PRODUCT STRUCTURE DESIGN

产品结构设计
面向注塑量产的可制造性开发

从外观 A 面到内部骨架,从拆件分模到公差链,我们用「懂模具的结构设计」把量产风险前移到图纸阶段——交付可直接开模的 3D 数模、2D 工程图与 DFM 评审报告。

500+
结构开发项目
7-15
首版方案 工作日
95%
DFM 一次通过率
3D+2D
全套工程交付
整机高度 壁厚 1.8mm 拆件分模 · 壁厚与拔模 · 公差链 · 工程出图
消费电子 汽车零部件 医疗器械 智能家电 物联网设备 可穿戴设备 工业设备 消费电子 汽车零部件 医疗器械 智能家电 物联网设备 可穿戴设备 工业设备
WHY SENRMOLD DESIGN

为什么把结构设计交给森瑞

我们不是纯设计公司,而是自带模具与注塑产线的结构团队——每一根加强筋、每一个卡扣,都是按能开出模、能量产、能装配的标准画出来的。

模塑一体:设计即懂模具

结构工程师与模具工程师同一屋檐下评审,出图前已确认分模面、滑块方位、顶出布局与浇口位置,避免「画得出、开不出」。

DFM 风险前移

壁厚均匀性、拔模斜度、缩水与熔接线位置、脱模干涉、螺柱缩痕,逐项在 3D 阶段清掉,显著降低后期改模与改图成本。

CAE 双闭环验证

结构方案同步用 Moldflow 验证成型性、用有限元验证跌落与强度,仿真结果反哺结构,形成「设计—仿真—改良」闭环。

公差链与装配可靠性

关键配合按尺寸链逐段计算,配合间隙、段差、平面度按 GD&T 标注,装配一次到位,减少现场修配与选配。

材料与成本联动

结构方案同步给出材料建议(ABS/PC/PC+ABS/PA+GF/TPE 等)、克重估算与单件成本区间,让设计一开始就落在预算里。

工程文档一次交齐

3D 数模、2D 工程图、爆炸装配图、BOM 清单、DFM 报告、材料与表面处理建议一次性打包交付,可直接进入开模或询价。

CORE DESIGN CAPABILITY

核心结构设计能力

覆盖外观件、结构件、连接件与功能件的完整结构开发能力,适配消费电子、汽车内饰、医疗与智能家居。

DESIGN PROCESS

结构开发流程

从产品定义到量产支持的十步标准化链路,每一步都有明确交付物与评审节点,进度与风险全程可追溯。

需求与规格

PRD/外观方案

概念结构方案

Stack-up 排布

3D 结构建模

UG/SolidWorks

拆件与分模

分型面确认

DFM 评审

可制造性检查

CAE 验证

模流+有限元

手板验证

3D打印/CNC

2D 工程出图

GD&T 标注

模具对接

开模数据冻结

量产支持

设变与优化

DELIVERABLES

标准交付物清单

一次结构开发,交付一整套可直接用于开模、询价与品质管控的工程文件。

3D 结构数模

原生格式(PRT/SLDPRT/CATPart)+ 通用格式(STEP/IGES/X_T),含完整特征树,可继续编辑。

2D 工程图纸

含关键尺寸、公差、基准、GD&T 形位公差、表面处理与外观等级要求,PDF+DWG 双份。

DFM 可制造性报告

壁厚云图、拔模检查、缩水风险点、熔接线位置、分模与顶出方案、风险等级与改善建议。

爆炸装配图与装配说明

零件层级、装配顺序、扭矩/插拔力要求、防错设计说明,便于产线与客户评审。

BOM 物料清单

零件号、材料牌号、颜色、表面处理、供应方式(自产/外购)、预估克重与用量。

公差链分析表

关键配合尺寸链逐段计算,含最坏情况与统计法结果,输出装配间隙与段差预测。

材料与工艺建议

树脂选型对比(力学/耐候/阻燃/气味)、模具钢建议、表面处理(喷涂/镀/蚀纹/高光)方案。

量产成本预估

结合克重、周期、腔数与设备吨位,给出单件成本区间与开模费用量级,便于立项决策。

SOFTWARE & STANDARD

设计软件与技术规范

主流 CAD/CAE 平台全兼容,接收客户任意格式数据,按客户企业标准或行业标准出图。

UG NX
3D 主力平台
参数化建模/曲面
SolidWorks
结构与钣金
装配与工程图
CATIA
A 面曲面
汽车内外饰
Creo
参数化设计
族表与配置
Moldflow
成型性验证
充填/翘曲
Abaqus/Ansys
结构验证
跌落/强度
规范项森瑞设计基准说明
壁厚设计通用件 1.5–2.5mm,均匀过渡壁厚差控制在 ±20% 内,避免缩水与翘曲;厚薄过渡按 3:1 渐变
拔模斜度外观面 ≥1°,蚀纹面 ≥1.5°~3°深腔与长骨位按深度加大斜度,防止拉伤与脱模变形
加强筋筋厚 ≤ 主壁厚 60%,高度 ≤ 3 倍壁厚根部加 R 角,避免尖角应力集中与外观缩痕
R 角内 R ≥ 0.5mm,外 R = 内 R + 壁厚消除应力集中,改善熔体流动与脱模
螺柱/BOSS外径 ≈ 2 倍孔径,壁厚 ≤ 主壁厚 60%背面加防缩痕设计(掏料/十字筋),底部加 R
孔位与边距孔边距 ≥ 孔径,孔到边 ≥ 1 倍壁厚避免熔接线落在受力区与外观区
卡扣设计倒扣量 0.5–1.2mm,悬臂长厚比 5–10按 PC/ABS 允许应变反算,保证多次插拔不断裂
公差标注GB/T 14486 MT 等级 或 客户企标关键尺寸单独给公差,一般尺寸按等级统一标注
CASE STUDIES

结构设计典型案例

以下为代表性结构开发项目类型(示例,非特定客户),展示跨行业结构设计能力。

消费电子示例

智能终端整机结构

上下壳+中框+屏幕支架四件式结构,卡扣+螺钉混合装配,1.5m 跌落通过;壁厚 1.8mm,整机减重 12%。

卡扣装配跌落通过轻量化
汽车内饰示例

车载饰件与出风口

PC+ABS 免喷涂高光饰板+TPE 软触包胶,按 VOC 与耐候要求选材,段差与配合面按尺寸链管控在 0.3mm 内。

双色包胶免喷涂尺寸链
医疗器械示例

手持医疗设备外壳

S136 模具钢配合医用级 PC,IP65 密封结构(硅胶圈压缩率 20%),可耐酒精擦拭与高频消毒。

IP65医用材料密封结构
智能家居示例

小家电功能结构件

PA+GF 骨架+ABS 外壳,集成马达减振、水路密封与散热风道,装配零件数由 14 件精简至 9 件。

减振设计零件精简散热风道
0
累计结构开发项目
0
制造业积累
0
DFM 一次通过率
0
首版方案交付
CORE METRICS

核心指标 · 量化实力

结构设计的价值最终体现在开模一次成功、装配一次到位与量产良率上。下方为典型项目统计。

95%
DFM 一次评审通过率
开模前风险清零
92%
首版结构可直接开模
无需大改结构
88%
手板一次装配通过
公差链前置计算
90%
关键尺寸符合图纸
首件三坐标验证
85%
客户需求一次冻结
需求评审前置
95%

设计交期达成率

92%

开模数据一次冻结

88%

老客户复购率

注:以上为典型项目统计区间,实际结果随产品复杂度、外观等级与客户需求变更频次变化;正式项目以评审确认的交付清单为准。

SERVICE MODE

服务模式对比

从单点支持到设计+开模+量产整包,按您的项目阶段与内部资源灵活匹配。点击标签查看详情。

全案结构设计(从 0 到可开模)

客户提供产品定义与外观方案(或仅提供需求描述),我们完成从概念结构到可开模数据的全部工作,交付全套工程文档。

适用场景

新品从零开发、客户无结构团队、外观方案已定但缺工程落地能力。

交付内容

3D 数模+2D 图纸+DFM 报告+BOM+装配图+材料与成本建议。

典型周期

简单件 7–10 工作日;整机类 15–30 工作日(视零件数与外观等级)。

结构优化与改良(已有数模)

客户已有 3D 数模但存在成型缺陷、装配困难、强度不足或成本偏高,我们针对性优化并出改良报告。

适用场景

试模缺陷反复、量产良率低、单件成本需下压、客户要求减重。

常见优化

壁厚均匀化、筋位重排、浇口位置调整、螺柱防缩、卡扣力学重算、掏料减重。

交付内容

优化后数模+优化前后对比报告(缺陷/克重/周期/成本)。

独立 DFM 评审服务

只做评审不动结构:客户数模开模前,由我们出一份独立第三方视角的可制造性评审报告,把风险先讲清楚。

适用场景

客户有自己的结构团队,需要制造端视角复核;或多家模厂报价前统一口径。

评审维度

壁厚/拔模/缩水/熔接线/脱模干涉/分模可行性/腔数与设备匹配。

典型周期

2–5 工作日出报告,含风险等级与改善优先级排序。

结构设计+开模+量产整包

从结构设计一路做到模具与注塑量产,责任单一、界面最少,设计变更与试模问题内部闭环解决。

对比维度结构设计+开模整包(森瑞)设计与模具分开外发
责任界面单一责任主体设计与模厂互相推责
改模/改图响应内部当天启动跨公司沟通,周期长
DFM 深度出图前已确认分模与顶出开模阶段才发现问题
试模问题定位设计/模具/工艺同厂会诊难以界定责任方
总成本减少改模与返工损失单项报价低但隐性成本高
项目周期设计与备料并行,整体更短串行等待,周期叠加

驻场/远程工程支持

按人月或按项目提供结构工程师资源,参与客户内部评审、跟进模具与试模,作为客户工程团队的延伸。

适用场景

客户项目高峰期人力不足、需要制造端工程师长期跟项目。

工作方式

远程周会+数据协同,或按需驻场;可用客户企标与客户 PLM 流程。

计费方式

按人月或按里程碑,双方签订保密协议后开始。

DESIGN PITFALL & FIX

常见结构缺陷与设计对策

多数量产问题的根源在图纸阶段就已埋下。下表列出结构设计中最高频的坑与我们的标准做法。

常见问题结构层面根因设计对策量产端配合
外观面缩水/缩痕螺柱与筋位过厚、背面壁厚堆积筋厚降至主壁厚 50–60%,螺柱背面掏料或改十字筋延长保压、优化浇口位置与保压曲线
产品翘曲变形壁厚不均、筋位单侧分布、脱模应力不均壁厚均匀化、筋位对称布置、增加防变形骨位均衡冷却水路、调整顶出与冷却时间
卡扣断裂/装配失效悬臂过短过厚、倒扣量过大、根部无 R 角按材料允许应变反算长厚比 5–10,根部加 R≥0.3mm控制熔接线避开卡扣根部,检验插拔力
尖角开裂内 R 为 0 造成应力集中所有内角加 R≥0.5mm,受力区加大到 1mm 以上跌落/强度仿真复核最大主应变
脱模拉伤/顶白拔模斜度不足、深腔抱紧力大外观面 ≥1°、蚀纹面 ≥1.5°,深腔加大到 2–3°镜面抛光+氮化降摩擦,增大顶针面积
装配段差/缝隙不均未做尺寸链计算,公差随意标注关键配合做尺寸链最坏情况计算,分配公差预算首件三坐标验证,模具端配磨修正
熔接线落在受力/外观区浇口位置与孔位布局未协同调整孔位/筋位,或与模具端同步改浇口方案Moldflow 验证熔接线位置与气痕
密封失效/漏水沟槽尺寸与压缩率不匹配、压紧点间距过大按 IP 目标设计沟槽,压缩率 15–25%,压紧点间距 ≤30mm密封件选型验证+整机气密/水密测试

关于保密与知识产权

所有结构开发项目在启动前均可签署保密协议(NDA)。客户提供的产品定义、外观方案与技术资料仅用于本项目;我们为客户新开发的结构数模、工程图纸与设计文档,其知识产权按合同约定归属客户。项目数据分区存放、按项目授权访问,离场后按客户要求归还或销毁。

FAQ

常见问题

关于结构设计合作,您可能关心的问题。

我只有外观图或想法,没有 3D 数据,能做吗?+

可以。这是最常见的起点。我们会先做需求与规格确认(尺寸边界、内部器件清单、装配方式、外观等级、目标成本与认证要求),再出概念结构方案与 Stack-up 排布,客户确认后进入详细建模。若连外观方案都还没有,我们也可基于功能需求先出结构可行性方案。

结构设计的周期和费用怎么算?+

周期与零件数、外观等级、功能复杂度直接相关:单个简单结构件通常 7–10 工作日出首版,整机类项目 15–30 工作日。费用按零件数与工程量评估,若后续在森瑞开模与量产,设计费可按约定比例抵扣。具体以正式报价单为准。

你们支持哪些软件格式?会不会有数据转换损失?+

3D 主力平台为 UG NX 与 SolidWorks,同时可处理 CATIA、Creo、Inventor 数据;通用格式支持 STEP/IGES/X_T/STL/Parasolid。我们优先用客户原生格式作业以保留特征树,避免转换后无法参数化编辑;若只能提供中间格式,我们会重建可编辑特征。

设计过程中我方可以参与评审吗?+

可以,而且我们强烈建议。标准流程中设有三个正式评审节点:概念方案评审、3D 结构评审(含 DFM)、出图前冻结评审。每个节点提供带批注的 3D 视图或轻量化模型(可用浏览器查看),客户确认后才进入下一阶段,避免方向性返工。

结构设计会同步做仿真验证吗?+

会。结构方案定稿前,我们用 Moldflow 验证成型性(充填、熔接线、翘曲),用有限元验证力学性能(跌落、小球冲击、按压强度)。两类仿真结果会反哺结构改良,形成闭环。仿真服务也可单独委托,详见「有限元结构仿真」页面。

设计完成后,一定要在森瑞开模吗?+

不强制。结构设计可作为独立服务交付,客户拿到全套数据后可自行选择模厂。当然,若在森瑞一并开模与量产,设计—模具—试模的沟通链路最短,改模与设变响应最快,隐性成本通常更低。

把您的产品想法,变成能开模的图纸

无论您手上只有一张外观图、一个竞品样件,还是一份需要优化的旧数模,我们都能给出可落地的结构方案。发送需求即可获得免费初步评估与结构可行性判断。