銥金筆內(nèi)襯桿結(jié)構(gòu)應(yīng)用分析與設(shè)計(jì)

[摘 要] 結(jié)合典型銥金筆內(nèi)襯桿結(jié)構(gòu)案例，從尺寸、結(jié)構(gòu)、裝配方式等方面對(duì)銥金筆內(nèi)襯桿進(jìn)行論述。分析現(xiàn)有銥金筆內(nèi)襯桿結(jié)構(gòu)存在的優(yōu)、劣勢(shì)，從材料、結(jié)構(gòu)的可延伸性、裝配成本等方面綜合思考，設(shè)計(jì)出旋轉(zhuǎn)合筆式內(nèi)襯桿結(jié)構(gòu)，以及旋轉(zhuǎn)式內(nèi)襯桿結(jié)構(gòu)在銥金筆設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用，對(duì)于銥金筆產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新具有一定實(shí)際意義。

[關(guān)鍵詞] 銥金筆 內(nèi)襯桿 產(chǎn)品設(shè)計(jì)

一、內(nèi)襯桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介與存在的工藝問(wèn)題

內(nèi)襯桿按部件可分為:(1)筆套內(nèi)襯桿。(2)筆桿內(nèi)襯桿

1.筆套內(nèi)襯桿

筆套內(nèi)襯桿可分為兩種方式:一.膠配方式 二.緊配方式

(1)膠配方式 。內(nèi)襯桿與外桿套采用膠配安裝，具體內(nèi)襯桿做法，如圖1所示:

①段的長(zhǎng)度略小于套口圈的總長(zhǎng)度，定位以套口圈做定位，定位方法采用a與b的臺(tái)階卡在套口圈的內(nèi)邊緣，a段含有內(nèi)螺紋，主要用于旋轉(zhuǎn)合筆式使用;

②段位主要的膠配段，是將外筆套與筆套內(nèi)襯桿膠配牢固，主要作用一是防止裝配完成后的筆套內(nèi)襯桿與外筆套之間發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，二是增加上套的整體受力面，防止因?yàn)橹挥刑卓谌εc外筆套膠配受力、在插拔的過(guò)程中發(fā)生脫膠;

③段是筆套的外飾部件如頂帽、頂圈、筆夾等與筆套、筆套內(nèi)襯桿裝配的部分，其長(zhǎng)度取決于外筆套頂飾部件的總長(zhǎng)度;b與c得臺(tái)階應(yīng)低于外筆套的上端，c段在理論上可采用外螺紋或塑料件內(nèi)翻邊兩種裝配模式。外螺紋的裝配方式主要是與金屬裝飾部件螺紋互配，其優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)省內(nèi)在定位塊零件，裝配裝成可以擺脫對(duì)膠水的依賴(lài)，缺點(diǎn)是螺紋互配固定點(diǎn)受力較大，且上套部分的總長(zhǎng)也有一個(gè)相對(duì)固定的長(zhǎng)度，不利于后期的延伸開(kāi)發(fā)，裝配過(guò)程中過(guò)于依賴(lài)膠水，容易產(chǎn)生脫膠現(xiàn)象影響產(chǎn)品質(zhì)量。塑料件內(nèi)翻邊的裝配模式，如圖2所示:

(2)緊配方式。內(nèi)襯桿與外套采用螺紋緊配方式安裝，即內(nèi)襯桿上設(shè)有卡點(diǎn)①與筆項(xiàng)上卡點(diǎn)互配。在頂帽與筆套結(jié)合處設(shè)有定位塊零件，定位塊設(shè)有內(nèi)螺紋，將定位塊與筆套緊固膠牢，內(nèi)襯桿②處與定位塊采取螺紋緊配。內(nèi)襯桿與外套采用螺紋緊配方式安裝，具體做法，如圖3所示:

此種結(jié)構(gòu)是目前市場(chǎng)上最常見(jiàn)的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)方式，其優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、模具通用性強(qiáng)、成本低，缺點(diǎn)在于:1.當(dāng)鎖點(diǎn)設(shè)計(jì)不合理時(shí)，很容易產(chǎn)生上下桿套離縫現(xiàn)象。2.在反復(fù)插拔過(guò)程中，由于受力點(diǎn)集中在卡位上，筆項(xiàng)上的卡口很容易在插拔過(guò)程中將襯套帶出，造成襯套脫落現(xiàn)象。

2.筆桿內(nèi)襯桿

筆桿內(nèi)襯桿的裝配方式比較簡(jiǎn)單，如圖4所示:

(1)段端口內(nèi)壁設(shè)計(jì)有螺紋，既可以設(shè)計(jì)襯桿是與襯桿互配，也可以在無(wú)襯桿時(shí)直接與中接螺絲或全連體筆項(xiàng)外螺紋互配;

(2)段設(shè)計(jì)有外螺紋，主要是與尾帽等尾部裝飾件的內(nèi)螺紋互配，筆桿內(nèi)襯桿在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重考慮兩個(gè)方面:①筆桿的長(zhǎng)度 筆桿的長(zhǎng)度決定了筆桿內(nèi)襯桿a段的長(zhǎng)度。設(shè)計(jì)時(shí)a段的長(zhǎng)度小于筆桿長(zhǎng)度，約1mm左右 ②尾部裝飾件的總長(zhǎng)度 尾部裝飾件的總長(zhǎng)度決定了筆桿內(nèi)襯桿b段的長(zhǎng)度 b段的長(zhǎng)度從裝配意義上講不適于過(guò)長(zhǎng)，b段過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致尾部等部件互配繁瑣，但是b段又要具備一定的長(zhǎng)度，方便裝飾圈等部件的裝配，筆桿內(nèi)襯桿a段的造型決定了外套筆桿的造型，但是假如采用襯桿互配的做法即可做出標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)襯桿，即襯桿做同心度和長(zhǎng)度定位，內(nèi)襯桿的造型不影響外套筆桿的造型。

綜上所述是兩種常見(jiàn)的筆套內(nèi)襯桿結(jié)構(gòu)。在使用塑料內(nèi)襯桿時(shí)，上套部分的長(zhǎng)度基本確定，頂帽、筆套、套口圈之間的比例分割可以變化，塑料內(nèi)襯桿在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)考慮到使用的出水系統(tǒng)的種類(lèi)、合筆方式以及表面工藝。這三個(gè)方面決定了筆套內(nèi)襯桿的粗細(xì)、模具的設(shè)計(jì)難度等因素。

二、旋轉(zhuǎn)合筆式內(nèi)襯桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.銥金筆內(nèi)襯桿存在的工藝問(wèn)題，解決方法探討

通過(guò)以上對(duì)銥金筆內(nèi)襯桿結(jié)構(gòu)存在問(wèn)題的分析，設(shè)計(jì)該螺紋旋轉(zhuǎn)式內(nèi)襯套結(jié)構(gòu)。該設(shè)計(jì)襯套插拔式可以在筆套內(nèi)襯桿的內(nèi)部設(shè)計(jì)出螺紋，使襯套直接與筆套內(nèi)襯桿螺紋配合，螺紋旋轉(zhuǎn)式可以在筆套內(nèi)襯桿下端口處設(shè)計(jì)出粗牙螺紋，使之與筆桿螺紋互配;如圖5，圖6所示(另見(jiàn)附件1)

(1)段端口外壁設(shè)計(jì)有螺紋，與頂帽內(nèi)壁上、頂帽飾圈的螺紋互配。此處為筆套與內(nèi)襯桿接合的主要受力部分。

(2)段是與外套接觸的裝配段，起著支撐外套的輔助作用，b段的長(zhǎng)度小于筆桿長(zhǎng)度，約1mm左右。其優(yōu)勢(shì)在于:①內(nèi)襯桿的造型不影響外套。外套在形態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，受其結(jié)構(gòu)影響不大，具有較大的延伸空間;②可裝配較多的裝飾圈，即滿(mǎn)足外觀(guān)美學(xué)形態(tài)需要，有利于設(shè)計(jì)工作者更好的發(fā)揮創(chuàng)意，做出美觀(guān)的造型，延展空間較大，且在后期的投產(chǎn)過(guò)程中不存在增大裝配成本的隱患。

(3)段，一個(gè)作用是作為外露的裝飾圈存在，另一個(gè)作用即是作為外套部件的定位卡點(diǎn)，作為外套與飾圈的定位卡點(diǎn)，與a處共同將筆套與襯套固定。

這樣裝配的好處首先是省去了上膠水的過(guò)程、無(wú)論在出貨和裝配的過(guò)程都大大簡(jiǎn)化，其次是整體的受力比較安全，這種裝配方式使得后期的質(zhì)量不存在脫膠的隱患，最后是使用這種裝配方式可以節(jié)省內(nèi)在定位塊這個(gè)零件，降低零件成本，簡(jiǎn)化裝配步驟。

安裝流程為:①.套口飾圈，在a處將套口飾圈滑入c處;②.筆套，順次將筆套從a處裝入;③頂帽飾圈，再將頂帽飾圈從a處裝入;④頂帽，將頂帽內(nèi)壁螺紋與a處外壁螺紋互配并固定⑤頂片，在頂帽端口裝入頂片。

內(nèi)襯桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與內(nèi)襯套設(shè)計(jì)同理

a段作為襯桿與下桿的定位卡點(diǎn)。為此內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的主要受力點(diǎn)

b段外壁設(shè)有螺紋，與尾帽、尾帽飾圈內(nèi)壁螺紋相配合，尾帽飾圈外壁上設(shè)有螺紋，在反插時(shí)與內(nèi)襯c處內(nèi)螺紋配合。a段長(zhǎng)度小于筆桿長(zhǎng)度，約1mm左右。

安裝流程為:①.筆桿，將筆桿從b處滑入a處;②.尾帽飾圈，順次裝入尾帽飾圈;③尾帽，將尾帽內(nèi)壁螺紋與b處外壁螺紋互配并固定。

三、結(jié)語(yǔ)

該設(shè)計(jì)解決了生產(chǎn)操作中的一些實(shí)際性問(wèn)題:

1.裝配一體化，針對(duì)我國(guó)目前制筆行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，統(tǒng)一操作步驟，簡(jiǎn)化了裝配過(guò)程，進(jìn)而降低裝配成本。提高裝配效率。

2.節(jié)省內(nèi)在定位塊這個(gè)零件，降低零件成本，減少采購(gòu)成本，提高企業(yè)利潤(rùn)率。

3.避免了在生產(chǎn)過(guò)程中，以及銷(xiāo)售到客戶(hù)手中，出現(xiàn)的脫膠、襯桿脫落等質(zhì)量問(wèn)題。

4.解決了傳統(tǒng)螺紋內(nèi)襯桿結(jié)構(gòu)對(duì)整體筆桿造型的影響，使筆的整體造型更加豐富、有利于整體美學(xué)設(shè)計(jì)的可延展性。

5.有利于成品檢驗(yàn)部門(mén)及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)問(wèn)題，并進(jìn)行即時(shí)修理、返工。

參考文獻(xiàn):

中國(guó)制筆協(xié)會(huì).自來(lái)水筆制作工[M].中國(guó)輕工業(yè)出版社，2007.312-313