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广东深圳专业医疗仪器设备外观工业产品设计冰箱产品开发中塑料件的结构设计
-冰箱产品开发中塑料件的结构设计
2019/02/18
本文主要针对新时期家电产品中塑料件结构设计中优化造型结构设计理念、冰箱产品中塑料件的结构设计以及新时期家电产品中塑料件结构设计的一些建议进行简要分析,仅供参考。

  关键词:冰箱产品;塑料件;结构设计
  中图分类号:TB657 文献标识码: A
  一、新时期家电产品中塑料件结构设计中优化造型结构设计理念
  1、外观形状设计
  外观形状是产品使人体视觉上产生美感、进而达到心理上美的享受的商品的综合印象,要想使家电产品实现上面的效果,设计师在其中就扮演了重要的角色,设计师在外观设计的过程中,通常要通过外观设计中最重要的点、线、面和角等几何元素的综合应用,这些元素的综合应用可以创造家电产品外形的起伏、棱角、曲面和圆角等,从而实现这一效果。

  2、图案纹理设计
  图案纹理设计在家电产品的设计中特别重要,其设计内容主要包括:流行时尚和传统元素,对于流行时尚方面而言,要在流行时尚的设计理念的指导下来挖掘设计元素并且寻求设计思想,用图案纹理设计的表达效果给予合追求时尚和跟随流行的消费者一种鲜明的时代感和感染力。
对于传统元素方面而言,要从传统元素这种设计思想的指导下寻求创作源泉和创作思想,赋予家电产品古老文明的内涵,通过这种创造给予消费者喜闻乐见的好感。

  3、色彩设计
  色彩设计主要从以下几方面的内容来设计:其一,家电产品的市场定位和对产品时尚潮流进行研究要从产品的功能和结构两方面来进行分析。
其二,通过色彩设计给消费者创造一种温馨的家电环境,从而使使用者感受到家电产品带来的亲切感和愉快感。
其三,家电产品的色彩设计可以实现其和周围环境形成一种和谐的基调,从而使使用者感受到温馨和舒适。

  二、冰箱产品中塑料件的结构设计
  1、壁厚的设计
  壁厚的合理设计对一个塑料制品来说是至关重要的,制品的壁厚一般在1~6mm范围内,而最常用的壁厚数值为2~3mm。
壁厚的设计与塑件尺寸有一定关系,其关系见表1。
举例说明,在冰箱设计中,门体上下饰条的大面壁厚为2.5mm(材料为ABS),抽屉壁厚为2~3mm(材料为PS),挤出件设计要做到尽量壁厚一致,壁厚一般为2mm。
过薄的壁厚不能保证制品的强度,过厚的壁厚要消耗大量材料、增加制品成型后的冷却硬化时间,此外还容易产生气泡、凹陷、夹心和收缩不均匀,从而造成应力集中。

  壁厚的设计一般来说应遵循如下原则:制品的设计应尽量保证壁厚均匀,避免壁厚突然变厚或变薄;对于壁厚过厚的地方,采用增加工艺孔等方式去掉多余的壁厚,消除该处产生的内应力。

  表1
  2、脱模斜度的设计
  为了塑料从模腔中脱出,在平行于脱模方向上的塑件表面上设有一定斜度,称之为脱模斜度。
脱模斜度的大小取决于塑料的性质、收缩率的大小、制品的壁厚和形状,设计时一般考虑以下几种情况:制品形状复杂,深度较深,不易脱模的,塑料的收缩率大的,应选用较大的脱模斜度;制品尺寸精度要求高的,制广东深圳专业医用器材工业产品设计深圳品较高、较大的,应选用较小的脱模斜度。
一般而言,对于透明GPPS材料的抽屉而言,脱模斜度在不影响外观和使用功能的前提下,应尽量大,正常情况下不小于2度。
而对于ABS材料的其他零件,相应的脱模斜度可小些。

  3、加强筋的设计
  增加加强筋可以在不增加壁厚的情况下,使塑件强度和刚度提升,以节约塑料用量,减轻重量,降低成本。
并有效防止塑件翘曲,还起到辅助浇道的作用。
加强筋的设计要点:
  用高度较低、数量稍多的筋代替高度较高的单一加强筋,避免厚筋底冷却收缩时产生表面凹陷。
当筋的背面出现凹陷影响美观时,可采用装饰结构予以遮掩。

  筋的布置方向最好与熔料的充填方向一致。
筋的根部用圆弧过渡,以避免外力作用时产生应力集中而破坏。
但根部圆角半径过大则会出现缩水现象。
一般不在筋上安置任何零件。
位于制品内壁的凸台不要太靠近内壁,以避免凸台局部熔体充填不足加强筋在防止制品变形、增加制品刚性方面的应用。
为了防止正面收缩痕迹,尽量将与正面连接的壁厚减薄,如果强度有影响,可以将连接处局部减薄。
一般而言,筋条的厚度为0.5~0.75倍的正面壁厚。

  4、孔的设计
  塑料制品上的孔通常有两种,一种是制品本身有各种用途的装配孔,另一种是为了改善制品的性能而设置的工艺孔,不管是哪一种孔,设计合理,就会有一个好的质量并且便于制品的成型。
具体应用主要分三种情况:当制品需有侧孔时,往往会使模具增加侧抽芯机构,使模具的制造复杂化,因此应尽量改进设计,简化模具结构,确保顺利脱模;制品上孔的位置,应尽可能设置在不易削弱制品强度的位置上;对于脆性制品,相邻孔之间以及孔到制品边缘之间,要留有适当的距离,以防止在连接和固定制品时发生破裂。

  三、新时期家电产品中广东深圳专业永磁核磁共振产品设计公司工业设计心得体会塑料件结构设计中优化功能结构设计技术
  1、优化几何形状设计
  壁厚:从家电产品的经济角度分析,如果使用过厚的塑料件壁厚,过厚的塑料件壁厚不仅增加了家电产品原材料的成本,同时还有利于延长塑料件的使用周期,这样做的缺点就是会大大增加产品的材料费用和成本;过厚的塑料件壁厚在家电产品设计角度分析,很难达到均匀硬化的状态。
太薄的塑料件壁厚太薄,在脱模过程和装配使用的过程中容易发生翘曲变形主要是由于标题刚度性能差和强度性能差的原因造成的。

  2、优化装配设计
  2.1塑料件之间的连接方式设计
  自攻螺钉连接法有很多优点和特点,简单的模具加工和较好的装配强度是这种方法最好的优点,但这一方法也有其自身的缺点,这种方法需要多的自广东深圳专业华大基因产品设计公司工业设计攻螺钉、较发杂的装配工序和较高的成本费用,同时这种方法在拆卸的过程中也比较繁杂。
卡钩-扣位连接法相对于上述方法而言也有很多自身的优点和特点,其中,模具加工复杂是这种方法很大的特点,但这种方法还有很多优点,装配方便是这种方法最重要的优点,卡钩-扣位连接法要求卡钩-扣位之间松紧合适,满足这一要求是为了实现方便事后操作的目的。
  2.2间隙配合设计
  家电产品的塑料件成型后,会有一些很明显的缺点,塑料件成型后会产生误差,而这个误差产生的原因是多方面的,其一是因为塑料件成型后自身留有残余应力发生翘曲变形导;其二是模具加工制造造成的;其三是由于热胀冷缩造成的。
所以,塑料件之间间隙配合不能偏大偏小,应该保持在合理的状态,因为塑料件之间缝隙超标是由于偏大的间隙配合造成的,还有,塑料件之间干涉是由于偏小的间隙配合造成的。

  3、强度设计方案的优化
  强度设计主要靠零件强度设计和连接强度设计这两种方式来实现其设计效果。
决定零件强度的因素很多,其一,家电产品塑料件使用材料的壁厚;其二,所使用的塑料件材料的形状;其三,塑料件的加强筋和结构形式;这三个方面的原因是决定零件强度的主要原因。
在加强连接强度的过程中可以选择多种方法,其中螺钉联接和卡钩-扣位联接这两种方式是主要的使用方式,要求在把握产品的总体外形尺寸上,从而加强强度设计方案的优化。

  4、降低成本的设计优化
  在塑料件的结构强度等各方面的条件满足塑料件的设计要求时,就可以减少塑料件的壁厚,从而达到降广东深圳专业威力方舟输液泵产品设计公司工业设计低材料成本的目的。
当满足塑料件的结构强度广东深圳专业永磁核磁共振产品设计公司工业设计心得体会和使用要求的条件时,可以减少无关紧要的加强筋的使用,在这一过程中还可以简化零件结构,从而实现零件简单实用的目标。
采用低成本的塑料件表面处理工艺设计方案。

  四、新时期家电产品中塑料件结构设计的一些建议
  1、适应模具加工制造和注塑方面的设计创新
  适应模具加工制造和注塑方面的工艺结构设计的创新中,对结构设计师的要求特别严格,结构设计师要充分考虑模具加工制造方面的问题,同时,适应模具加工制造和注塑方面的设计创新和对塑料件设计要以有利于成型、脱模和提高成品质量为设计原则,另外,适应模具加工制造和注塑方面的工艺结构设计的创新中结构设计师还要做到在满足几何形状设计的基础上,充分考虑塑料件结构的细节设计,同时还要让它与几何形状设计的思维方法一致。

  2、适应批量生产方面的工艺结构的设计创新
  适应批量生产方面的工艺结构设计创新,对结构设计师的要求较为复杂,其主要内容主要是指结构设计师在设计塑料件的过程中要考虑多方面的问题,其一,应该充分考虑生产线上的效率,例如,要创造出方便和快捷的员工装配和操作,这种方式就有利于提高生产效率和经济效益。
其二,适应批量生产方面的工艺结构的设计创新离不开工艺结构设计、几何形状设计和成本设计的作用,要求结构设计师适应批量生产方面的工艺结构的设计创新的过程中统筹全局,还要注重细节。

  结束语
  新时期家广东深圳专业永磁核磁共振产品设计公司工业设计心得体会电产品中塑料件结构的设计主要包括几方面的内容,其一是家电产品的造型结构设计,其二是家电产品的功能结构设计,其三是工艺结构设计,其中塑料件结构的功能结构设计家电产品结构设计的核心,其二和其三家电产品结构设计的基础,本文从这三方面对新时期家电产品中塑料件结构设计提出了一些创新性的建议。

  参考文献
  [1]杨德华,陈立新.浅谈冰箱零件结构设计方法[J].科技致富向导,2012,24:148-151.
  [2]杨德华,陈立新.冰箱零件结构的设计方法[J].家电科技,2013,02:66-69.
  [3]赵瑞东.新时期家电产品中塑料件结构设计的一些建议[J].科技风,2014,16:55.
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