 荷引起结构变形或破坏发生，对于终止阶段的速度变化应有一定的要求，在需要时 配合一定的缓冲装置。

(22) 连接解锁机构的高强度钢连接件的工艺选择须防止脆性断裂。

(23) 尽量继承成熟技术或成熟产品，并采取合理的冗余设计措施。

四、参考书目

[1]李巧良.可靠性工程师手册[M].中国人民大学出版社:北京,2012.

[2]钟元.面向制造和装配的产品设计指南（第2版）[M].机械工业出版社:北京,2016.

[3]黎恢来.产品结构设计实例教程[M].电子工业出版社:北京,2013.

[4]赵龙志,赵明娟,付伟.现代注塑模具设计实用技术手册[M].机械工业出版社:北京,2013.