摘要：文章圍繞如何在三網融合同等技術條件下進行立式機頂盒創(chuàng)新設計，在造型、結構、散熱、可靠性方面分別提出了不同的設計思路和方法。外觀造型應用設計學中的構成設計、結構形式提出和應用無螺釘“金屬V型勾和卡位裝配”方式、散熱提出“煙囪型散熱設計”實現方法和應用方式，設計出基于三網融合的立式機頂盒。

關鍵詞：產品創(chuàng)新；外觀造型設計；結構設計；散熱設計；立式機頂盒；三網融合 文獻標識碼：A

中圖分類號：TN948 文章編號：1009-2374（2017）02-0041-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.02.019

本文課題來自企業(yè)三網融合開發(fā)項目，主要是針對目前新的城市家居環(huán)境中擁有平板電視和可提供電信、聯(lián)通、移動這三家公司出品的IPTV（互聯(lián)網電視業(yè)務）的家庭所開發(fā)的立式融合型機頂盒。課題屬于企業(yè)現實性項目，整個過程中綜合考慮造型、結構、模具、技術和成本等多方面的因素，合理地進行協(xié)調，做出最佳實現方式。設計過程中，以公司現有三網融合技術為支撐平臺，保證企業(yè)產品高質量的同時，著力分析外觀造型、散熱方式、結構方式、裝配方式、成本、可靠性等設計問題。

1 產品的用戶需求分析

1.1 產品的功能需求

基于三網融合技術平臺研發(fā)的家庭數字終端產品，利用寬帶網，集互聯(lián)網、多媒體、通訊等技術于一體，向家庭用戶提供包括數字電視在內的多種交互式服務的嶄新技術，實現觀看電視直播、電影點播、網上沖浪、娛樂等功能。

1.2 產品的應用環(huán)境

城市家居環(huán)境中擁有平板電視和可提供電信、聯(lián)通、移動這三家公司出品的IPTV（互聯(lián)網電視業(yè)務）的家庭。

1.3 產品的個性化需求

（1）符合主流客廳使用環(huán)境，造型具有設計感、風格簡潔、色彩主流；（2）經濟、實用、耐用、安全可靠；（3）擺放穩(wěn)定、利于散熱。

1.4 產品的市場推廣需求

用戶是可安裝融合型機頂盒的家庭；外觀設計風格簡潔、大氣；色彩黑白為主；擺放方式立式設計；散熱方面解決產品發(fā)熱量大；結構、工藝、裝配等優(yōu)化創(chuàng)新降成本。

2 用戶需求功能的實現

2.1 產品外觀造型的確定

從目前城市中一般家庭的家居環(huán)境來看，電視機、電視柜、路由器等同類產品都以長方形、直線等元素造型為主，客體環(huán)境比較具有現代感。

因此，在設計中綜合考慮客戶、市場及現代家庭的審美需求，提出了在外觀造型設計中應用構成設計的理念。構成是近代造型的常用概念，分為“形體”和“構造”兩大部分，其原理可從視覺美、形式美、感官美和虛擬美的角度加以把握和理解。

在外觀整體造型設計中，應用構成設計中的對比構成，將機頂盒用分割線手法按照1∶3的比例分成前殼和后殼，在前殼上做工藝槽，使得產品更具設計感。產品表面工藝采用前殼光面、后殼啞面相結合，形成強烈的對比，呈現出穩(wěn)重、大氣的風格。

在外觀細節(jié)造型設計中，應用構成設計中的對比、虛實構成，并充分結合產品的特殊性（發(fā)熱量大），結合整體造型，用幾何線條將散熱孔和工藝槽平均分為3組，每組之間虛實結合、簡與繁對比、殼體兩側散熱孔對稱設計。給人一種視覺享受，也使得整個產品在視覺上更具立體感。頂面散熱孔和殼體兩側散熱孔使產品形成了“煙囪型散熱”效應，從設計源頭上解決了散熱的問題，使外觀造型、構成設計美學和散熱完美地結合在了一起。

2.2 產品的結構確定

在產品的結構設計中，如何使產品盡可能做到外形美觀、使用性能優(yōu)良、成本低、可制造可加工性強、可裝配性、維修簡單、方便運輸以及對環(huán)境無不良影響等，是設計師一直以來研究和創(chuàng)新的課題。

因此，在產品結構設計時，將零部件分為前殼、后殼、金屬V型勾三個部件，從部件數量上控制成本，取消了傳統(tǒng)的螺釘裝配固定，減少了螺釘成本和人工成本；在實現方法上采用金屬V型勾和卡位裝配形式，免去了裝配時人工打螺釘固定殼體的環(huán)節(jié)，采用卡位裝配形式保證其安全可靠性。在打開方式上利用塑膠材料本身彈性和人手上捏力，通過彈性打開機器。

從以上結構形式上提出和實現了無螺釘設計“金屬V型勾和卡位裝配”的結構方式。

2.3 產品的散熱設計實現

散熱問題一直是留給設計師們值得深入創(chuàng)新和研究的課題。針對不同的產品散熱設計的合理性對產品有著至關重要的影響。如何應用美學方式解決散熱是設計師的一個新思路。在產品的散熱設計中，散熱孔設計根據造型幾何分割，將殼體分成前后殼，散熱孔開在后殼頂面和后殼兩側面形成煙囪效應，冷空氣從后殼兩側面進入，熱空氣從頂部流出，且盒體兩側無阻擋，利于輻射熱量形成空氣循環(huán)帶走熱能，有效地解決了塑膠立式機頂盒的散熱問題。

本課題通過研究立式融合型機頂盒外觀造型、構成設計學、散熱之間的關系，巧妙的應用“煙囪型散熱設計”散熱方式，完美地將三者之間的關系通過對比、虛實、對稱、幾何分段等構成方式結合在一起，既解決了產品設計中的散熱問題，又很好地把構成設計美學應用到產品的造型設計中，使散熱設計和藝術效果都得到了充分的體現，將整個產品完整性、統(tǒng)一性、設計感呈現在用戶面前，使產品更具吸引力。

2.4 產品的成本控制和可靠性

在產品的創(chuàng)新設計中成本的控制和可靠性的設計主要有以下方式：減少零件數量、簡化產品結構、零件標準化、產品模塊化、設計穩(wěn)定的基座、設計導向特征、零件先定位后固定、防錯的設計、人機工程學的設計等。產品結構設計通過遵循面向裝配的設計指南，提高產品的可裝配性，從而提高產品裝配效率、減少產品裝配錯誤和裝配時間、提高產品裝配質量等。本文所設計的立式融合型機頂盒從以下兩方面進行了成本的控制和可靠性設計：

2.4.1 成本的控制。（1）結構設計降成本，采用無螺釘設計，取消了傳統(tǒng)的螺釘裝配固定，減少了螺釘成本，降低人工裝配成本、減少裝配工序、提高了生產效率；（2）散熱設計減低成本，采用“煙囪型散熱設計”，取消了傳統(tǒng)金屬散熱塊導熱設計減少了金屬導熱塊和裝配螺釘，從根本上降低了部件成本和裝配成本；（3）降低維修成本，利用塑膠材料本身彈性和人手上捏力，通過彈性打開機器，取消了螺釘固定方式。使產品在后期維修維護中拆裝快捷，人工裝配方面少去了人工打螺釘環(huán)節(jié)，降低了維修成本，提高了工作效率、降低了產品報廢率；（4）材料工藝減少成本，材料采用普通ABS，ABS材料具有高流動性、價格便宜等特點。產品表面工藝前殼表面采用拋光處理，后殼表面采用細磨砂亞光蝕紋處理，通過前后光啞面體現產品品質。

2.4.2 可靠性設計。（1）外觀造型設計立式設計，整體造型底部寬，殼體底部的寬度充分保證了產品使用環(huán)境中擺放的穩(wěn)定性；（2）結構設計上使用“金屬V型勾和卡位裝配”，實現了無螺釘內扣結構形式，整圈內扣和金屬V型勾相結合，保證產品的安全可靠性；（3）材料選用ABS，ABS材料的熱變形溫度為93℃～118℃，能充分保證產品穩(wěn)定性。ABS的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟取穸群皖l率的影響，可在大多數環(huán)境下使用；（4）接口設計上布局插線的接口在殼體下半段，有利于殼體和接口之間相互支撐，使產品放置更加穩(wěn)固。

3 結語

從本文中梳理以下創(chuàng)新點：（1）構成設計在外觀造型設計中的實現；（2）無螺釘設計“金屬V型勾和卡位裝配”的結構方式的實現；（3）“煙囪型散熱設計”散熱方式的實現和應用；（4）造型設計、結構設計、散熱設計、裝配人工降低成本和保證產品可靠性。

以上創(chuàng)新點，基于三網融合的立式機頂盒設計項目，以用戶的需求為出發(fā)點，以產品創(chuàng)新設計為目的，以市場為向導、以課題基礎為引導，以提高產品的附加值為責任。在保證產品必備功能的前提下創(chuàng)造性提出了幾點創(chuàng)新點，改善和創(chuàng)新了產品的合理性，讓用戶體驗更方便、舒適，外觀造型設計視覺上給人賞心悅目的享受，并成功解決了散熱、成本控制、可靠性等給企業(yè)帶來壓力的實際問題，同時也滿足用戶需求和符合市場對產品的需求、定位。在產品創(chuàng)新設計中體現了設計的價值，為公司提供了有責任的設計，為公司新產品研發(fā)設計打下良好的基礎。

參考文獻

[1] 馮豫韜，許翰銳.構成空間及其在產品設計中的應用

[J].鄭州輕工業(yè)學院學報（社會科學版），2008，9（2）.

[2] [美]金伯利·伊拉姆，李樂山.設計幾何學[M].北京：中國水利水電出版社，知識產權出版社，2004.

[3] 楊亞麗.數字電視一體機造型設計與外殼結構設計優(yōu)化分析[D].華南理工大學，2015.

作者簡介：龐力源（1986-），男，甘肅張掖人，供職于四川九州電子科技股份有限公司，研究方向：數字電視、數據通信、寬帶網絡、三網融合產品工業(yè)設計、結構設計。

（責任編輯：黃銀芳）