电饭煲注塑件的结构设计

2017-09-06 04:57梁志佳
科学与财富 2017年24期
关键词:注塑件电饭煲结构设计

梁志佳

摘要:众所周知,无论对任何产品或者结构的设计,都必须要注重性价比这一问题。对于电饭煲的结构设计也是如此,塑料原料不仅成本低且性能较高,将注塑件应用到电饭煲的结构设计中,相信必能得到广泛的推广。本文从多角度着手分析了电饭煲的注塑件结构设计,期望能对相关研究工作的开展提供参考。

关键词:电饭煲;注塑件;结构设计

工程材料分为四种:木材、水泥、钢铁及塑料。随着现代科技的日益发展,塑料的运用范围越来越广。塑料材料与其他三种相比,具有耐腐性、重量轻、成本低等优势。同时塑料材料形状可以根据实际情况随时变化,材质的类型也非常丰富,具有高度的设计特征,能进行二次加工,使设计不受任何局限,提升了设计的自由度。此外,注塑件能够将多个零件的功能集中到一个零件中。

一、电饭煲使用注塑件进行结构设计的必要性

电饭煲这一高消额的产品,为了提高成型率及降低成本,除了必要的发热盘、内外锅及加强板等必须要使用金属材料外,其余的机体零件都可以采用塑料材质进行合理的设计。同时,塑料材质的机械性会随着温度的变化而发生较大的变化。比如当温度高的状态下塑料材质的刚度和强度会大幅度降低,低温情况下塑料材质又会变得比较脆弱;当然温度高低不同,塑料的收缩量也会有较大的差异;此外模具结构也会存在局限,如果存在某些不合理的设计,那么必然会使试模及装配阶段发现存在的隐性问题,这样不仅会增加成本,还会耽误项目的进度。鉴于此,对电饭煲使用注塑件设计的研究十分有必要。

二、电饭煲使用注塑件的具体结构分析

1、 材质结构设计

设计产品最重要的环节就是结构设计环节,选择合理的材质是最核心的工作。普遍来说,材料并无好与坏之别,只是材料由于性能的不同运用的场所不同,这就需要设计环节中根据不同零件的实际情况,按照实际的要求来选择材质。其中塑料的类型非常繁杂,各类型塑料材质的性能也不同,同时还有可能需要添加各种色母及增强剂等填料;此外,各种塑料材料的性能数据与实际工作也会存在一些差距,这些都会影响材料的选择情况。虽然选择材料的过程较复杂,但是如果能掌握简单的规律,则能够事半功倍。对于注塑件而言,一般需要先考虑零件的工作性能,比如:耐温情况、载荷情况等,这样能有效设定材料的选择范围。同时在加上零件的成型工艺、外观、装配等方面的需求,这样会进一步缩小材料选择的范围。

电饭煲这一家电需要不断加热,有运动要求、安全要求、美观精良要求等。因而在對其进行结构设计时,可以参考成熟产品,考虑供应商的需求来选择材料。常用的电饭煲塑料材料一般有PP、POM等等。比如对于盖子、底座、支撑环等零件都要具有耐温的条件,因而都会选择PP材料;开盖的按钮及推块等需要运动的部件一般都会选择运用POM材料;对于电路板支架相关的材料选择就必须选择具有阻燃性能的材料,等等。

2、壁厚结构设计

壁厚结构的设计对于注塑件而言尤为重要,注塑件的壁厚一般都在2-3毫米间。壁厚必须要适中,因为过薄会出现强度和刚度低,成型难的现象;而如果过厚又会出现缩水、成本高、成型时间长等情况。因此,当壁厚出现过厚的时候可以利用掏胶来设计防缩水工艺。同时壁厚的设计必须要遵循匀称、圆滑的原则,这样才能确保不会出现变形及缩水等外观方面的问题。

在电饭煲产品的设计中,对于刚度和强度要求较高的部件设计中,必须要将壁厚保持在2.5或者2.8毫米的厚度,对于要求一般的部件设计时要将壁厚保持在2.2毫米中,对于无载荷的零件设计中可以将壁厚保持在2毫米以下。

3、筋结构设计

电饭煲注塑件的结构设计中,有些零件必然需要加强强度和刚度,一般都会通过对筋结构的设计来满足各种需求,这样既能节约塑料材质的用量,还可以降低产品的重量,关键是还能确保注塑件不会出现变形的情况,当其处于成型状态时还能帮助塑料进行流动。因此,对筋进行设计时要考虑到三点:厚度问题,厚度过厚与过薄都会出现一定的缺陷。电饭煲使用PP材质的情况比较多,而此种材质缩水性强,可以利用设计时对筋的加强来使壁厚与主料的厚度相同,同时如果不涉及外观的部件可以稍微厚点,但不能超过柱厚度的2/3;高度问题。普遍的设计时需要将其控制在主料厚度的3倍以内;数量问题。数量多必然效果会更显著,但是必须要考虑成本等问题,因而数量一般即可,可以让其处于稀疏的状态。

4、拔模斜度结构设计

电饭煲注塑件的成型存在工艺方面的局限,因而设计时必须要具有拔模斜度。拔模斜度的大小可以根据实际的塑料收缩情况、性能、所需制品的形状及壁厚等条件来设计。对于结构比较复杂、深度要求较高的零件,都要合理设计拔模斜度,其中电饭煲产品中对于PP材料使用较多,要将收缩率考虑进行,只要不影响外观与装配的情况下,都要将其设计为较大的拔模斜度。此外,有些对于尺寸要求严格的运动部件,又或者是外观斜度有限制的部件,都要将其设计为拔模斜度较小的状态。

5、装配结构设计

装配结构设计的合理进行,能确保装配不出现错误。对于注塑料的各种零件,设计时可以将其设计成为对称的简化结构,这样能有效提升其寿命;一些简单的卡板零件,可以将其设计为扣固定模式,降低螺钉的使用数量,节约成本;一些误装配零件设计时要设计成为误装配的定位结构,这样能降低生产线中误装配而出现的质量问题。

总结:

显而易见,电饭煲注塑件的结构设计所涉及的环节较多,因而在实际的设计环节中,要将各种有可能影响到电饭煲注塑件的问题都找出来,这样才能够设计出科学、合理、性价比较高的电饭煲,为人们的生活带来更多的便利,给人们提供优质的家电服务。

参考文献:

[1]张亚国.基于MoldFlow空调注塑件模具设计[J].家电科技.2015(02):55-57.

[2]吕荔.家电产品注塑件异响分析[J].黑龙江科技信息.2010(26):36-37.

[3]车天翔.浅谈家用电饭煲工作原理及发展历史[J].技术与市场.2015(11):137.endprint

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