中式户外灯具系列造型及结构设计

目录前言 11.设计任务 21.1课题来源 21.2产品特性 31.3市场调研 41.3.1竞争对手产品调研 41.3.2调研结果 52.中国传统文化元素与现代设计 72.1中国传统文化元素 72.2中国古典建筑主要特征 72.3现代设计 102.4中国传统文化元素与现代设计 113.初步概念设计 123.1初步草图 123.2初选方案 133.3进一步设计 143.3.1造型设计 153.3.2结构设计 163.4确定方案 234.规划设计 254.1色彩方案 254.2材料选择 264.3建立数字模型 284.4尺寸图 305.模型制作 31结论 36致谢 37参考文献 38附录 39前言南京金源造明灯饰有限公司成立于1995年10月，是专业生产路灯、庭院灯、草坪灯、地埋灯等高档户外灯具的大型合资企业。产品在大陆和台湾地区享有极高的声誉，拥有强大的设计生产能力,设计力量雄厚,公司有员工500人左右,年产值1亿,在国内同行中处于领先地位，产品品质已超过同类进口产品,属于国内知名厂家。金源可以为国内外用户提供五金制品、塑胶制品、重力铸造、铝合金压铸、真空镀膜、抗紫外线UV光固化，喷塑以及木纹、大理石纹转印喷塑的设计制造后OEM、ODM加工，此外，金源还能为客户提供照明设计方案、景观环境设计方案，并能为客户提供全套的产品，以及道路照明的安装和施工。这些服务都是在法定的经营范围之内，并获得资格认证。工程业绩

：上海市维多利亚广场、上海火车南站广场、青岛市八大关景区、南京市禄口国际机场、长春东方明珠、南京市国际会展中心、南京市玄武湖、月牙湖公园、清华大学、南京大学等。这次毕业设计是应南京金源造明灯饰有限公司的要求：设计出结构功能合理，造型美观新颖、人机关系和谐、经济性良好的符合企业设计要求的中式户外灯具。通过本次设计，将理论与实际相结合，锻炼自己独立解决问题的综合设计能力，将所学的知识充分应用到具体的设计课题中。我通过在金源公司实习三个多月的时间，系统应用所学的理论知识和设计方法，查阅国内外相关材料，从产品的功能、结构、造型、人机关系、材料、色彩、细节等方面着手，设计出结构功能合理，造型美观新颖、人机关系和谐、经济性良好的符合企业设计要求的中式户外灯具。通过本次毕业设计，锻炼了自己的综合知识应用能力，理论联系实际的研究能力，独立解决实际问题、实际动手的创造能力。同时通过毕业设计，培养了自己的工作适应能力与团队合作精神。掌握相关产品的设计研究方法，为将来更好的从事产品设计工作打下了基础。1.设计任务1.1课题来源此次的毕业设计课题是南京金源造明灯饰有限公司的中式户外灯具系列造型及结构设计。户外灯具为通道、台阶、门口、庭院、道路处等场所提供了必要的照明，可以使您生活更安全，更放心。所设计的产品中式户外灯具（如图1.1、1.2）——以下两款是公司06年产品：图1.1宫灯SB6530图1.2宫灯SB6540目前市场上现有的其他公司的古典户外灯具（如图1.3、1.4）：图1.3古典灯图1.4古典灯图1.5古典灯图1.6古典灯1.2产品特性随着生活水平逐步提高，各式各样的灯具除要满足照明的需求外，亦要符合装饰和美化环境的效果，因此，加速了灯具灯饰行业的发展。据报导，目前占据全国灯饰市场超过四成市场份额的中山古镇，自90年代以来，上缴国家税收额每年均以约20%的速度递增，反映不断扩大的灯饰市场。现时中国内地已成为了灯饰消费大国，年需求各类灯饰在5,000万台以上。灯具是光源，灯罩、灯座、开关和其他附件等装配组合而成的照明器具，它又是用来控制光源、光线投照的方式，同时又能起到保护光源，提高照明效率的照明工具。中国是全世界的灯具制造中心，有数据显示中国每年灯具的出口量超过1000亿。灯具设计：1．灯泡——发光的工具白炽灯是由灯泡内的乌丝通过电流加熟而发光，乌丝越粗，功率越大，发光效率越强，反之。灯具设计无需设计灯泡，主要是善于选择和利用灯泡2．灯罩——反光的工具作用：反射光，阻挡光扩散，改直接为漫射光，以免产生眩光，保护视力。灯罩要有一定的强度和耐温性能。材料----金属类：钢，铝，锌，铜等，非金属类：塑料，搪瓷，镶银镜，陶瓷等灯罩受热最高的地方是灯罩顶端，一般表面都镀过耐温层材料，低温材料的灯罩上方必须开孔，散热孔的大小一般为2～3mm。灯泡乌丝与灯罩低之间的保护角一般为30°---45°3．开关按钮式、琴键式、拨动式、旋转式(无极调光)、轻触式、触模式、感应式(红外光)，光控声控式（光敏开关）等。灯具设计的有关技术要求和注意问题安全、实用，经济、美观----设计原则技术要求：安全性灯具的防触电保护分为0类、Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类四级，0类为一般，Ⅲ类为安全度最高。1．绝缘的材料如塑料：电木PF、陶瓷：云母、橡胶：硅橡胶等2．防潮性材料防潮(水)性，湿度50％50°C表面无锈点，防潮防水防漏电。3．电源线抗拉性打结方式应安全，应有橡胶垫，迷宫等，灯具引线长不少以1.8米。4．抗震性防外力(失落试验)外壳、灯罩、灯座应加防震胶圈或保护垫。5．防盗性尤其是户外环境照明灯具设计，更应该考虑被盗，可考虑特殊工具安装和拆卸。1.3市场调研1.3.1竞争对手调研通过了解，现在在照明行业的厂家很多竞争对手，客户选择灯饰时更注重设计美观和与整体装饰和谐统一。近年不少人开始欣赏优雅的欧式设计灯饰及装置。颜色方面亦渐趋多元化，有枫叶红、天然蓝、珊瑚黄、水草绿等色彩。改革开放以来，随着沿海地区经济的迅速发展，亦刺激了这些地区灯具灯饰业的发展，主要产区集中在广东、浙江、上海、江苏等省市。其中中山古镇是最大的生产销售基地。20年前，中国灯具生产企业不超过百家，现在，全国年销售额在100万元人民币以上的灯具企业便超过2,000多家。这些企业生产的产品不但满足国内市场需求，而且还出口至世界各国。被誉为「广东国际灯饰城」的古镇，近几年的灯饰业发展突飞猛进。据统计，全镇现有700多家灯饰配件厂，1,500多间灯饰生产经营企业，占全国灯饰市场46%的份额，年销售收入逾16亿元人民币，成为国内最大的装饰性灯具生产基地和产品集散地。经过五、六年时间，古镇十里灯饰长街的规模已经形成，汇聚着射灯、水晶灯、台灯、壁灯、天花灯、宫廷灯、吊灯、庭园灯等8大系列及数千个花色品种。据了解，仅这条灯饰长廊，每年销售额便高达数10亿元人民币之多。如今古镇大部分灯饰企业都以能保证经销者利益的代理制发展灯饰在各地的销售网络，其中采用连锁、特许、专卖等多种新型营销业态的也大不乏人。此外，东莞鸿图国际灯饰广场、江苏的张家港口岸、浙江的温州、郑州灯具中心批发市场及刚刚开业的北京健翔桥灯具批发市场等的灯具灯饰业亦发展蓬勃。浙江温州东方灯具大世界也是全国最大的灯具专业市场之一。灯具种类齐全包括吊灯、天花灯、台灯、壁灯、画灯、射灯、牛眼灯、庭院灯、工程灯、船用灯、车用灯、节能灯、舞台灯、触摸感应灯、豪华水晶灯等一应俱全。目前，浙江温州的灯具生产企业已达1,000多家，在全国拥有直销部400多家、专卖店2,000多家，1万多名经销商遍布全国100多个城市。近年外国大型灯具企业陆续进入中国，如欧洲第一大灯具制造商Philips公司在上海建立了灯具合资企业。欧洲第二大灯具制造商美国Thorn公司先后在广州和天津建立独资企业。美国第二大灯具制造商Cooper公司在广东顺德、东莞和苏州分别建立合资企业生产室内外照明灯具。美国第三大灯具制造商Thomas公司除采购大量中国灯具销往美国外，目前正在南京洽谈成立合资企业。日本企业亦包括大山（Odelic）公司、松本电工及松下电工（National）与四通在北京成立松下四通公司。外国企业进驻内地，必将进一步推动中国灯具制造技术的发展，增加内地市场的同业竞争。1.3.2调研结果国外灯具产品千姿百态，光怪陆离，但影响较大的主要有欧美日等国的灯具设计产品。<1>典雅豪华的西欧灯具西欧灯具较严谨，高雅。从款式设计来说，大致可分为三类：一是古色古香的古典风格，灯具设计往往显示出十八世纪以来的欧洲古建筑的风貌；二是造型设计艺术化，常以人物，动物和植物等作为设计装饰对象，给人与一种立体的美感。三是现代风格设计，灯具设计采用现代高科技的新材料、新工艺和新技术而设计制作的现代灯具，具有严谨、高档、豪华和现代感强等风格特点。<2>潇洒飘逸的美国灯具美国是一个经济发达的国家，各种全方位调节照明度的活动灯具很受欢迎，但美国有两种灯具的使用量是很大的，一种是户外灯；另一种是曲臂活动灯(娱乐灯)。美国人的门厅照明或庭园照明的户外照明灯具非常普遍，这种户外灯大都是用铜制成灯架，中间有玻璃装饰并反射光线。另外一种灯具是活动灯，美国人生活随和，夜间居室各处都需要局部照明，因此活动灯具可以随意调节曲伸，潇洒自如。<3>精湛温馨的意大利灯具意大利的水晶灯饰更体现其精湛的工艺，灯架大多用精铜制成，由各种水晶珠组成的灯饰在灯光的折射下，呈现出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色，光彩夺目，气派辉煌，令人眼花缭乱，目不暇接。<4>明快清新的日本灯具日本灯具风格以明快、清新见长。有些灯具用工程塑料制成，造型独特，线条流畅；而有些吊灯则用环形荧光灯管较多，灯架材料多以藤、竹、木等制成，结构则用“井”字或“十”字型扣合结构，结构巧妙、工艺精细，呈现出一派浓厚的日本民族气息。在国际灯具市场上，名贵品牌大多为欧美国家的产品。它们的生产技术先进、完善，其产品除材料的质量较高外，在外观造型和功能上均有较强的装饰性和实用性。国内灯具企业必须调整自身产品结构和市场发展战略，不断地提高产品质量和档次，并要注重产品国际质量认证工作和安全认证工作，提高产品的竞争力。市面上照明灯具品牌很多，虽然品牌众多，但是在中国古典灯上研究较少，造型上比较传统单一，设计比较单一，体形比较庞大，做工不精致，产品质感很差、多是一些沉闷的设计，并且很少从人机结构色彩等方面考虑问题。2中国传统文化元素与现代设计2.1中国的传统文化元素1、传统文化

什么叫传统文化？我们要有新的概念，人类昨天社会实践活动所创造的一切文明成果，对于今天而言，都是传统文化；今天人类社会实践活动所创造的文明成果，对于明天而言，也是传统文化。所以，我们不能一提传统文化，就联想到落后。事实上，人类在创造文化的过程中，早已经把那些落后的糟粕淘汰；被保留下来的，对今天和明天能够产生巨大影响的。

2、中国元素

“什么才是中国元素？”这是个很难一句话能说清的问题。在张艺谋的创作中，京剧的表现方式是中国元素；在吴冠中的画中，水墨意境就是中国元素；在梁思成的心中，飞檐翘壁就是中国元素……

中国元素是中国文化的精髓,并延续到我们现代生活中来，更起到传承民族文化的作用，是中华民族的独有的内在和外在的特质，既有形而下的具体物质，也有形而上的意识形态。

比如建筑风格元素，紫禁城、长城、敦煌、布达拉宫、苏州园林等；服饰风格元素，丝绸面料、唐装、旗袍、中山装等；文化风格元素，国画、脸谱、京剧、印章等；自然风格元素，长江、黄河、黄山、珠穆朗玛峰等；动物风格元素，熊猫、白鳍豚等；宗教神话风格元素，观音、如来佛、龙、麒麟等。这些丰富多彩的元素，是中华文化在外国人心中的标志。不仅如上所述，讲究对立统一、中庸和谐和一分为三的儒家思想、讲究无为而为的道家思想等都是中国文化区别其它文化的地方，当然也属于中国元素范畴。2.2中国古典建筑主要特征：1、梁柱式的弹性结构体系一个国家、一个民族的建筑风格，主要由其建筑结构决定。内部的结构决定了它的外部形式。我国的古代建筑结构，自穴居和巢居发展为地面上的房屋建筑以来，逐渐创造了木构梁柱式的结构体系。虽然也同时并行着以砖石材料建造的叠涩和拱券式结构，但是在长期实践的过程中，梁柱式结构以其各方面的优越性，成为中国古代建筑结构的主流，由此而形成了它的独特艺术风格。2、优美的艺术造型中国古建筑的轮廓和形式：中国古代建筑以它优美柔和的轮廓和变化多样的形式而引人注意，令人赞赏。但是这样的外形不是任意造成的，而是适应内部结构的性能和实际用途的需要而产生的。如像那些亭亭如盖，飞檐翘角的大屋顶，即是为了排除雨水、遮阴纳阳的需要，适应内部结构的条件而形成的。这些做法既解决了建筑物的稳定功能，又增加了建筑物外形的优美曲线，把实用与美观恰当地结合起来，可以说是适用与美观的统一佳例。中国古代建筑的艺术造型外观中国古代建筑的艺术造型外观，一般可以分作台基、屋图2.1古典建筑身和屋顶三个部分（如图2.1所示）。台基是建筑物的下部基础，承托着全部上层建筑的重量。高大的台基不仅使上部建筑华丽壮观而且也有防潮去湿的作用。屋身（主要构架）是建筑物的主体部分，以柱子、墙壁构成各种形式的室内空间，供各种用途的需要。屋顶（也称屋盖）是房屋的顶盖，起防备雨雪以及各种下坠物品侵害和遮阴避日防寒保暖的功用。屋顶在艺术造型上有着非常显著的特色。在屋顶之上精心布置了许多装饰，特别是在一些华丽雄伟的建筑物屋顶上，装饰着人物、飞禽、走兽和各种形式的图案花纹。在重要的建筑物上，还以屋顶的形式来区分建筑的等级。台基、屋身和屋顶三部分，共同构成了中国古建筑的艺术形象。它们的造型不仅庄严雄伟而且优美柔和。中国古建筑的平面、立面和屋顶：中国古建筑的平面、立面和屋顶的形式丰富多彩，有方形的、长方形的、三角形的、六角形的、八角形的、十二角形的、圆形的、半圆形的、日形的、月形的、桃形的、扇形的、梅花形，圆形、菱形相套的等等。屋顶的形式有平顶、坡顶、圆拱顶、尖顶等等。坡顶中又分庑殿、歇山、悬山、硬山、攒尖、十字交叉等种类。还有的把几种不同的屋顶形式组合成复杂曲折、变化多端的新样式（如图2.2所示）。图2.2古典建筑3、整齐而又灵活的平面布居建筑的平面布局是决定一座建筑、一组建筑、一群建筑，甚至一个村镇、一个城市形制的重要因素。在中国古代建筑中，基本上有两种平面布局的方式。一种是庄严雄伟，整齐对称，一种是曲折变化，灵活多样。另一种布局方式则与之相反，不求整齐划一，不用左右对称，因地制宜，宜布置。4、绚丽而又淡雅的色彩中国古代建筑的色彩非常丰富。有的色调鲜明，对比强烈，有的色调和谐，纯朴淡雅。建筑师根据不同需要和风俗习尚而选择施用。大凡宫殿、坛庙、寺观等建筑物多使用对比强烈，色调鲜明的色彩：红墙黄瓦（或其他颜色的瓦）衬托着绿树蓝天，再加上檐下的金碧彩画，使整个古建筑显得分外绚丽。在表现中国古建筑艺术的特征中，琉璃瓦和彩画是很重要的两个方面朴素淡雅的色调在中国古建筑中也占了很重要的地位。如江南的民居和一些园林、寺观，以洁白的粉墙、青灰瓦顶掩映在丛林翠竹、青山绿水之间，显得清新秀丽。北方山区民居的土墙、青瓦或石板瓦也都使人有恬静安适之感。甚至有一些皇家建筑也在着意追求这种朴素淡雅的山林趣味，清康熙、乾隆时期经营的承德避暑山庄就是一个突出的例子。5、丰富的雕塑装饰古建筑的雕塑一般分作两类，一类是在建筑物身上的，或雕刻在柱子、梁枋之上，或塑制在屋顶、梁头、柱子之上的。题材有人物、神佛故事、飞禽、走兽、花鸟、鱼虫等等，龙凤题材更被广泛采用。雕塑的材料根据建筑物本身的用材而定，有木有石，有砖有瓦，有金有银，有铜有铁。另一类是在建筑物里面或两旁或前后的雕塑，它们大多是脱离建筑物而存在的，是建筑的保藏物或附属物。建筑物内的雕塑多为佛、道寺院内的佛、道教内容。图2.3古典建筑6、建筑与环境的配合与协调建筑本身就是一个环境，供人们从事多种活动，因此被称之为空间的艺术。在这方面，中国古建筑有着很高的成就，有许多精辟的理论与成功的经验。古人不仅考虑建筑物内部环境主次之间、相互之间的配合与协调，而且也注意到它们与周围大自然环境的协调。中国古代建筑设计师和工匠们，在进行规划设计和施工的时候，都十分注意周围的环境，对周围的山川形势、地理特点、气候条件、林木植被等等，都要认真进行调查研究，务使建筑的布局、形式、色调、体量等与周围的环境相适应。一个建筑与另一个建筑之间的配合协调、一个建筑组群与另一个建筑组群之间的配合协调，是中国古建筑艺术中十分重要的特征之一，也是中国古建筑艺术的巨大成就之一。2.3现代设计设计，作为和我们生活息息相关的一种活动，从宏观角度来看，国家一些政治改革、经济发展方面，都可以称之为设计；微观方面，人们日常生活中的衣食住行都囊括在内，设计是“以人为本”。设计，是文化艺术与科学技术结合的产物，而艺术与科技，又同属于广义的文化范畴。文化是人类社会历史实践过程中所创造的物质文明与精神文明的总和，具有不可逆的传承性。虽然一代又一代的艺术家与设计师，总是企图摆脱传统文化的阴影，创造属于他们自己的艺术里程碑，但传统文化还是如影随形，到处可见。因此，我们可以说，任何传统文化，都必然对艺术与科技的发展，产生非常深刻的影响，并且通过艺术与科技，或者直接，或者间接，都对现代设计产生连带的巨大影响。现代设计，我们今天所承认的，大体上起源于西方的工业革命，那是18世纪的事情，现代设计作为工业革命的响应，开始走上历史舞台。而后，作为一种文化运动，并且对今天仍然有着极强理论指导意义，或者实践影响作用的，则是20世纪初期以来的现代主义设计运动。2.4中国传统文化和与现代设计现在我们也说设计圈里能解决传统文化与现代设计的人就是大师。陈汉民先生解决了一点，靳埭强先生解决了一点，所以我们称他们为大师。陈汉民先生在设计王府井饭店的标志时，把传统的中国结与建筑墙壁上的装饰融合起来，使我们看到这个标志时，既有中国的文化的情结，又具备现代设计的特点，现代又不失传统。贝聿铭先生更是世界公认的建筑大师，在做中国的香山饭店运用江南水乡的青砖灰瓦白墙色调，使现代建筑加上文化情怀，形成了一种共鸣。他们这些大师自身都具备得一定的文化素质，挖掘出了中国传统文化的精髓，一种韵致，让我们感到了一种似曾相似的感觉。当代设计的发展不仅仅是设计师的个人问题而是设计师与大众的配合的问题，寻找相同的切入点，即传统文化的介入应该来说对当代设计文化具有推动作用。我们的前人创造了昨天的传统文化，我们正在创造明天的传统文化，传统文化曾经成就了人类文明发展史上一个又一个辉煌，它也必将对人类不可能终止的文明发展，继续发挥着巨大的、无处不在的影响。传统文化之对于我们今天的现代设计，如鱼得水，须臾不可离开。3初步概念设计3.1初步草图产品开发中，不同特性的产品外型和结构都有它不同的要求。首先，现在的户外灯产品不断满足人们的视觉冲击和实用功能，而不再像传统产品那样粗糙、简单；其次是外观造型中内部机能人机性的表现，再其次是造型和材质的美感因素等。随着户外灯具产品技术的日趋成熟，这就为灯具产品外型和结构设计提供了广阔的空间。创意阶段的基本目标之一就是产生尽可能多的设计想法，越多越好。我初期设计的方案草图（如图2.1、2.2所示）：图3.1方案草图图3.2方案草图3.2初选方案三月份，我在公司出了很多方案，总经理和设计部部长对我的设计都比较满意，后来公司采用了我的四个初步方案：图3.3方案一图3.4方案二图3.5方案三图3.6方案四以上四款灯（如图3.3、3.4、3.5、3.6所示）的创意来源于中国古典元素：第一款（如图3.3所示）灯创意来源于灯笼，加上圈形纹理，使造型更加美观，结合现代的材料和工艺（灯体吹塑成型），使得古典和现代很好的融合在一起，符合市场的需要。下面（如图3.4、3.5、3.6所示）三款灯的创意来源于中国古典建筑，通过学习调研，充分理解了古典建筑中飞檐翘角的屋顶，屋顶上精心的装饰，优美的线条和窗花，变化的台基，和谐的对称等中国元素。结合现代灯具材料和生产的需要，把这些中国元素很好地融到设计中来，使得设计出的灯具既实用又美观。3.3进一步设计根据初步选定方案，进行进一步的细化设计，先从造型设计着手。因工作量大，毕业设计只做了方案二的系列设计。其他三款公司会陆续开发。户外灯具产品的形体结构设计牵扯知识范围十分广泛，主要有：材料选用、表面处理、加工手段、包装装潢等，这些因素的运用直接影响户外灯具产品的生命和外观形象的变化，可以说设计者水平的高低决定了产品的生命力和产品的档次高低，高档次产品不一定是高造价，运用低造价设计出高档次的产品是设计者高水平高素质的体现。1.要评审造型设计是否合理可靠，包括制造方法，塑件的出模方向，出模斜度、抽芯、结构强度，电源安装（和光学设计人员配合）等是否合理。2.根据造型要求确定制造工艺是否能实现，包括模具制造、产品装配，外观的喷漆、材质选择、须采购的零件供应等。3.确定产品功能是否能实现，用户使用是否最佳。4.进行具体的结构设计、确定每个零件的制造工艺，要注意塑件的结构强度、安装定位、紧固方式、产品变形、元器件的安装定位、安规要求，确定最佳装配线路光源。5结构设计要尽量减小模具设计和制造的难度，提高注塑生产的效率，最小限度的降低模具成本和生产成本。6.确定整个产品的生产工艺、检测手段，保护产品的可靠性。选择了第二个方案后，就开始进一步设计了，首先造型基本变化不大，但需局部细节调整。3.3.1造型设计产品的设计也总是意味着对社会的设计。造型通过对社会及文化的变化所作出的具有远见的反应，塑造着我们生活的时代。一个创新的造型设计需要有一个具有创意性的环境和多元文化。它们是面向未来的造型与概念不可缺少的土壤。在未来户外灯具市场的竞争中，外观设计的竞争将占相当大的份额，能否贴近生活，能否把握潮流是户外灯具设计者的根本设计标准，突出的设计可以成为逆转市场的重要因素。在设计的过程中，我找了很多相关中国古典元素的资料，后通过设计创意，我结合了中国元素和中国古典建筑，提取古典建筑中飞檐翘角的屋顶，屋顶上精心的装饰，优美的线条和窗花，变化的台基，和谐的对称等中国元素。结合现代灯具材料和工艺，把这些中国元素很好地融到设计中来，使得设计出的灯具（如图3.7所示）既实用又美观。图3.7灯头3.3.2结构设计中国灯具与老外灯具目测的最大区别在于我们的产品做工不精致，因小失大，很多细小的地方都非常粗糙，造成产品整体品质上不了台面，一直像是地滩货！其实成本并没有降低多少！由于同样一款大家都有模具，压铸件价格差不多，只能在诸如反光器、电器板、透光罩、搭扣、密封圈、支撑杆等上做文章降低成本，加之企业之间没有品牌个性的区分，产品就严重同质化，最后就只能打价格战了！户外灯具行业仿佛是被现代工业设计学科所遗忘的角落！但是工业设计在汽车和手机上的应用已经令人鼓舞！结构设计需要设计师专业和严谨，灯具的结构直接关系到灯具的成本，如能否生气，材料是否浪费，模具费用是否增加等问题。在根据造型设计结构时遇到了很多问题，首先是如何将灯头分成各个部件，分好了后怎么连接，连接时怎么处理连接影响了造型等。通过和公司设计人员商榷，初步将该灯分了六大块，靠相关机构连接，花了半个月左右的时间，结构大体成型（如图3.8所示）：图3.8灯头主体安装要求:1、灯头上盖与灯头灯身之间用铰链和铰链螺丝板连接；2、电器板与灯头上盖之间用螺钉连接；3、有机板和有机板与灯身之间用玻璃胶粘牢；4、光源组件与灯头灯身之间用压板固定；该灯具（如图3.8）所示的主体采用高强度的SMC高分子FRP模压成型，在结构设计中，根据结构设计的一些基本注意事项要求作出合理的修改。灯具每一个结构都是在限制约束的条件下进行设计的，我们设计的东西不是概念性的，而是针对客户需求，满足市场需要，符合生产工艺的设计。在做好结构后，又发现了这样的结构在维修时不方便，整个灯具都固定死了，所以考虑再三，在灯头中盖和下窗花之间加了个四角框，起到固定上下灯体（如图3.9所示），从而便于换灯维修。图3.9灯头打开图图3.10灯头结构图此款灯的光源和电器采用了公司原宫灯SB6530的配置。在做好宫灯SB6552结构设计后，我总结了该灯具结构设计时的注意点：1.壁厚在强度和外观可以保证的情况下，材料的壁厚应足够的小，且壁厚要均匀，这样可以减轻产品重量和减少材料费用，此款宫灯的壁厚为2.5mm，强度要求高的部位需局部加强厚度（如图3.11所示）。图3.11壁厚2.圆角产品设计时，在不影响造型美观的同时，要尽量避免尖角（如图3.12所示），否则对模具要求较高，模具容易磨损和损坏，从而使模具成本增加。图3.12圆角3.拔模角度在设计产品结构时，要考虑拨模的正负和角度，这样有利于模具的制造和产品顺利出模，否则会导致产品出不了模，或出模困难。所以设计时，要对产品进行拔模分析（如图3.13所示）。在保证产品外观不受影响的情况，拨模角度越大越好，具体拔模角度还应视材料、产品大小等决定。图3.13拔模分析4.配合结构配合结构（如图3.14）是结构设计的重点，好的结构可以提升产品质量，降低成本，给公司带来更大利润。下面举例说明：（1）该灯窗花之间靠结构胶粘，而结构胶要求粘胶间隙至少8—10mm,所以窗花的厚度要足够的厚。我设计的窗花的厚度为8mm，接口配合处总长度则大于8mm（如图3.14所示）。图3.14粘胶间隙（2）窗花间的配合结构考虑了很多方案，如方案一（如图3.15所示）能够明显看出配合后的接缝，影响了产品的外观；而方案二（如图3.16所示）则把接缝放到边线位置，通过喷漆处理后，使得接缝不那么明显，产品外观看起来比较舒服。图3.15配合结构一图3.16配合结构二（3）开始窗花和有机罩间的配合采用了公司原SB6530的方式，将有机罩分别用螺钉固定在窗花上（如图3.17所示），结构相对复杂，我采用了有机罩间用玻璃胶固定，这样方便简单（如图3.18所示）。图3.17有机罩固定一图3.18有机罩固定二（4）合理使用镶嵌螺母（如图3.19所示），能够使产品造型不被更改（如图3.20所示）。要是不使用，那么会影响到产品的造型。如底托下面固定的螺杆会裸露出来（如图3.21所示）。图3.19镶嵌螺母图3.20底托图3.21螺杆4.配合间距在产品设计时，要给一定的配合间距，否则零部件装配不上或间隙过大，影响产品的质量。根据公司以往产品设计的经验，我用的配合间距（如图3.22所示）为0.5mm。图3.22配合间距5.防尘，防水产品结构设计时要考虑到防尘和防水，特别是户外产品要求更高，在设计该灯时，在各个部件连接时都加了一层密封圈（如图3.23所示）：图3.23密封圈6.力学分析任何产品在上市前都要做专业的力学分析，这就需要设计师把产品的结构做的合理后，再进行力学分析。3.4确定方案经过再三比较，公司最终选择了黑色（如图3.24所示）或红色方案设计。黑色和红色能够融合古典与现代。图3.24确定方案图3.25爆炸图4规划设计4.1色彩方案在产品设计中，色彩必须依附于造型才能存在，必须通过形态的体现才具有具体的意义。当代美国视觉艺术心理学家卡罗琳M布鲁墨（CarolynM.Bloomer）说：“色彩唤起各种情绪，表达感情，甚至影响我们正常的生理感受。”色彩是造型艺术的重要要素之一，远看色彩近看花，色彩起着先声夺人的作用。色彩能通过抽象的形态来表达各种感觉和各种复杂的感情，其原因就是在色彩本身的三个要素的变化(明度纯度色相)及色彩的冷暖感觉扩张与收缩感觉等。讨论与掌握色彩的感情抽象表现，对于产品的造型设计具有重要的意义。各种不同的产品具有不同的使用功能，在人们心目中具有不同的形状与色彩的概念象征。产品色彩的设计应该体现出这些抽象的概念,不能与之相违背。如机床是进行金属加工的机器，应该具有坚固稳定精密感觉的造型设计，而不应使设计出来的产品在形体与色彩方面体现出与其功能不一致，甚至相反感觉的形态。又如，用于精密测量的仪器，其造型应具有高度的现代精密感和可靠感，同时具有理智朴素的线形与色彩。而家用电器则应体现出活泼的现代感。工业产品色彩设计的目的是使产品具备完美的造型效果。因为工业产品色彩装饰,对产品外观的美感起决定性作用。同时，有助于使用者生产良好的工作情绪。同时，色彩也是一个非常重要的行销工具，从刺激购买欲望的角度来看，色彩的影响力也经常受到重视。色彩不但可以提高产品的附加值，更始产品设计不可缺少的要素。将产品的色彩做适宜的搭配，提出优良的色彩提案，不但可以对消费者构成吸引力，更能提高产品的竞争力。怎样把色彩应用到产品上呢？在实际的应用中我们应当从以下几方面考虑。物质的颜色与感觉的颜色：色彩是种直接刺激消费者去购买和拥有一件产品的动力，图案商标装饰文字这些要素都会对提升商品形象的色彩概念有着重要的帮助。色彩运用的法则:在色彩的应用上有一个基本的法则，即尊重个性化的生活，吸收有创意的流行趋势，然后使其具体化。色彩在产品设计的最后阶段决定设计成功与否，并成为影响消费者购买的依据。色彩的质感:色彩具有主张性，就以有光泽或无光泽的涂料为例，经过技术处理之后，也能改变人们对该产品的感觉。消费者是以感觉和思考面对工业产品的，而色彩设计包容了所有拓展这些感觉和思考的可能性。户外灯具作为环境照明的主力灯具，外观色彩应是城市形象、街区建筑形象及城市人文精神的综合反映，然而很多灯具厂在户外灯具的外观上采用了二种以上色彩，花哨得狠，大红大绿！二次喷塑或喷漆不但加大了生产成本，不利于批量生产，而且一年以后掉漆的很多，影响景观效果。欧洲户外灯具的外观色彩大多数采用很有工业感的色彩如：白色、银灰色、淡金色、海兰色等欢快色彩，并与街区建筑主色调相协调，灯具整体成色或上下盖可采用相近不同色彩创造多种梦幻组合，看上去很美观协调。在灯具的造型设计里色彩搭配设计是不口缺少的设计内容，造型再平淡的灯具通过巧妙的色彩组合设计同样会创造不凡的营销业绩。户外灯被广泛使用在我们的生活环境中，考虑到它的使用环境和古典特色，我和公司商量，最终选择了能够融合古典与现代的黑色或红色作为灯具的主色调。所以，灯体的颜色采用了黑色或红色两种方案，从视觉上都能取得很好的效果。综合上述分析，最后选用了黑色或红色做为灯具的色彩基调（如图4.1所示）。图4.1色彩方案4.2材料选择在设计中，材料和设计是密切相关的。材料是产品设计的物质技术条件，是产品设计的基础和前提。材料作为一个包括产品——人——环境的系统，以自身的特性影响着产品设计，不仅保证了维持产品功能的形态，并通过材料自身性能满足产品功能的要求，成为直接被产品使用者所视及与触及的唯一对象。任何一个产品设计，只有与选择材料的性能特点相一致，才能实现设计的目的和要求。每一种新材料的出现都会为设计实施的可行性创造条件，并对设计提出更高的要求，给设计带来新的飞跃，出现新的设计风格，产生新的功能、新的结构和新的形态。而新的设计构思也有求有相应的材料来实现。现代工业产品造型设计要求符合产品的通用化标准化和系列化，显示尖端科学技术要求的高级功能美，符合人机工程要求的舒适美,反映科学标准的精确美，体现先进的工艺阶段的工艺美，适应现代光学要求的色彩美。同时，其尺寸要符合新数理逻辑理论的尺度比例美，通过造型来标志力学最新成就的结构美，表现新宇宙观的单纯和谐美，以及最新材料所体现出的材质美。工业产品造型材料的材质美的具体化就是质感的设计表现。质感是人对物体材质的生理和心理活动的标志。也就是物体表面由于内因和外因而形成的结构特征，对人的触觉和视觉所产生的综合印象。质感是工业造型实际基本构成的三大感觉要素之一。所谓三大感觉要素即形态感色彩感以及材质感。人们对物质的认识都是通过形色质三者的统一表现所形成的，质感是物体的固有性质，色又依附于光的存在，因而色和光是材料质感特征的表现，而质感又是色和光表现的条件。因此，有色必有质的感觉，有质必有色的反映，它们是相互依存的。在工业产品造型设计的过程中，合理地选择材料也是十分重要的。所选的材料的使用性能适应产品的工作条件，使起经久耐用，也同时保持一定的美观，以及要求材料具有较好的加工工艺性和经济性。综合工业产品造型与材料的关系，再根据产品本身的结构特征和性能,公司决定灯头主体仍采用高分子复合材料SMC。有机罩采用PMMA，灯杆采用Q235钢材料SMC

是Sheet

molding

compound的缩写，翻译成中文是片状模塑料。主要原料由SMC专用纱、不饱和树脂、低收缩添加剂，填料及各种助剂组成。是树脂基复合材料的一种，它在二十世纪六十年代初首先出现在欧洲，在1965年左右，美、日相继发展了这种工艺。我国于80年代末，引进了国外先进的SMC材料生产线和生产工艺。SMC材料具有优越的电气性能，耐腐蚀性能，质轻及工程设计容易、灵活等优点，其机械性能可以与部分金属材料相媲美，因而广泛应用于运输车辆、建筑、电子/电气等行业中。而灯杆采用优质碳钢材料做成。聚甲基丙烯酸甲酯，缩写为PMMA，又叫有机玻璃，顾名思义，因为其良好的光学透明性而著名。它不但具有很高的透光率（92%），而且机械强度高、重量轻、耐紫外线和户外老化优良的电性能等特点。PMMA的不足之处是表面硬度不够、耐热性差、冲击强度不高，尤其对缺口冲击敏感等。改性后的PMMA其性能边得更加优异。它们广泛用于：光学仪器：制作各种光学镜片，如眼镜、放大镜、各种透镜以及激光扫描控制的慢转录象带等。文具及日用品：制作各种制图用具、示教模型、标本防护罩，灯具、各种笔杆、钮扣、发夹、糖果盒、肥皂盒、各种容器及其他日用装饰品。建筑方面：室内外照明及非照明信号显示、天花板照明设备，高级装饰品（如雕塑品等）、家具、隔板材料等，太阳能集热器的外罩、室内紫外灯操作的日光浴床，可制作彩色有机玻璃浴缸、脸盆等。其他方面：可用作医疗器械，如加肢、假牙，医用导光的基本原料。还可做无机硅玻璃的代替品，用于宇航器械、指示灯罩、表面覆盖板，汽车及摩托车的挡风玻璃等。在户外灯具外观材料上，处于对环保的世界大潮流要求的考虑，绿色材料的应用将成为未来户外灯材料的主流，可以遇见，在户外灯具的发展之路上，新材料的应用将是一把利刃，水掌握了新材料，谁就将引领户外灯的潮流。4.3建立数字模型SB6550的数字模型是在solidworks里建的，然后通过文件格式stl/iges转换导入3DMax里用V-Ray进行渲染，最后通过Photoshop对图片修改加工。Solidworks建模图4.2灯头装配体图4.3灯装配体3DMax渲染图4.43DMax渲染Photoshop后期处理图4.5PS后期处理4.4尺寸图图4.6尺寸图5模型制作模型制作是一个艰辛的过程，但也是收益最大的阶段。在制作中，一方面熟悉了材料性能、粘合剂的使用、工具的巧用及制作技巧等；另一方面会发现之前设计中考虑不周全的地方，进而加以修正。模型制作是设计过程的一个关键环节，不仅透露着设计师对产品的理解，而且是设计思想、设计创造的体现。模型制作可以将设计出来的产品更直观的展示出来，是把设计转化成实物的过程中，与生产实际相结合。制作模型的材料我主要选用不同厚度的木板，其他还包括有机玻璃和钢管，这些是比较常用的模型制作材料，木板厚度适中且便于手工加工。木模型的制作比较好操作，可以采用锯、锉、钻、磨等机械加工的方法，可用木胶粘结组合，并在表面进行涂饰印刷等处理。在制作的过程之中必须保证尺寸的准确，所以一开始做模型前就把工程图出好，这样才能在最后的成型时保证零部件的准确匹配，减少后期加工的处理。在师傅的指导下，先对产品进行分析来确定材料的尺寸和多少，进行下料。我的模型比较复杂，模型主要分为八大步骤，以下是制作灯具的的主要过程：1.在切割机上把固定尺寸的木料切割好，然后用锉刀轻轻打磨木料，后出1：1的图纸，图纸下放一张复写纸，后在木料上画出要切形状（如图5.1所示）。图5.1划线2.接着开始钻孔（如图5.2所示），打孔是为了方便曲线机切割，等孔打好后进行曲线机切割（如图5.3所示）。图5.2钻孔图5.3切割3.用锉刀和砂纸进行细部打磨（如图5.4所示）。图5.4锉4.基本形状全部出来后，用木胶把木件粘合，合上后，用小钉子钉上（如图5.5所示），以加强稳固性能。图5.5粘合固定5固定好后，整体刮腻子，后用砂纸打磨光滑后，再进行喷底漆处理（如图5.6所示）。图5.6喷底漆6.通过喷底漆后发现不平整