论文部分内容阅读
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問题，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.
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問题，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.