【正文】 飲水機(jī)外殼設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 飲水機(jī)外殼的結(jié)構(gòu)分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 飲水機(jī)的外殼是飲水機(jī)的主要承重部件和主要外觀部件。立式飲水機(jī)主要有外部結(jié)構(gòu)美觀大方，機(jī)身內(nèi)可存放物品等優(yōu)點(diǎn)。 逆向工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)是根據(jù)已經(jīng)存在的產(chǎn)品實(shí)物模型，反向推出產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)（包括設(shè)計(jì)圖紙或數(shù)字模型）的過程 ，是一門跨學(xué)科、跨專業(yè)的綜合性工程。 本次設(shè)計(jì)中主要以已有的飲水機(jī)圖片為參照，加上設(shè)計(jì)者個(gè)人的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和想法，再加入一些人性化的設(shè)計(jì)來豐富該產(chǎn)品。 ABS 樹脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將 PS， SAN， BS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。 ABS 的參數(shù) ： 比重 ： 克 /立方厘米 燃燒鑒別方法： 連續(xù)燃燒、藍(lán)底黃火焰、黑煙、淺金盞草味 干燥條件： 8090℃ 2 小時(shí) 成型收縮率 :% 模具溫度： 2570℃ （模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低） 融化溫度： 210280℃ （建議溫度： 245℃ ） 成型溫度： 200240℃ 注射速度：中高速度 注射壓力： 5001000bar ABS 特點(diǎn) : 綜合性能較好 ,沖擊強(qiáng)度較高 ,化學(xué)穩(wěn)定性 ,電性能良好 。 用途：適于制作一般機(jī)械零件 ,減磨耐磨零件 ,傳動(dòng)零件和電訊零件 。 耐熱塑件 ,模溫宜取 6080度 。例如 顯示器 的外殼就是聚苯乙烯的。高抗沖聚苯乙烯為苯乙烯和丁二烯的共聚物，丁二烯為分散相，提高了材料的沖擊強(qiáng)度，但產(chǎn)品不透明。 GPPS 特性 GPPS 為無色、無臭、無味而有光澤的、透明的顆粒。吸水率低，在潮濕環(huán)境中仍能保持其力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性。耐日旋光性差，易燃。 飲水機(jī)外殼的色彩設(shè)計(jì) 我們生活在一個(gè)絢麗多彩的世界里，也正因?yàn)橛辛诉@五顏六色，才使我們的生活變得更加多姿多彩。馬克思曾經(jīng)說過，色彩的感覺在一般美感中是 最大眾化的美感形式。但在眾多的因素中，色彩居于舉足輕重的地位，它能最先引起消費(fèi)者的注意，并給人以深XX 學(xué)院本科畢業(yè)論文 飲水機(jī)外殼的設(shè)計(jì) 11 刻的印象。好的色彩設(shè)計(jì)可以使產(chǎn)品提高檔次和競爭力，提高生產(chǎn)的工作效率和安 全性，美化人們的生活，滿足人們?cè)诰穹矫娴淖非蟆ｋS著生產(chǎn)技術(shù)的日益進(jìn)步，產(chǎn)品設(shè)計(jì)如何適應(yīng)消費(fèi)者的需要就成為了至關(guān)重要的問題。 在當(dāng)前市場上銷售的大部分飲水機(jī)，都不約而同的 采用 了亮白色主體 搭配其它顏色 配件 。使人聯(lián)想到白雷、白云、白浪滔滔。白 色的反射率很大．也能提高亮度和降低色彩飽和度。此外，藍(lán)色還令人產(chǎn)生純樸、端莊、穩(wěn)重、沉靜的心理感受。 在滿足產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和使用要求的條件下，盡可能采用較小的壁厚。 滿足成型時(shí)熔體充模所需壁厚，既要避免充料不足或易焦燒的薄壁，又要避免熔體破裂或易產(chǎn)生凹陷的厚壁。 產(chǎn)品收縮率大，斜度也應(yīng)加大。 加強(qiáng)筋 在不加大產(chǎn)品壁厚的條件下，增強(qiáng)產(chǎn)品的強(qiáng)度和剛性，以節(jié)約塑料用量，減輕重量，減低成本。 孔 孔與孔的中心距應(yīng)大于孔徑的 2 倍，孔中心至邊緣的距離為孔徑的 3 倍。這時(shí)可以適當(dāng)加大孔間距。 （ 2）在產(chǎn)品形狀方面：能滿足使用要求，有利于模具填充、排氣、補(bǔ)縮、同時(shí)能適應(yīng)高效冷卻硬化或快速熱固化等。 飲水機(jī)外殼初步 分析 針對(duì) 市場上的臺(tái)式飲水機(jī)的結(jié)構(gòu)和外形都比較成熟的 情況，我們決定選擇XX 學(xué)院本科畢業(yè)論文 飲水機(jī)外殼的設(shè)計(jì) 14 多款飲水機(jī)，對(duì)它們的各種優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行一個(gè)綜合，在不影響其使用效果的前提下提高它的美觀度，并且嘗試性加入一些人性化的元素。那么，在設(shè)計(jì)上殼時(shí)就應(yīng)該在入水口周圍增加一圈支撐平臺(tái)來加強(qiáng)上殼的支撐力；原型機(jī)中也沒有前擋板 （圖 中的飲水機(jī)上有體現(xiàn)），根據(jù)前面板的形狀進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的前擋板的設(shè)計(jì)；上殼與機(jī)身連接處使用套式連接，降低了飲水機(jī)整體的美觀度，如像圖 1 中的飲水機(jī)采用焊接式連接，可解決此問題。 。 為了是飲水機(jī)看起來更加美觀，還應(yīng)在其前殼處增加一些文字或者圖案。那么我們先進(jìn)行前殼的設(shè)計(jì)： 在設(shè)計(jì)之初，我們應(yīng)該考慮到前殼的拔模角問題，查閱資料后，我們知道飲水機(jī)外殼的拔模角一般為 1176。又因?yàn)榍皻さ撞繉挾葹?300mm，經(jīng)過計(jì)算之后，它的頂部寬度為 251mm。第二個(gè)草繪與第一個(gè)基本相同，只是水平線長度為 251mm。之后 創(chuàng)建一個(gè)與底面平行且距離為 230mm 的基準(zhǔn)面 （ DTM2平面） ， 在此基準(zhǔn)面上進(jìn)行草繪。之后使用填充功能生成一個(gè)和凹槽部分相交的面，再使用合并功能，然后對(duì)面于與面的相交處進(jìn)行倒圓角。 操作步驟： 首先對(duì)合并完的曲面進(jìn)行加厚處理，厚 度為 ； 然后使用孔工具 在面板上打孔，孔的直徑為 12mm；之后以中間的基準(zhǔn)面 （ RIGHT 平面） 為中心鏡像孔， 然后和主視平面（ TOP 平面）平行創(chuàng)建一個(gè)基準(zhǔn)面（ DTM4 平面），而且要求和前殼的外邊相交；在之后在此平面上進(jìn)行草繪，草繪一個(gè)如下圖中黃色區(qū)域部分的形狀，在進(jìn)行拉伸，深度 ；再以剛才拉伸的區(qū)域的上面為草繪平面 進(jìn)行草繪，在草繪中使用字體功能創(chuàng)建如下圖的字體：電源和加熱（注意此處的字體一定要寬體，必須在內(nèi)部形成框狀結(jié)構(gòu)，以便以后操作），然后對(duì)剛才草繪部分進(jìn)行拉伸，深度 ；之后再在DTM4 平面上進(jìn)行一次草繪，創(chuàng)建字體，再進(jìn)行拉伸操作，深度相同 （下圖中為了明顯顯示操作效果，進(jìn)行了部分染色）。 設(shè)計(jì)步驟 我們直接在前殼的設(shè)計(jì)中進(jìn)行修改來獲得后殼的實(shí)體 ，這樣比較簡便，而且實(shí)體顏色也相同。然后再以 TOP 平面為基準(zhǔn)平面進(jìn)行曲面拉伸， 要求弧度為 R=670mm，且中間距離坐標(biāo)的中心為 50mm，弧線的兩端一定要超出剛才所繪的矩形的邊。 圖 旋轉(zhuǎn)草繪一 圖 旋轉(zhuǎn)草繪二 模型樹： 圖 旋轉(zhuǎn)合并 效果圖 然 后對(duì)上一步完成的曲面的邊進(jìn)行倒圓角操作，邊倒圓角： R=10mm，角倒圓角：R=20mm。 。 設(shè)計(jì)步驟 圖 儲(chǔ)水槽效果圖 2 模型樹： XX 學(xué)院本科畢業(yè)論文 飲水機(jī)外殼的設(shè)計(jì) 26 水龍頭和開關(guān)的設(shè)計(jì) 圖 水龍頭效果圖 圖 開關(guān)效果圖 前擋板 和底板 的設(shè)計(jì) 前擋板是本次設(shè)計(jì)中的重要部分，其結(jié)構(gòu)比較簡單，因此設(shè)計(jì)比較容易。第一個(gè)插入的零件我們選底板，因?yàn)榈装甯鱾€(gè)方向上全都 是平面，便于其他的零件組裝時(shí)的參照。在查看了 在研究了市場上的多款飲水機(jī)之后，我們發(fā)現(xiàn)飲水機(jī)機(jī)身比較多用亮白色和銀色，而前擋板一般為天藍(lán)色，紅色比較少見，其他顏色幾乎沒有。單擊工具欄中的按鈕或選擇 [Advisor (顧問 ) /Analysis wizard ]，在“ Analysis Selection (分析選擇 )”對(duì)話框中選擇“ Gatelocation”項(xiàng)，單擊“ 下一步” 按鈕， 出現(xiàn)“ Select Material” 對(duì)話框，在 [Commonly Used Materials]一欄中選擇所用塑料， 如果沒有這種材料可在“ Specific Material” 欄中選取添加； 再單擊“下一步” 按鈕， 出現(xiàn)“ Processing Conditions” 對(duì)話框。 ? 成型條件分析 ： 單擊圖標(biāo)， 在“ Analysis Selection” 對(duì)話框中選擇“ Molding Window”項(xiàng)， 單擊“ 完成” 按鈕， 得到如圖 6 所示“ Molding Window” 對(duì)話框， 信號(hào)燈顯示綠燈， 表示分析結(jié)果及格。從 上圖 中我們看到零件 中 有紅色區(qū)域， 說明這區(qū)域冷卻質(zhì)量很差， 所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)要考慮在適當(dāng)?shù)?位置加冷卻水道。 首先，使用體積分析功能，可以得到前殼的體積為 105mm3，再 使用質(zhì)量分析 功能，輸入 ABS 密度為 ，得到前殼的質(zhì)量為 。 中外合資深圳堅(jiān)達(dá)機(jī)械有限公司由中國大型兵器制造企業(yè)內(nèi)蒙古第一機(jī)械制造集團(tuán)公司和香港實(shí)力雄厚的堅(jiān)聯(lián)投資有限公司合資創(chuàng)辦，歷經(jīng) 20 年的 發(fā)展 ,主產(chǎn)精密注塑機(jī)、伺服控制注塑機(jī)、高速注塑機(jī)。在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)所選注塑機(jī)的注射壓力等條件，我們定 平均成型收縮率為 ％ 。 由表 ，其模具的公差Δ m＝ 由表 ， Δ =， x= 那么由型腔徑向尺寸公式： Dm=[(1+scp) dxΔ ]+Δ m可得 ： Dm =[(1+) 300( )] += ? = ? mm。 型腔深度尺寸計(jì)算 在本次設(shè)計(jì)中，塑件深度為 0 ? ，那么： XX 學(xué)院本科畢業(yè)論文 前殼模具尺寸計(jì)算 38 Δ ==，由表 3級(jí)。 由表 ，其模具的公差 Δ m＝ 由表 ，Δ =， x= 由型芯高度尺寸公式： hm=[(1+scp)H+xΔ ]Δ m 可得： hm =[(1+) 140+( ]= 0 ? = ?? mm 中心距尺寸計(jì)算 在本次設(shè)計(jì)中，塑件深度為 90177。 mm XX 學(xué)院本科畢業(yè)論文 工程圖的制作 39 七 、工程圖的制作 首先，我們 應(yīng)該 確定工程圖的要求 ： 要有三視圖， A2 紙，必須有尺寸標(biāo)注 ，要有注釋 然后制作工程圖： 先在樣板中插入準(zhǔn)備制作工程圖的部件，然后選擇兩個(gè)平面來確定部件放置時(shí)的方向：前面為 DTM4 平面 ，頂面為 DTM1 平面；然后在繪圖視圖 顯示線型中選擇“無隱藏線”，相切邊樣式選擇“無”；之后取消主視圖的“鎖定視圖移動(dòng)”，把主視圖移動(dòng)到合適的位置，則完成主視圖的創(chuàng)建。 之后，在所需位置處標(biāo)注尺寸就完成了工程圖主體的創(chuàng)建。 然后在繪圖視圖中修改俯視圖和主視圖相同，左視圖中顯示線型為“隱藏線”。 由表 ， 塑料制品尺寸精度等級(jí) 5級(jí)對(duì)應(yīng)模具制造精度 IT8級(jí)。 由表 ，其模具 的公差 Δ m＝ 由表 ，Δ =， x= 由型腔深度尺寸公式： Hm=[(1+scp)hxΔ ]+Δ m可得： Hm =[(1+) 140( )]= ? = ?? mm 型芯高度尺寸計(jì)算 在本次設(shè)計(jì)中，塑件深度為 0 ? ，那么： Δ ==，由表 3級(jí)。 由表 ， 塑料制品尺寸精度等級(jí) 5級(jí)對(duì)應(yīng)模具制造精度 IT8級(jí)。Δ m/2 型腔徑向尺寸計(jì)算 在本次設(shè)計(jì)中，塑件寬度 d= ， 那么 ： Δ ==， 由表 3級(jí)。 XX 學(xué)院本科畢業(yè)論文 前殼模具尺寸計(jì)算 36 六 、 前殼 模具尺寸計(jì)算 在有了塑件尺寸之后，我們以其為基礎(chǔ)來進(jìn)行模具尺寸的計(jì)算，計(jì)算的方法選擇平均收縮率方法 。我們以此為依據(jù)來進(jìn)行注塑機(jī)的選取。 沈陽化工學(xué)院本科畢業(yè)論文 飲水機(jī)前殼的分析和注塑機(jī)的選取 35 圖 縮痕分析 根據(jù) 上圖 我們可以知道該零件哪些部位會(huì)產(chǎn)生收縮，從而采取相應(yīng)的措施。 沈陽化工學(xué)院本科畢業(yè)論文 飲水機(jī)前殼的分析和注塑機(jī)的選取 33 圖 熔體流動(dòng)方向 圖 塑料流動(dòng)分析 沈陽化工學(xué)院本科畢業(yè)論文 飲水機(jī)前殼的分析和注塑機(jī)的選取 34 分析完 成后模型上分別用紅、黃、綠三色表示， 紅色表示質(zhì)量最差、黃色質(zhì)量一般、綠色質(zhì)量最好。 圖 澆口分析 圖 澆口位置 沈陽化工學(xué)院本科畢業(yè)論文 飲水機(jī)前殼的分析和注塑機(jī)的選取 32 結(jié)果如圖 ，在模型的表面用色譜圖表示， 紅色區(qū)域是最不適合的區(qū)域， 藍(lán)色區(qū)域?yàn)樽钸m合設(shè)置澆口的位置。 圖 飲水機(jī)爆炸圖