文/机械设计原理之圆角设计

首先，解释一下文中所说的圆角：主要指机械零件的上常见特征，当然也可以是生活中各种家具、建筑等物体结构上的特征。

家居内饰

古希腊比格达拉斯派提出：一切立体图形中最美的是球形，一切平面图形中最美的是圆形。因而从古至今，关于圆形，圆润，圆角的设计都备受喜爱，在生活中随处可见。

建筑结构

机械设计过程中，结构特征设计是一项很重要的事情，不仅关乎功能，而且关乎艺术美观。从功能上来说，圆角结构特征均具有独特的功能，常见的机械结构圆角主要有两种功能：一是减少关键位置处应力集中，二是防止金属边角伤人。

ANSYS仿真云图

减少应力集中的方式有多种方式，采用圆角是最为简单且成本最低的一种。机械专业的同学，无论是学习solidworks simulation，还是学习ANSYS workbanch,第一个分析的受力结构一般都是L型圆角结构钢。在L型结构钢应力集中处，常识即通过增加圆角解决应力超过屈服强度问题。

螺栓螺母

而防止金属边角伤人的圆角设计，目前已经是一种产品设计的默认选项。统一的规范如:产品的外观面能接触到的地方不允许有尖角利边，倒圆角处理，圆角半径不应小于0.3mm。

在零件图纸技术要求上，一般也会有相应标注，圆角多少毫米。举个例子，机械产品当中常用的标准件：螺栓、螺母，其头部六棱柱结构，如果仔细观察会发现，那并不是简单的六棱柱，它的上下两个面的边线都被特定处理过。

当然，采用圆角设计有时是因为受限于加工。

例如考虑加工成本时，加工一个四方槽，一般采用铣床加工，四个角都要加工成内圆角形。如果方槽一定要四个角都是直角，那么就要用电极火花加工，加工成本较高。所以设计人员，或者工艺工程师会将其设计为圆角结构。这里的设计与轴之上的键槽有着相同的道理，键槽两端因为刀具原因也均是圆型。

轴键槽

此外，在铸造过程中也会产生圆角，虽然多数圆角被加工处理掉了，但是仍旧有些圆角结构被直接保留。

钣金件设计

钣金作为机械产品中的一个大的分支，其圆角结构更为常见，无论是机箱后盖、前盖，还是连接承载零部件，多少都会有圆角特征。这里圆角的主要设计目也在于成本控制，但这种成本控制体现在模具设计上，因为尖角模具更易损坏。同样地，注塑模 具在设计时，也会避免尖角的出现，为了使注塑材料料能够完全填充、压实。

压塑成型

设备常用型材

日常生活当中，以家具装饰为主题，圆角设计也是一个必选项。书桌、电视桌、餐桌或者板凳的边界一般均采用圆角型设计——防止磕倒后尖锐碰伤。尤其对于有小孩子的家庭，更需要注意采购附有圆角的家具产品，小细节决定大心思。

餐桌椅子

在目前价格战的趋势压迫下，很多的机械产品、零件，家具用品、灯饰等都没有采用圆角设计以避免潜在危险，不仅没能考虑产品使用中的细节，而且更谈不上追求艺术感。

在此，本人也呼吁，设计人员应当充分认识到一个产品设计的潜在危险性和使用体验，设身处地的考虑产品设计，同时自己要对自己所设计的产品负责。

IPHONE

APPLE公司深受喜爱的一个主要原因是公司对于设计始终抱有追求，科技发展到一定程度以后，追求的便是艺术。对产品细节的极致追求不光是APPLE一个公司，但是仅此一个科技公司，就能让其在日本手机市场的保有量占到68%。让日本多数人，摒弃对索尼等本土产品的崇拜。

HUAWEI

与APPLE公司相似的后起之秀华为公司，在2011年以后，通过引入美学、声学等全面的内在设计，与不断突破的外观设计，使得其在世界手机终端市场上也具有举足轻重的地位，在欧洲为人称赞。

文末，再举一例，例如：从小学到大学，甚至到工作当中，理工科同学和老师常用的三角尺，应该被重新设计，设计成圆角型。

关于三角尺，目前晨光文具已经有销售产品。

常规三角尺设计

圆角三角尺设计（晨光）

△