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    便攜式播放機(jī)的支腳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

    2013-12-13 11:34:42于長(zhǎng)云應(yīng)棟方韓穎煜
    機(jī)械與電子 2013年5期
    關(guān)鍵詞:播放機(jī)部品鉸鏈

    王 坤,于長(zhǎng)云,尹 崴,應(yīng)棟方,沈 蕾,韓穎煜

    (1.中國(guó)華錄松下電子信息有限公司,遼寧 大連116023;2.新源動(dòng)力股份有限公司,遼寧 大連116085)

    0 引言

    通過(guò)支腳結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了便攜式播放機(jī)的立式放置播放模式。支腳結(jié)構(gòu)組件安裝在某款便攜式播放機(jī)的后側(cè),通過(guò)它平穩(wěn)的支撐整機(jī)本體,收合自如,在不使用時(shí)可收攏貼合在便攜式播放機(jī)的背面,在使用時(shí)將支腳打開(kāi),與便攜式播放機(jī)成一角度,可將播放機(jī)放置在水平臺(tái)面上使用[1],實(shí)現(xiàn)空間立體播放,既節(jié)省了空間又符合人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì),以更人性化的方式讓顧客得到完美的視聽(tīng)享受。

    1 支腳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求及構(gòu)成原理

    1.1 設(shè)計(jì)要求

    作為安裝在本款便攜式播放機(jī)上的支腳結(jié)構(gòu),它需要完成如下3點(diǎn)設(shè)計(jì)要求:支腳結(jié)構(gòu)閉合和開(kāi)啟動(dòng)作要流暢;支腳結(jié)構(gòu)閉合和開(kāi)啟停止的位置要明確;支腳結(jié)構(gòu)外觀面有涂裝要求。

    1.2 構(gòu)成原理

    支腳結(jié)構(gòu)組件由6點(diǎn)部品組成,如圖1所示。各點(diǎn)部品在該結(jié)構(gòu)中的發(fā)揮的功能使該支腳結(jié)構(gòu)別具特色,其中鉸鏈?zhǔn)沁B接支腳組件與便攜式播放機(jī)本體的橋梁和紐帶,它的旋轉(zhuǎn)完美實(shí)現(xiàn)了支腳結(jié)構(gòu)的開(kāi)合動(dòng)作;在整機(jī)本體內(nèi)部臨近支腳結(jié)構(gòu)一側(cè)安裝了2點(diǎn)鐵片,而支腳結(jié)構(gòu)內(nèi)部與鐵片對(duì)應(yīng)位置安裝了磁石,通過(guò)磁石的吸附能力確保支腳結(jié)構(gòu)在閉合狀態(tài)完全固定在播放機(jī)本體上,方便用戶移動(dòng)、攜帶播放機(jī);STOP線顧名思義,有止動(dòng)作用,一端固定在支腳組件側(cè),另一端固定在整機(jī)本體上,通過(guò)它來(lái)控制支腳組件最終打開(kāi)的位置;底腳橡膠墊安裝在支腳結(jié)構(gòu)底部,將支腳結(jié)構(gòu)底部墊起,具有防滑,穩(wěn)定整機(jī)本體以及避免支腳底部磕碰劃傷的功用;經(jīng)過(guò)涂裝處理過(guò)的支腳內(nèi)蓋和支腳外蓋配合在一起,將其他四點(diǎn)部品納入二者內(nèi)部實(shí)現(xiàn)動(dòng)作功能。

    圖1 支腳組件結(jié)構(gòu)

    2 支腳結(jié)構(gòu)典型設(shè)計(jì)

    2.1 防縮癟設(shè)計(jì)

    結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須保證樹(shù)脂在部品成型過(guò)程中有充足的流動(dòng)性,其中最重要的就是部品壁厚均勻,無(wú)突變。如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沒(méi)有遵循這個(gè)原則,很容易在壁厚突變處產(chǎn)生縮癟或是冷卻變形(鼓包)[2]。

    在支腳結(jié)構(gòu)組件中,支腳內(nèi)蓋的磁石放置部位在初期成型生產(chǎn)時(shí)外觀出現(xiàn)凸包,且沒(méi)有辦法通過(guò)改善成型條件消除掉。由圖2a可以看出,由于壁厚不均勻,且厚度相差很大,雖有過(guò)渡,但平緩幅度不大,導(dǎo)致成型時(shí)薄壁處材料過(guò)早凝結(jié)而發(fā)生變形。

    針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,從兩個(gè)方面對(duì)初始數(shù)據(jù)進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整。首先,加大過(guò)渡斜面并追加R角,使成型時(shí)樹(shù)脂材料平緩過(guò)渡,避免突變產(chǎn)生應(yīng)力集中而變形。然后,在不影響磁石磁性效果的前提下,將磁石安裝部位的壁厚增加0.15mm,對(duì)應(yīng)配合部件支腳外蓋上磁石安裝部位的支撐筋降低0.15mm。改善后結(jié)構(gòu)如圖2b所示,成型生產(chǎn)后凸包基本消除,外觀效果得到了明顯改善。

    圖2 磁石放置處結(jié)構(gòu)剖面

    2.2 防裝反設(shè)計(jì)

    安裝在支腳外蓋左右兩側(cè)的鉸鏈外觀十分相似,但結(jié)構(gòu)不完全相同,如若二者裝反,當(dāng)整機(jī)全部組裝完成后,會(huì)發(fā)現(xiàn)支腳的開(kāi)合動(dòng)作會(huì)受到影響,甚至無(wú)法進(jìn)行運(yùn)動(dòng),這勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致不必要的返工。圖3a是無(wú)防裝反結(jié)構(gòu)的支腳外蓋鉸鏈處的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)操作者誤將對(duì)應(yīng)側(cè)的鉸鏈安裝到圖3a位置時(shí),也可以順利安裝,在當(dāng)前步驟下,操作者根本無(wú)法意識(shí)到自己所做的是錯(cuò)誤操作,安裝后的狀態(tài)如圖3c所示。為了徹底解決這個(gè)問(wèn)題,只能從結(jié)構(gòu)上對(duì)裝反的誤操作進(jìn)行規(guī)避。在支腳外蓋上對(duì)應(yīng)裝配鉸鏈的左右側(cè)位置追加擋筋,使左側(cè)的鉸鏈無(wú)法裝入支腳外蓋上右側(cè)對(duì)應(yīng)鉸鏈的安裝位置,反之亦然。圖3b是有防裝反結(jié)構(gòu)的支腳外蓋鉸鏈處結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)追加了擋筋后,如果操作者進(jìn)行了誤操作,那么鉸鏈與擋筋就會(huì)發(fā)生干涉,致使鉸鏈無(wú)法安裝到位,圖3d是有了防裝反結(jié)構(gòu)后鉸鏈裝配后的狀態(tài),可以看到二者有明顯的干涉部位。

    圖3 防裝反結(jié)構(gòu)

    2.3 防劃傷設(shè)計(jì)

    當(dāng)用戶將支腳閉合狀態(tài)下的播放機(jī)水平放置在某處時(shí),支腳外蓋外表面會(huì)接觸到放置臺(tái)面,難免會(huì)造成摩擦劃傷;同時(shí)支腳內(nèi)蓋一側(cè)的表面也會(huì)與播放機(jī)本體接觸,時(shí)間久了,二者也會(huì)出現(xiàn)磕碰擦傷。

    首先解決支腳外蓋的劃傷問(wèn)題,在支腳外蓋上追加4點(diǎn)工作凸包以及1點(diǎn)備用凸包,將支腳外蓋與放置臺(tái)面的面接觸改為點(diǎn)接觸,如圖4a所示。對(duì)于中央部位的1點(diǎn)備用凸包,當(dāng)支腳外蓋承受播放機(jī)本體重量時(shí),由于支腳組件同時(shí)存在翹曲,此時(shí),中央部位成為最危險(xiǎn)的劃傷部位。當(dāng)中央部位和支撐平面的間隙變小時(shí),中央的凸包會(huì)首先接觸支撐到臺(tái)面,從而防止中央部位劃傷。

    對(duì)于支腳內(nèi)蓋和整機(jī)本體表面之間的劃傷問(wèn)題,同樣采用在支腳內(nèi)蓋左右兩邊追加凸包的方式加以解決,如圖4b所示,凸包高度1.5mm,它使整機(jī)本體與支腳內(nèi)蓋表面之間產(chǎn)生間隙,只是在凸包處二者形成點(diǎn)接觸。

    圖4 支腳內(nèi)外蓋防劃傷結(jié)構(gòu)

    2.4 防涂裝露底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

    對(duì)有涂裝要求的外觀部品,為了得到涂層均勻,沒(méi)有色差的合格部品,不僅僅取決于涂料的質(zhì)量和噴涂的工藝,部品的結(jié)構(gòu)也是至關(guān)重要的。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)盡量避免外觀面邊角位置處的溝槽設(shè)計(jì)。如需要溝槽結(jié)構(gòu),則應(yīng)盡可能加大溝槽寬度、減少溝槽深度,同時(shí)增加溝槽弧度,避免直角溝槽。因?yàn)槿绻麥喜墼O(shè)計(jì)的又窄又深,當(dāng)噴涂溝槽部位時(shí),霧化后的涂料在噴涂過(guò)程中受到部品角的阻擋,在沿涂料噴涂方向角下端側(cè)面以及底面鄰近部分無(wú)法有效噴涂到,這樣就會(huì)出現(xiàn)露底現(xiàn)象,如圖5a所示。

    實(shí)際上,解決涂裝露底問(wèn)題,一種方法是通過(guò)改善涂裝工藝來(lái)解決,即在涂裝時(shí)調(diào)整噴頭角度,然后再對(duì)整個(gè)部品進(jìn)行機(jī)涂。但這種方法效率較低,不能徹底解決涂裝不良的外觀問(wèn)題,因此,只能作為部品生產(chǎn)的臨時(shí)對(duì)策。另一種方法是在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)就預(yù)先考慮部品涂裝的難易性,盡量避免那些如前文所述的溝槽等不利于涂裝的結(jié)構(gòu),在設(shè)計(jì)支腳外蓋部品時(shí)為了讓位需要,有兩處不得不設(shè)計(jì)成溝槽結(jié)構(gòu),初始的結(jié)構(gòu)雖然更適合部品與部品之間的配合,但為了后序涂裝工作能夠順利進(jìn)行,提高部品的生產(chǎn)性,經(jīng)過(guò)深入考慮,在不影響配合關(guān)系的前提下,最終將初始窄且深的溝槽設(shè)計(jì)成了易于涂裝的合理結(jié)構(gòu)。圖5b是本次支腳外蓋涂裝防露底結(jié)構(gòu)改進(jìn)示意圖。

    圖5 涂裝防露底結(jié)構(gòu)

    3 結(jié)束語(yǔ)

    通過(guò)對(duì)支腳結(jié)構(gòu)的介紹以及設(shè)計(jì)過(guò)程中所出現(xiàn)的問(wèn)題的分析與解決,得出如下結(jié)論:

    a.部品設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)力求做到壁厚均勻,如果因?yàn)闂l件制約,實(shí)在無(wú)法實(shí)現(xiàn),那么在壁厚相差之處需做好平緩過(guò)渡,防止應(yīng)力集中。

    b.對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品來(lái)說(shuō),部品與部品之間并非是獨(dú)立的,它們互相配合在一起共同作用才能體現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)品的價(jià)值。因此,進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),關(guān)聯(lián)部品之間的聯(lián)系需理清,避免互相制約。

    c.部品美觀的同時(shí)需要耐用。如何延長(zhǎng)產(chǎn)品在顧客手中的生命周期,應(yīng)該是每一位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)之初必須考慮的問(wèn)題。

    d.對(duì)于需要二次加工的制品,尤其是涂裝、印刷制品,外觀應(yīng)力求簡(jiǎn)單大方,易于二次加工,盡量避免溝槽結(jié)構(gòu)。如有溝槽,應(yīng)避免深度太深,寬度太窄,同時(shí)適當(dāng)加大溝槽結(jié)構(gòu)的拔模斜度。

    [1] 廣州矽金塔電子有限公司.便攜式可視電子產(chǎn)品支撐固定結(jié)構(gòu)[P].中國(guó)專利:200520062216.7[P/OL].2006-08-30.

    [2] 張維合.注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)用教程[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007.

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