手表表殼與表帶固定結(jié)構(gòu)的研究

宋曉鈺 施岳 王永寧 郭新剛

摘 要：針對(duì)手表表殼與表帶（金屬）固定結(jié)構(gòu)及表帶帶粒結(jié)構(gòu)的研究，研究?jī)?nèi)容包括表殼與表帶固定的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、適用情況以及表帶帶粒結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、表帶拉力扭力測(cè)試分析。結(jié)果表明頭粒雙邊托位結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性更優(yōu)于頭粒中間托位結(jié)構(gòu)，因其有效的避免了表帶脫離表殼的現(xiàn)象，為手表提供了安全可靠的結(jié)構(gòu)。螺絲鎖緊結(jié)構(gòu)相對(duì)頭粒中間托位結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)固。

關(guān)鍵詞：手表表殼與表帶；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；表帶帶粒結(jié)構(gòu)；研究

中圖分類(lèi)號(hào)： G356.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）19-165-2

0 引言

人們對(duì)手表的需求，已經(jīng)不僅僅局限于計(jì)時(shí)功能，在很大程度上它是人們身份和地位的象征，成為配飾品或奢侈品。對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，首先，手表要有強(qiáng)烈的視覺(jué)沖擊力的外觀設(shè)計(jì)，主要體現(xiàn)在殼帶外觀形狀、整體層次感等多元化的外觀效果。同時(shí)，表殼與表帶固定結(jié)構(gòu)的不同，可使不同材質(zhì)的表殼與表帶搭配在一起，不僅可以豐富色彩搭配，同時(shí)還可以帶來(lái)全新的外觀效果及視覺(jué)體驗(yàn)。其次，手表應(yīng)具有獨(dú)一無(wú)二讓人信賴的質(zhì)量，手表佩帶的舒適性、安全性是最基本的質(zhì)量要求，這些都是通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)且安全可靠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

1 表殼與表帶連接結(jié)構(gòu)

手表表殼與表帶固定的第一粒表帶帶粒，稱(chēng)為表帶頭粒。表殼與表帶頭粒主要有三種固定結(jié)構(gòu)：①頭粒中間托位結(jié)構(gòu)；②頭粒雙邊托位結(jié)構(gòu)；③螺絲鎖緊結(jié)構(gòu)。

1.1 頭粒中間托位結(jié)構(gòu)

圖1a為頭粒中間托位結(jié)構(gòu)，表帶頭粒中間凸出一托位與表殼底部凹位適配，以托住表殼底部，同時(shí)采用雙托生耳將表殼與表帶頭粒固定，表帶頭粒有一通孔、表殼耳檔內(nèi)側(cè)各有一對(duì)盲孔適配雙托生耳。此結(jié)構(gòu)表殼耳檔與表帶頭粒之間采用間隙配合[1]，表殼底部與表帶頭粒中間托位之間也采用間隙配合，若間隙偏大，表帶頭粒會(huì)出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)或表帶脫離表殼的現(xiàn)象，導(dǎo)致無(wú)法穩(wěn)固連接表殼與表帶。因此，此結(jié)構(gòu)手表對(duì)殼帶配合部位加工精度要求很高，加工難度偏大。

1.2 頭粒雙邊托位結(jié)構(gòu)

圖1b頭粒雙邊托位結(jié)構(gòu)，表帶頭粒兩端各自凸出一托位，以托住表殼殼耳底部，同時(shí)采用雙托生耳將表殼與表帶頭粒固定， 頭粒有一通孔、表殼耳檔內(nèi)側(cè)各有一對(duì)盲孔適配雙托生耳，形成穩(wěn)定的固定連接。此結(jié)構(gòu)安全可靠，穩(wěn)定性強(qiáng)，抗拉拔力強(qiáng)，避免出現(xiàn)表帶頭粒翻轉(zhuǎn)或表帶脫離表殼的隱患，為手表的安全性能提供了可靠的保證，同時(shí)，也為手表佩戴者帶來(lái)了安全和保護(hù)。因此，建議此結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)廣泛應(yīng)用。

1.3 螺絲鎖緊連接結(jié)構(gòu)

圖1c為螺絲鎖緊連接結(jié)構(gòu)[2]，頭粒中間凸出一托位與表殼底部凹位適配，以托住表殼底部，表殼底部有螺紋孔，頭粒配合表殼底部的相應(yīng)位置有沉孔，采用螺絲旋緊的方式將表殼與頭粒緊固連接。此結(jié)構(gòu)安全可靠，穩(wěn)定性強(qiáng)，拉拔力持久。要說(shuō)明的是手表底部長(zhǎng)期與皮膚直接接觸，經(jīng)常會(huì)受汗?jié)n的侵蝕或水的噴濺，會(huì)存在螺絲受腐蝕而松動(dòng)的隱患，或者因?yàn)槭直淼撞颗c皮膚的摩擦而導(dǎo)致螺絲出現(xiàn)松動(dòng)的隱患，都對(duì)其連接可靠性有影響。

2 表帶帶粒結(jié)構(gòu)

在手表行業(yè)中，最常用的金屬表帶結(jié)構(gòu)一般分為單珠帶、工字粒、假工字粒、散珠帶等。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一般根據(jù)不同的外觀設(shè)計(jì)要求、生產(chǎn)成本、市場(chǎng)定位來(lái)選擇表帶的結(jié)構(gòu)。

2.1 單珠帶

單珠帶，顧名思義，每個(gè)帶粒組由一個(gè)完整的帶粒加工而成，此種結(jié)構(gòu)加工簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性能好。一體的帶粒，在加工時(shí)由于各種局限性包括帶粒側(cè)視方向的層次感的體現(xiàn)、帶粒側(cè)視形狀及帶粒局部拋光打磨不到位等情況，會(huì)影響整體外觀效果及視覺(jué)效果，因此此種帶粒結(jié)構(gòu)在表現(xiàn)多樣化復(fù)雜的外觀方面比較欠缺。此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)多用于市場(chǎng)定位低端、可滿足外觀設(shè)計(jì)需求的表款。

2.2 工字粒

工字粒，選用此結(jié)構(gòu)主要是由于外觀設(shè)計(jì)需求。一般由中珠和工字形帶粒組合形成一組完整的帶粒組。中珠與工字粒之間采用間隙配合。中珠和工字形帶粒分別加工，側(cè)視方向可以各自獨(dú)立設(shè)計(jì)曲面弧度，裝配組合成帶粒組后表現(xiàn)出較好的流線形以及層次感比較豐富，而且也解決了單珠帶粒局部拋光打磨不到位的問(wèn)題。此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)多用于市場(chǎng)定位中高端、可滿足外觀設(shè)計(jì)需求的表款。

2.3 散珠帶

散珠帶，一般由多種形狀獨(dú)立散件組合形成一組完整的帶粒組。所有帶粒均為獨(dú)立散件加工，但加工及裝配時(shí)間長(zhǎng)。組裝后帶粒呈現(xiàn)出的流線形以及層次感非常豐富，打磨效果好，外觀效果最佳。但是散珠帶因?yàn)閹Я＊?dú)立件過(guò)多，相鄰散件之間都需要連接件來(lái)連接，就加大了帶粒松散的幾率。手表表帶貼合手腕佩戴，由于手腕是人體活動(dòng)最頻繁的一個(gè)部位，不免會(huì)受到拉扭或碰撞，此結(jié)構(gòu)受力程度有限，帶粒存在松散脫落的風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 假工字粒

假工字粒，一般是由中珠和假工字形帶粒組合形成一組完整的帶粒組。表帶正視方向可以是非工字形狀的外觀形狀。中珠和假工字形帶粒分別加工，中珠下方有一凹槽適配假工字形帶粒凸出的懸梁，故而對(duì)于非工字粒形狀外觀層次感分明的帶粒設(shè)計(jì)時(shí)選用此結(jié)構(gòu)，既可以達(dá)到散珠帶的外觀效果，又可保證帶粒組間連接的穩(wěn)固性。但因假工字粒結(jié)構(gòu)表帶需進(jìn)行銑削加工，生產(chǎn)成本較散珠結(jié)構(gòu)表帶高出許多。

一款手表在做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，無(wú)論采用哪種表殼與表帶連接結(jié)構(gòu)或帶粒結(jié)構(gòu)，都是以表帶貼合手臂曲線，佩戴舒適為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3 扭力測(cè)試

測(cè)試目的：測(cè)試各種表結(jié)構(gòu)表帶的抗拉力能力及配件的承受能力。

測(cè)試設(shè)備：頂力計(jì)、拉力扭力測(cè)試機(jī)WF-255A。

測(cè)試內(nèi)容：用頂力計(jì)檢查金屬表帶發(fā)夾或鋼釘?shù)牟鸪隽Χ取⒈須ぱb配好完整表帶的成品手表安裝在拉力扭力測(cè)試機(jī)上，調(diào)校拉扭停留時(shí)間為0.6秒，加上拉力砝碼5kg，調(diào)整氣壓為0.85bar（2kg扭力），打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，調(diào)校好扭力循環(huán)次數(shù)為5000次，調(diào)整好計(jì)數(shù)器歸零后，開(kāi)始測(cè)試。

測(cè)試結(jié)果：?jiǎn)沃閹?，鋼釘封邊，因其帶粒為一體，固定帶粒組長(zhǎng)度較長(zhǎng)，故而整體手型效果較強(qiáng)硬，貼合手臂效果較差。經(jīng)測(cè)試后基本無(wú)帶粒變形、掉針的情況，此結(jié)構(gòu)安全可靠。工字粒，鋼釘封邊，帶粒組由中珠及工字粒裝配而成，且可以靈活翻轉(zhuǎn)，整體手型貼合效果極佳，而且工字粒中間的懸梁將兩邊邊珠連為一體，有效限制中珠的活動(dòng)范圍，經(jīng)測(cè)試后外觀無(wú)變形、掉針的情況，此結(jié)構(gòu)安全可靠性最好。散珠帶，采用牙花枝連接，牙花枝兩端與邊珠為過(guò)盈配合，來(lái)控制多個(gè)中珠活動(dòng)范圍，經(jīng)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)當(dāng)受到外力（拉力、扭力）作用時(shí)，牙花枝長(zhǎng)時(shí)間與邊珠孔內(nèi)摩擦，導(dǎo)致過(guò)盈配合逐漸失效，同時(shí)因兩邊邊珠不是一體，故而牙花枝脫落，帶粒松散。假工字粒，基本原理同工字粒，區(qū)別在于中珠凹槽與假工字形帶粒的懸梁采用間隙配合，當(dāng)受到外力（拉力、扭力）作用時(shí)，凹槽與懸梁之間的間隙越來(lái)越大，會(huì)發(fā)生中珠翻轉(zhuǎn)的情況。

4 結(jié)束

手表除了在外觀上要著重體現(xiàn)其美學(xué)功能和造型藝術(shù)以外，還有其內(nèi)在的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和基本功能。眾所周知，手表，又叫腕表。即佩戴在手腕上的用以計(jì)時(shí)的工具，在社交場(chǎng)合，佩戴手表，通常意味著時(shí)間觀念強(qiáng)、作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)。然而，它和其他計(jì)時(shí)工具相比，在使用條件上有一個(gè)最大的特點(diǎn)是手表日常佩戴在人們的手腕上，和人們形影不離，也可以說(shuō)，它已和人們的形體完美地結(jié)合在一起。手表佩戴貼合手臂的程度就成了我們?cè)u(píng)判手表是否佩戴舒適的標(biāo)準(zhǔn)。那么表殼與表帶間的固定結(jié)構(gòu)是否牢固就決定著手表佩帶的舒適性、方便性，同時(shí)，也關(guān)系著手表的安全。

手表與表帶的固定結(jié)構(gòu)是衡量手表質(zhì)量安全的一項(xiàng)重要指標(biāo)，固定結(jié)構(gòu)的好壞直接影響到手表的功能及安全。因此不論是手表固定結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、新的測(cè)試方法都是值得我們繼續(xù)深入研究的方向。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 邢閩芳，房強(qiáng)汗，蘭利潔.互換性與技術(shù)測(cè)量[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011.

[2] 吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)（上冊(cè)）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.