家用洗碗机碗篮和外形的设计方国强

发布时间：2024-11-20 18:50

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家用洗碗机碗篮和外形的设计方国强

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：方国强

[导读] 摘要：作为一种新兴的消费产品，洗碗机自出现到发展经历了一个阶段，现日趋成熟。在洗碗机中，碗篮是核心部位，也是消费者在选择洗碗机时候考虑的首要因素。

        美的洗涤电器制造有限公司广东佛山 528300
        摘要：作为一种新兴的消费产品，洗碗机自出现到发展经历了一个阶段，现日趋成熟。在洗碗机中，碗篮是核心部位，也是消费者在选择洗碗机时候考虑的首要因素。本文将围绕碗篮设计和生产等相关内容进行分析，以供参考。
        关键词：洗碗机；工艺；碗篮设计；生产
        1.前言
        我国的洗碗机发展相比于世界先进国家，还有一定的差距。当前洗碗机的普及率并不高，而且我国洗碗机设计生产也是模仿国外技术，没有结合我国的实际情况。
        2.研究背景
        2.1碗篮制作工艺介绍
        洗碗机属于中国新兴的消费电子行业。碗篮的供应商基本上是空调网，冰箱搁板和其他供应商的演变。生产过程中主要采用空调保护网和冰箱搁板的生产过程。碗篮的结构是具有相对复杂结构的空间三维网状篮，这与空调网和冰箱搁架的简单扁平网状结构有很大不同。就生产精度而言，以简单的工艺生产复杂的实心碗和篮子的成本极低。
        2.2传统工艺
        （1）底网焊接
        传统的焊接夹具由扁铁和角铁制成。主要缺点是夹具麻烦。由于操作员直接手动抬起并焊接整个夹具，因此劳动量大并且生产效率非常低。另外，在铁夹具的焊接过程中会发生电流分流，这可能导致焊点的焊接不正确并不能满足焊接强度要求，从而导致焊接质量差。
        （2）底部成型
        根据常规的制造方法，在该示例中，需要四个冲压工艺来模制上碗的底部。每个冲压过程应选择不同的定位基准，选择多个定位基准会导致错误累积，并影响最终的碗和篮子制造精度。这些都会影响洗碗机的最终性能指标。在生产效率方面，流程分配效率低。
        （3）组立焊接
        在传统的制造方法中，组装焊接和底网焊接相同，并且生产效率和生产精度相对较低。
        （4）前处理
        传统的制造方法通常使用喷砂进行预处理，但是由于碗和篮的特殊结构，预处理喷砂过程需要使用更细的砂粒，最终效果可以通过长时间喷砂来实现。此过程有两个主要缺点：喷砂后，一层细小的异物颗粒将粘附到工件表面。粉末浸泡后，这对表面粘附有严重影响。生产效率低。
        （5）浸粉
        制造以常规方式完成。粉末浸透器通过燃烧柴油来加热。工件通过链条运输并由预热炉加热。当前，这种处理方法基本上存在三个问题：
        在粉末浸泡过程中，工件保持静止，粉末箱上下移动。粉末箱的总重量通常为约800-1000kg。粉末箱的垂直运动需要较高的设备提升系统和较高的设备故障概率。这种类型的生产线是间隙型的，并且在粉末浸渍操作期间工作不进行，导致生产线效率差。生产线上只有一个预热炉。在粉末浸泡操作之后，粉末在表面上熔化，完全取决于工件的残留温度。浸泡粉末后，外表面的流平性和光泽度不足。
        3.家用洗碗机碗篮设计
        篮式结构是用户在使用洗碗机时比较突出的问题，也是用户选择时的优先考虑因素。例如，篮筐结构的有缺陷的设计可能导致碗碟的清洁不完全，碗碟与碗篮不匹配，或者某些碗碟无法放入碗碟中。根据调查结果，针对洗碗不彻底的问题，商用洗碗机的喷洒臂系统位于水槽的上方和下方，洗西餐没有问题，中餐的深度比西餐的深度要深，所以碗碟的垂直放置不利于清洁，如图1（a）和1（b）上图。

                            图1 碗篮结构改进
        目前城市家庭多为三口之家，考虑老人常住的情况，内部空间依据五个家庭成员所使用的餐具数量作为洗碗机的最大容量，双层碗篮结构。因此，为提高餐具放置的效率，本文提出了碗篮设计的四个思路。
        碗篮方案1如图2（a）所示。根据中式餐具的深度打开，将碗上下颠倒，以使冲击水可以直接清洗碗的底部。但是，碗盖开口的侧面有一个盲点，碗盖由于水流的影响而移动，同时，中国菜有不同的尺寸，因此标准的碗碟架规格存在以下问题：不能在框架中放置大盘子，放置后不能固定小盘子，从而引起嘎嘎声和碎裂。
        碗篮方案2如图2（b）所示。备选方案2是对没有备选方案1的改进。碗篮内部的垂直支架将碗保持在适当的位置，以防止其移动或碰撞，但是碗的底部并没有完全清洁，并且清洁无用。倾斜的盘子可以改善清洁度，但是盘子的大小问题仍然存在。
        碗篮方案3如图2（c）所示。基于方案2的改进，碗架和碗架用弱弹簧固定。但是，由于碗的口很深并且固定在一条直线上，所以无论碰撞水流向哪个方向，都有一个盲点无法清洗。
        碗篮方案4如图2（d）所示。结合上述三种方法的优缺点，选择方法2碗架部分和方法3盘碟架部分，将它们结合起来并在喷洒臂的顶部安装喷洒臂喷头。碗用垂直支架固定，以防止其前后，左右移动。上下两个喷淋臂喷头可平衡转筒的作用力，并且请勿弹跳或清洁。这样的解决方案完全解决了清洗，碰撞和碎裂的问题。
        方案4为本设计的碗篮最终方案。如表1据此确定了碗篮尺寸，如图2（d）。

                          图2 碗篮方案
        表1 餐具和炊具的尺寸

        4.家用洗碗机外形设计
        如图3所示，洗碗机的基本尺寸取决于中国家庭小型化的特点，饮食条件，常用餐具等。洗碗机采用台式类型，其外观设计主要基于操作面板的人体工程学。由于蓝色可以使人在心理上安宁，所以它也可以很好地反映现代感，并使整体风格现代而优雅，因此窗玻璃为蓝色，外形效果如图4。

        图3 洗碗机基本尺寸

        图4洗碗机外形效果图
        5.碗篮制作工艺的改善
        5.1碗篮制作生产线排布改善
        （1）粗坯生产线排布改善
        生产线的布局直接与碗和篮的顺畅流动相关，但是由于碗和篮的特性容易变形并占用空间，因此，生产线的布局要求有效的处理。物流按顺序进行，并在工位之间直接传输，从而防止碗或篮由于物料堆积而变形，并影响最终精度。
        （2）前处理生产线排布及工艺改善
        碗篮预处理过程的水平直接影响浸泡粉的质量。根据碗篮的特性和浸粉工艺的要求，选择喷涂磷化作为预处理，同时选择链式输送机的磷化设备。该区域设置在粗加工生产线的调整/检查区域附近，完成的工作可以直接挂在预处理生产线上。
        （3）浸粉生产线排布及工艺改善
        根据粉体浸泡过程的要求，粉体浸泡线与粉体浸泡线的上部悬挂区和预处理生产线的下部悬挂区位于同一区域。预处理过的工件可以直接转移到粉末浸渍线中。在粉体浸渍过程中，采用了工件下降的方法，工件在浸渍过程中向前移动，因此在整个粉体浸渍过程中工件不会停止，从而提高了生产效率。
        5.2生产工序改善
        （1）底网焊接生产工艺改善
        底网焊接工艺使用龙门点焊机。焊接夹具由电木制成，并通过皮带轮固定在支撑架上。同时，在龙门焊缝周围有一个圆形的滑动孔，焊接夹具可以在圆形的滑动孔中循环。焊接工位，脱模工位和成形工位在环形滑道上的不同位置，操作员只需推动支撑架即可将焊接夹具调整到不同的工位。这种处理方法的优点是降低了劳动强度并提高了生产效率。生产能力可以提高到每小时120个左右。电木焊接夹具可避免电流损耗缺陷并提高焊接质量。
        （2）底部成型生产工艺改善
        底网成型工艺的改进可分为设备改进和模具改进。配备多级油缸的四级立式液压机用于改进成型设备。通过改进成型模具，将在传统工艺中分别成型的多个工艺整合到一个工艺中，并使用液压机的不同油缸分阶段成型。通过改进成型工艺，完全避免了由于多次选择定位参考而导致的误差累积，同时减少了物料搬运，提高了生产效率。
        （3）组立焊接生产工艺改善
        装配焊接制造过程的改进也分为两部分：设备改进和焊接夹具以及焊接电极的改进。该设备采用大功率焊接设备，废除了传统的单点焊接机，提高了生产效率。焊接夹具由电木制成，可避免电流损失的缺陷并提高焊接质量。焊接电极采用特殊电极制造，可一次实现多点焊接。
        6.结束语
        总之，我们要重视洗碗机碗篮的设计优化和生产精度控制。只有做好了碗篮，使其满足消费者实际需求，才能获得消费者认可，促进洗碗机行业在我国的快速发展。
        参考文献：
        [1]庄开达．家用洗碗机的外观与工业设计［J］．家用电器科技，2019（3）：41－42．
        [2]王向红．洗涤方式的研究与新型家用洗碗机的研制［D］．南宁：广西大学，2018