摘 要:基于組合的思想,設計一種多功能實用產(chǎn)品,考慮到產(chǎn)品的重量,成本以及耐用性,通過強度剛度穩(wěn)定性分析以及材料成本預算,設計出由管件和連接件組成的以三角為單元的支架,三角單元采用三角形的穩(wěn)定性和圓弧的安全性的特質(zhì)進行設計。對支架進行拆卸,組裝,實現(xiàn)需要的功能,增強產(chǎn)品實用性,便攜性,靈活性,多元性。
關鍵詞:拆卸 組裝 支架 多功能
1產(chǎn)品結構以及工作原理
1.1組合產(chǎn)品的結構如下所示
(2)連接件共有六個小孔,每一個小孔與管子之間是間隙配合。
(3)支架xy平面的基本單元為三角形,yz,xz平面的基本單元為四邊形。
(4)防水布袋內(nèi)可粘一次性消毒袋,消毒袋易撕拉。
1.2工作原理
工作時,可根據(jù)需求來自由組合連接件與管件,從而實現(xiàn)一物多用的功能。連接件有六個小孔,具有極強的空間延展性,三角和圓弧的結合,保證了在邊長較小的情況下,使得防水布袋可以較為緊密的貼合支架,實現(xiàn)空間的最大化。舉個例子來說,三個管,三個連接件,套上防水布袋面積和消毒袋,實現(xiàn)臉盆的功能,增加底(xy面)的面積,實現(xiàn)洗衣盆的功能,增加壁(yz,xz面)的高度,實現(xiàn)洗衣桶的功能。工作結束后,拆卸支架形成一個一個的小零件放入防水布袋,既方便攜帶,又可以節(jié)省空間,實現(xiàn)利用率的最大化。
組裝如下所示:
2產(chǎn)品分析
2.1穩(wěn)定性分析
管件以三角形為單元組合,借助三角形穩(wěn)定性強的特質(zhì),添加連接件(角度60),規(guī)避三角形角尖的不安全性,同時以圓滑的曲線柔化直線的剛硬,視覺上產(chǎn)生美感。對產(chǎn)品強度剛度分析,此時的管可看作梁來進行計算,連接件可看作固定鉸鏈支座,如圖所示:
2.2實用性分析
本產(chǎn)品便于攜帶,便于組裝,可根據(jù)需求任意改變支架的形狀達到一物多用的目的。管件和連接件可裝入防水布袋,節(jié)省空間,造型美觀,安全指數(shù)高,靈活度高,適用于家居,旅行。目前市面上并沒有類似的產(chǎn)品,有的只是只能實現(xiàn)單一功能的產(chǎn)品,抽樣調(diào)查后的結果顯示,80%以上的人都喜歡出去旅游攜帶輕巧方便多功能的產(chǎn)品,91%的人都喜歡可以節(jié)省空間的產(chǎn)品,94%的人希望有一個類似本產(chǎn)品的實物,經(jīng)調(diào)研,這是一個實用型的產(chǎn)品。
消費者對產(chǎn)品的要求
2.3成本分析
本產(chǎn)品屬于日用品系列,需考慮重量,成本,耐用度。綜合三方面,可采用合金作為管件的材料,比如鎂合金,采用自哽呋喃樹脂作為連接件的材料,采用石油樹脂聚氨酯作為防水布袋的材料。以上材料都是低成本的物質(zhì),可以較大程度減少成本。
2.4工藝分析
管件是中空的,在工藝上存在一定的要求,這里可采用空心管子沖孔模具,連接件用3D打印工藝,同時保證管子和連接件小孔保持間隙配合,防水布袋需借鑒塑料袋的生產(chǎn)工藝,改變原材料,降低成本,減少污染。
3結語
(1)經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),本產(chǎn)品成本低,實用性強,市場潛在空間大。
(2)產(chǎn)品工藝簡單,使用方便,功能多樣。
參考文獻:
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[4]高強高韌鎂合金有望實現(xiàn).中國有色金屬報
[5]空心管子沖孔模具.模具設計.2007.06.
作者簡介:
秦緒芳(1997-),女,民族:漢,籍貫:山東棗莊,當前職務:學生,學歷:本科,研究方向:機械工程。