電飯煲注塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

梁志佳

摘要：眾所周知，無論對(duì)任何產(chǎn)品或者結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，都必須要注重性價(jià)比這一問題。對(duì)于電飯煲的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是如此，塑料原料不僅成本低且性能較高，將注塑件應(yīng)用到電飯煲的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，相信必能得到廣泛的推廣。本文從多角度著手分析了電飯煲的注塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，期望能對(duì)相關(guān)研究工作的開展提供參考。

關(guān)鍵詞：電飯煲；注塑件；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

工程材料分為四種：木材、水泥、鋼鐵及塑料。隨著現(xiàn)代科技的日益發(fā)展，塑料的運(yùn)用范圍越來越廣。塑料材料與其他三種相比，具有耐腐性、重量輕、成本低等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)塑料材料形狀可以根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)變化，材質(zhì)的類型也非常豐富，具有高度的設(shè)計(jì)特征，能進(jìn)行二次加工，使設(shè)計(jì)不受任何局限，提升了設(shè)計(jì)的自由度。此外，注塑件能夠?qū)⒍鄠€(gè)零件的功能集中到一個(gè)零件中。

一、電飯煲使用注塑件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的必要性

電飯煲這一高消額的產(chǎn)品，為了提高成型率及降低成本，除了必要的發(fā)熱盤、內(nèi)外鍋及加強(qiáng)板等必須要使用金屬材料外，其余的機(jī)體零件都可以采用塑料材質(zhì)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。同時(shí)，塑料材質(zhì)的機(jī)械性會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生較大的變化。比如當(dāng)溫度高的狀態(tài)下塑料材質(zhì)的剛度和強(qiáng)度會(huì)大幅度降低，低溫情況下塑料材質(zhì)又會(huì)變得比較脆弱；當(dāng)然溫度高低不同，塑料的收縮量也會(huì)有較大的差異；此外模具結(jié)構(gòu)也會(huì)存在局限，如果存在某些不合理的設(shè)計(jì)，那么必然會(huì)使試模及裝配階段發(fā)現(xiàn)存在的隱性問題，這樣不僅會(huì)增加成本，還會(huì)耽誤項(xiàng)目的進(jìn)度。鑒于此，對(duì)電飯煲使用注塑件設(shè)計(jì)的研究十分有必要。

二、電飯煲使用注塑件的具體結(jié)構(gòu)分析

1、 材質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)產(chǎn)品最重要的環(huán)節(jié)就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，選擇合理的材質(zhì)是最核心的工作。普遍來說，材料并無好與壞之別，只是材料由于性能的不同運(yùn)用的場(chǎng)所不同，這就需要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中根據(jù)不同零件的實(shí)際情況，按照實(shí)際的要求來選擇材質(zhì)。其中塑料的類型非常繁雜，各類型塑料材質(zhì)的性能也不同，同時(shí)還有可能需要添加各種色母及增強(qiáng)劑等填料；此外，各種塑料材料的性能數(shù)據(jù)與實(shí)際工作也會(huì)存在一些差距，這些都會(huì)影響材料的選擇情況。雖然選擇材料的過程較復(fù)雜，但是如果能掌握簡單的規(guī)律，則能夠事半功倍。對(duì)于注塑件而言，一般需要先考慮零件的工作性能，比如：耐溫情況、載荷情況等，這樣能有效設(shè)定材料的選擇范圍。同時(shí)在加上零件的成型工藝、外觀、裝配等方面的需求，這樣會(huì)進(jìn)一步縮小材料選擇的范圍。

電飯煲這一家電需要不斷加熱，有運(yùn)動(dòng)要求、安全要求、美觀精良要求等。因而在對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可以參考成熟產(chǎn)品，考慮供應(yīng)商的需求來選擇材料。常用的電飯煲塑料材料一般有PP、POM等等。比如對(duì)于蓋子、底座、支撐環(huán)等零件都要具有耐溫的條件，因而都會(huì)選擇PP材料；開蓋的按鈕及推塊等需要運(yùn)動(dòng)的部件一般都會(huì)選擇運(yùn)用POM材料；對(duì)于電路板支架相關(guān)的材料選擇就必須選擇具有阻燃性能的材料，等等。

2、壁厚結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

壁厚結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)于注塑件而言尤為重要，注塑件的壁厚一般都在2-3毫米間。壁厚必須要適中，因?yàn)檫^薄會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度和剛度低，成型難的現(xiàn)象；而如果過厚又會(huì)出現(xiàn)縮水、成本高、成型時(shí)間長等情況。因此，當(dāng)壁厚出現(xiàn)過厚的時(shí)候可以利用掏膠來設(shè)計(jì)防縮水工藝。同時(shí)壁厚的設(shè)計(jì)必須要遵循勻稱、圓滑的原則，這樣才能確保不會(huì)出現(xiàn)變形及縮水等外觀方面的問題。

在電飯煲產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，對(duì)于剛度和強(qiáng)度要求較高的部件設(shè)計(jì)中，必須要將壁厚保持在2.5或者2.8毫米的厚度，對(duì)于要求一般的部件設(shè)計(jì)時(shí)要將壁厚保持在2.2毫米中，對(duì)于無載荷的零件設(shè)計(jì)中可以將壁厚保持在2毫米以下。

3、筋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

電飯煲注塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，有些零件必然需要加強(qiáng)強(qiáng)度和剛度，一般都會(huì)通過對(duì)筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)來滿足各種需求，這樣既能節(jié)約塑料材質(zhì)的用量，還可以降低產(chǎn)品的重量，關(guān)鍵是還能確保注塑件不會(huì)出現(xiàn)變形的情況，當(dāng)其處于成型狀態(tài)時(shí)還能幫助塑料進(jìn)行流動(dòng)。因此，對(duì)筋進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到三點(diǎn)：厚度問題，厚度過厚與過薄都會(huì)出現(xiàn)一定的缺陷。電飯煲使用PP材質(zhì)的情況比較多，而此種材質(zhì)縮水性強(qiáng)，可以利用設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)筋的加強(qiáng)來使壁厚與主料的厚度相同，同時(shí)如果不涉及外觀的部件可以稍微厚點(diǎn)，但不能超過柱厚度的2/3；高度問題。普遍的設(shè)計(jì)時(shí)需要將其控制在主料厚度的3倍以內(nèi)；數(shù)量問題。數(shù)量多必然效果會(huì)更顯著，但是必須要考慮成本等問題，因而數(shù)量一般即可，可以讓其處于稀疏的狀態(tài)。

4、拔模斜度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

電飯煲注塑件的成型存在工藝方面的局限，因而設(shè)計(jì)時(shí)必須要具有拔模斜度。拔模斜度的大小可以根據(jù)實(shí)際的塑料收縮情況、性能、所需制品的形狀及壁厚等條件來設(shè)計(jì)。對(duì)于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、深度要求較高的零件，都要合理設(shè)計(jì)拔模斜度，其中電飯煲產(chǎn)品中對(duì)于PP材料使用較多，要將收縮率考慮進(jìn)行，只要不影響外觀與裝配的情況下，都要將其設(shè)計(jì)為較大的拔模斜度。此外，有些對(duì)于尺寸要求嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)部件，又或者是外觀斜度有限制的部件，都要將其設(shè)計(jì)為拔模斜度較小的狀態(tài)。

5、裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理進(jìn)行，能確保裝配不出現(xiàn)錯(cuò)誤。對(duì)于注塑料的各種零件，設(shè)計(jì)時(shí)可以將其設(shè)計(jì)成為對(duì)稱的簡化結(jié)構(gòu)，這樣能有效提升其壽命；一些簡單的卡板零件，可以將其設(shè)計(jì)為扣固定模式，降低螺釘?shù)氖褂脭?shù)量，節(jié)約成本；一些誤裝配零件設(shè)計(jì)時(shí)要設(shè)計(jì)成為誤裝配的定位結(jié)構(gòu)，這樣能降低生產(chǎn)線中誤裝配而出現(xiàn)的質(zhì)量問題。

總結(jié)：

顯而易見，電飯煲注塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所涉及的環(huán)節(jié)較多，因而在實(shí)際的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，要將各種有可能影響到電飯煲注塑件的問題都找出來，這樣才能夠設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理、性價(jià)比較高的電飯煲，為人們的生活帶來更多的便利，給人們提供優(yōu)質(zhì)的家電服務(wù)。

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