普通电烫斗设计规范

www D 电烫斗设计规范 电烫斗设计规范七厂开发部陈玉明2010 12 20 www D 普通电烫斗设计规范 课程纲要目录时间1 设计规范的介绍5 2 设计过程规范5 3 电烫斗简介5 4 普通电烫斗基本结构5 5 电器原理图5 6 功能与性能要求15 7 整体结构设计要求15 8 零部件设计要求35 9 内部线路连接设计15 www D 1 设计规范的介绍 产品设计规范首先必须符合和满足产品的国际 国家 行业 地方的标准及法律法规 设计规范应成为设计部门或者公司对于设计品质的共同价值观 让设计人员都知道这样做出来的是好设计 通过这样的规范教育和交流 形成对设计品质的统一认识 设计规范不是规定要做什么 而是提出这样做是正确的 但是有更好的地方可以改进 www D 2 设计过程规范 设计过程是指明确设计任务到编制技术文件所进行的整个设计工作的流程 一般来说 整个设计过程可分为产品规划 方案设计 详细设计和改进设计四个阶段 产品规划阶段 在产品规划阶段的中心任务包括确定设计目的 需求分析 市场预测 和设计思想 可行性分析 确定设计参数及制约条件 最后给出详细的设计任务书 或要求表 作为设计 评价和决策的依据 方案设计阶段 对于小家电产品来说 外观及机构方案设计 电路原理方案设计 电器方案设计就是方案设计阶段的主要内容 详细设计阶段 使产品的功能原理方案具体化 成为产品及其零部件的合理结构 这是详细设计阶段的任务 因此 要完成产品结构设计 性能设计 电路设计 电器设计 工艺设计 标准化控制 试模样机制作及测试 设计完善 技术设计评审 测试方案评审 关键零部件标准评审等 改进设计阶段 产品试装试产过程中 根据装配 试验 工艺 鉴定中所暴露的问题 进一步从设计上完善相应的技术和效能 以确保产品质量 www D 3 电烫斗简介 旅行烫斗 蒸汽电烫斗 电烫斗描述及基本介绍电烫斗实际上是属于一种加热类家用器具 亦称 电熨斗 其工作原理是通过铝底内部的发热管通电加热 依靠机械式或电子式控温装置使之恒定在一定的温度范围内 普通蒸汽电烫斗通过流量控制装置将水从水箱内引入铝底蒸汽腔内瞬间蒸发而产生蒸汽 普通电烫斗根据各自的特点大致分类如下 特点 体积小 便于收藏 www D 3 电烫斗简介 干烫斗 无蒸汽功能 电子控温电烫斗 电子控温 LCD或LED显示 无绳电烫斗 充电烫斗 蒸汽站电烫斗 www D 4 普通电烫斗基本结构 4 1 1普通电烫斗外观部件简介 后盖 线尾套 大身 隔热座 铝底 水箱 喷嘴 入水盖 蒸汽钮 加强蒸汽按钮 喷水按钮 顶盖 www D 4 普通电烫斗基本结构 4 1 2普通电烫斗零件装配简介 www D 5 电气原理 5 1无电子板的电器原理 通常火线先经过FUSE 再入发热管 温控器与FUSE分别在发热管的两端 www D 5 电气原理 5 2有电子板的电器原理 www D 6 功能与性能要求 6 1 主要功能 a 连续蒸汽功能 蒸汽可调节功能b 喷雾功能c 加强蒸汽功能 垂直蒸汽功能d 自动清洗功能e 除钙功能f 防滴漏功能g 自动断电功能 www D 6 功能与性能要求 6 2 主要性能a 连续蒸汽性能要求 要求在开蒸汽过程中 蒸汽要连续且不能出现滴水的现象 一般MAX档蒸汽量要求 10g min b 加强蒸汽性能要求 要求有较清脆的爆炸蒸汽喷射出来 每2秒按1次 要求至少连续按5次以上不能出现喷水现象 按压的力度要求 35N c 喷雾性能要求 要求按8次喷水按钮后必须要有喷雾功能 且喷水要成雾状 喷射的区域要大于烫斗底板的面积 喷雾过程中不能有水珠滴在机身上 按压的力度要求 35N d 底板温度性能要求 最初的冲温 第一次和第二次温控器跳开之间的第一个最高温度 第一冲的温度不应超280 底板的温度 指底板中心最高温度处的稳定温度 5个最高温度和5个最低温度的平均值 各档位底板温度应满足 表一 的要求 底板的温幅 稳定状态下波峰与波谷的温度差 温幅应在15 40 范围内 www D 6 功能与性能要求 e 铝底温度均匀性 将调温旋钮设调至MAX位 分别测试铝底表面以下四点的温度 底板的最高温度点 底板的中间点 在纵向的中心线上离铝底的尖端20mm的点 在纵向的中心线上离铝底的后端20mm的点 底板温度要求均匀 各点的温度差应不大于20 f 防滴漏性能要求 要求在开蒸汽过程中拔掉电源后平放5分钟 铝底孔内不能有水流出 在MAX温度档位及最大蒸汽档位 不允许出现停汽的现象 在最低档温度档位 不允许产生蒸汽 g 自动断电功能 给样机输入额定电压 平放于测试架上 静止平放20 30秒或垂直放8 10Min 整机应进入自动断电状态且有提示音 或按电子板设计的程序要求测试 将烫斗倾斜 15 或晃动可恢复通电功能 在正常操作过程中要能激活至通电状态 当烫斗处于运动状态 前后移动 时 不允许自动断电功能生效 h 产品非正常测试性能器具按照IEC EN60335 2 3和UL60335 2 3 UL1005 电烫斗安全标准要求进行短接温控器的非正常测试过程中和测试后 应满足下列要求 不应喷射出火焰 熔融的金属 应符合电气强度和泄漏电流测试要求 不应导致供电电路跳闸 器具外壳的变形不应使得测试手指碰到带电部件 器具底板允许发黄发黑 但不应熔融 起泡 变形不超过10mm 从通电测试到FUSE断开时间应小于3分钟 且不应出现FUSE断开后又连通的现象 测试时 支持器具的台面不应出现点燃或火焰 www D 6 功能与性能要求 6 3 安全性能要求a GS规格应符合安规要求 IEC EN60335 1家用和类似用途电器的安全第一部分通用要求 IEC EN60335 2 3家用和类似用途电器的安全电熨斗的特殊要求 b UL规格应符合安规要求 UL60335 2 3 Ul1005 电熨斗安全标准要求 CSAC22 2NO 81 M90电熨斗安全标准要求 UL746C塑料材料在电器产品中的具体应用及评估 c 3C规格应符合安规要求 GB4706 1家用和类似用途电器的安全第一部分通用要求 GBGB4706 2家用和类似用途电器的安全电熨斗的特殊要求 d 安全标准要求 产品的设计和结构必须保证在正常条件下能正常使用 而且对用户和周围的环境没有潜在或真实的危害 及用户不小心操作也不至于有危险发生 www D 6 功能与性能要求 6 4 机械性能要求a 螺纹连接 各零部件通过螺钉连接和固定的应连接紧固并通过扭力测试 但是不能将连接件打滑牙 破裂 连接塑胶件规格为 3的螺丝 其扭力不可小于3 0kgf cm 连接金属件规格为 3或M3的螺丝 其扭力不可小于5 0kgf cm 规格为 4或M4的螺丝 其扭力不可小于9 0kgf cm b 整机稳定性 将烫斗放置在一个与水平面成10度角的倾斜面上 电源线以最不利的方位摆放在倾斜平面上 水箱内装上水或不装水 考虑最不利的一种 要求 器具均不应翻倒 试验 将10度角的倾斜面改为15度 重复上述测试 如果器具在一个或多个方位上翻倒 则在其翻倒方位下做温升测试 要求 温升符合安规标准 c 整机的机械强度 对于UL产品使用0 535Kg钢球 以20Cm的高度冲击塑胶外壳以40cm的高度冲击金属外壳 每位置冲击一次 对于GS产品在产品外壳上施加0 5J 0 04J的能量 每位置冲击三次 看外壳是否破裂 是否有带电部件外露 电气间隙和爬电距离减少现象 www D 6 功能与性能要求 d 电摇线摆测试一 GS规格 电源线摆测试 90 将器具固定于电源线摇摆测试仪上 并在距电源线入口30CM处悬挂一个2Kg的重物 摇摆测试仪每个循环摆动的角度为90 左 右各45 为一个循环 以每分钟60个Cyrcles进行测试 共摇摆20000个循环 电源线摆测试 180 将器具固定于电源线摇摆测试仪上 并在距电源线入口30CM处悬挂一个10N的重物 摇摆测试仪每个循环摆动的角度为180 左 右各90 为一个循环 以每分钟6个Cyrcles进行测试 共摇摆2000个循环 要求做完前两项测试后 电源线线芯断线率不能超过10 带电部件不允许外露 电源线保护装置不能出现松脱 二 UL规格 电源线摇摆测试1 将器具固定于电源线摇摆测试仪上 通额定最大电流 并在距电源线入口30CM处悬挂一个110g的重物 中间起始0 90 180 90 摇摆 以每分钟20个Cyrcles进行测试 共摇摆50000个循环 电源线摇摆测试2 将电源线摇摆测试样板在100 C或测试的温度加20度取最大者测试96小时 然后再用摇摆测试仪做5000个循环 测试方法同上1判定 电源线不能开路 试验指不能碰到带电件 www D 6 功能与性能要求 e 电源线拉力测试 对于UL产品 将锁好压线码的电源线的尾部剪平 剪断电源线内部连接 在距电源线固定装置处作一标线 在电源线的插头端 距压线码30cmc处 吊35lb的重物并静止一分钟 电源线不能出现破损 电源线出口处位移不超过2mm 内部线芯移动不超过1mm 对于GS产品 测试前在距电源线固定装置处作一标线 然后用60N的力拉25次 拉力以最不利的方向 不得使猛力 每次施力持续1秒钟 在试验期间 软线不应损坏 并且要求端子处不应有明显的张力 再次施加拉力 电源软线的位移不应超过2mm 电源线出口处位移不超过2mm 内部线芯移动不超过1mm f 整机的耐冲击强度 UL规格的产品需按照UL安规标准做裸机跌落测试5次 底面 两侧边 前尖 后盖 GS规格的产品需按照GS安规标准做裸机跌落测试3次 两侧边 后盖 跌落测试后 带电部件不能外露 要求能过测试指 水箱不允许漏水 通电测试能过高压测试 www D 7 整体结构设计要求 7 1外型结构设计外型结构设计总体上要服从外观造型要求 但要符合产品功能要求 因此对外观美工线设计有一些要求 7 1 1底板与隔热座底板与隔热座间隙一般为3 5至4 0毫米 7 1 2隔热座与水箱 或大身 隔热座与水箱 或大身 间隙一般为0 5至1 0毫米 7 1 3水箱与大身水箱与大身一般为紧贴配合 7 1 4手柄与水箱 或大身 手柄与水箱 或大身 一般为紧贴配合 7 1 5手柄与顶盖手柄与顶盖间隙一般为紧贴或0 5至1 0毫米的美工线 7 1 6后盖与手柄 底座 水箱等后盖与手柄 底座 水箱等间隙一般为1 0毫米 www D 7 整体结构设计要求 7 2水路连接设计7 2 1连续蒸汽水路通过调节落水针与蒸汽密封圈之间的间隙 来达到水从水箱进入高温底板 从而雾化成水蒸气 如图 结构图示意1 结构图示意2 落水针 硅胶套 蒸汽密封圈 水箱片 落水针 水箱片 蒸汽落水咀 7 2 1 1落水针落水针材质可使用五金件 铜或不锈钢 和塑胶件 PA66 30 FG www D 7 整体结构设计要求 7 2 1 2蒸汽量调节通过调节落水针与蒸汽密封圈之间的间隙大小来达到蒸汽量的调节目的 其调节结构常用的有旋钮式 滑片式 滚轮式 如图 还有按钮式 机械式 结构类似于圆珠笔按钮 电子式 使用电磁阀 等 旋转式 滑片式 滚轮式 www D 7 整体结构设计要求 7 2 2加强蒸汽水路通过不断按压加强蒸汽按制 使得水泵从水箱抽水然后通过水管 加强蒸汽落水嘴将水压入底板 从而雾化成水蒸气 7 2 3喷雾水路通过不断按压喷雾按制 使得水泵从水箱抽水然后通过水管 将水压入喷嘴 通过喷嘴雾化喷出 7 2 4自动清洗水路清洗按钮结构 如图 C www D 8 零部件设计要求 8 1底板组件设计底板组件主要包含铝底 铝底包底 铝底上盖 发热管等组件8 1 1铝底设计根据功能 连续蒸汽量 加强蒸汽量 要求设计铝底内部结构及蒸气室的大小 设计要点是尽可能地使铝底加热时温度均匀 温度变化幅度不高 雾化效果好以及保证非正常使用时的安全 设计要求 壁厚均匀 一般为3MM料厚 出模角度3 或以上 无尖角利边 铸造圆角1 0MM以上 8 1 2铝底设计验证设计之前的验证 选取最佳开关感温点 止水自动板感温点等 方法 制作模型进行验证 8 1 3模型制作 8 1 3 1用CNC加工出铝底外型及内部大致结构 再嵌入所需电热管并烧铝焊填平 从而制作出所设计的底板 8 1 3 2使用浇铸的方法制作大模型板 模型粗坯 可制作专用治具或用报废铝底压铸模具修改 如图示一 制作铝底外形及内部大致结构 蒸汽室等结构尽量做出 图示1 www D 8 零部件设计要求 8 1 4铝底结构设计8 1 4 1铆接柱 铆铝底上盖 设计在铆接柱 3 0 0 0 1 拔模 2 X3 顶端加一圆锥形凹槽加强铆接效果 如图 铆钉柱设计 铝底上盖铆钉孔设计 www D 8 零部件设计要求 8 1 4 2螺丝孔设计为了加强压铸模具的强度可将螺丝孔设计成三角形 如图 8 1 4 3底板与铝底上盖围骨設計如下图 配合铝底上盖尺寸 0 5 螺钉规格与铝底螺丝内径对照表如右表 www D 7 零部件设计要求 8 1 4 4定位柱 固定配线座等螺丝柱 设计定位柱在保证结构强度的情况下与其它结构的接触面积尽量做到最小 螺丝孔最好也能做成三角形 如图 8 1 4 5加强蒸汽室设计加强蒸汽室尽量做到电热管上部 蒸汽室的横截面积需与蒸汽量匹配 蒸汽室左右两边之长度 横截面积等尽量做到一致 加强蒸汽流道 发热管 www D 8 零部件设计要求 8 1 4 6连续蒸汽室设计连续蒸汽室内全部做凸台结构 如图 加强蒸汽室内也尽量做到 以增加化汽表面积 连续蒸汽室之肉厚尽可能做厚 底板內部化汽面积不能有頂针 8 1 4 7蒸汽孔设计蒸汽孔一般为 3 0mm 如图 特殊情况下可做到 3 0 4 0mm蒸汽孔数量和底部外观部份需符合外观设计要求或客户要求 底板出汽孔宜采用中间分模 利于前模寿命 www D 8 零部件设计要求 8 1 4 8边沿设计一般有完全倒圆角 两边倒圆角和不倒圆角等设计方式 首选 尽量避免 www D 8 零部件设计要求 8 1 4 9包钢底蒸汽孔设计 蒸汽孔一般为 3 5mm 如图 白铁皮厚度一般为0 4mm白铁皮蒸汽孔一般为 2 5mm 花纹之间的最小距离最好控制在5 0mm以上 这样比较容易控制花纹的形状和花纹间区域的平面度 8 1 4 10温控器 止水自动板固定台位设计 温控器台位 止水自动板台位 www D 8 零部件设计要求 8 1 5铝底上盖设计铝底上盖材料一般使用合金铝板 T 1 0mm 及镀铝锌板 T 0 50mm 8 1 5 1定位孔设计定位孔一般比铝底铆钉柱大0 15 0 0 05 mm 单边 8 1 5 2配合铝底加强蒸汽室密封结构设计一般将铝底上盖与铝底做如图示之配合以加强密封效果 结构示意图 www D 8 零部件设计要求 8 1 5 3加强骨位设计一般在距铝底上盖边沿1 5 2 0mm内做一周圈 也可不做满周圈 由几条骨位组成一圈 凸骨 如图 一是加强铝底上盖防止变形 二是在铝底上盖周圈滴密封胶时防止密封胶四溢 8 1 5 4铝底上盖与铝底周边配合间隙一般为0 5mm 0 5 www D 8 零部件设计要求 8 1 6发热管设计8 1 6 1发热管外形根据铝底性能要求确定发热管外径 一般功率不大于2200W时 选用管径为6 6mm的镀镍铁管或铜管 功率大于2200W时 选用管径为8 0mm的镀镍铁管或不锈钢管 通常要求表面负荷 15W cm 8 1 6 2发热丝8 1 6 2 1发热丝材质新宝电器选用的是首钢生产的铁铬丝 8 1 6 2 2发热丝功率发热丝功率指发热丝单位长度 厘米cm 的功率 一般要求不超过35W cm 8 1 6 3发热管内填充物发热管内填充物一般选用耐高温及绝缘的电工级改型MgO粉 www D 8 零部件设计要求 8 1 6 4冷针8 1 6 4 1冷针材质功率不大于2200W时 材质一般选用直径为2mm的镀镍铁丝 功率大于2200W时 材质一般选用直径为3mm的镀镍铁丝 8 1 6 4 2冷针设计冷针在发热管内部弧线的直线延伸长度为12mm 外露长度不少于8mm 8 1 6 4 3尺寸设计如图所示 www D 8 零部件设计要求 8 1 7隔热组件设计隔热组件包含隔热座 隔热片 隔热介子等 8 1 7 1隔热座的设计8 1 7 1 1隔热座材质一般选用电木 PBT GF25 PET及BMC特殊情况 如部份旅行 便携式熨斗 会使用到PPS 8 1 7 1 2隔热座结构一般在螺柱上加瓷套管或PPS套管 加强结构 在隔热座的大平面上加骨位 如示意图 防止大平面内凹变形 前后翘起或外翻 www D 8 零部件设计要求 螺丝柱尺寸 如果是连接整机 为防止在跌落测试中断裂 要求如下 螺丝柱外径尽量做大 8 0以上 拔模角尽量大 5 以上 根部须采用大圆角过渡 防止应力集中 烫斗底配合的连接螺丝孔 前或后必须有腰形孔 孔位尺寸如右图所示 A尺寸必须大于4 00mm C尺寸最好为0mm 最大不能超过3 0mmB尺寸必须大于7 00mm 配腰形孔位时必须大于8 00mm 配 3 0螺丝 C圆角最小为R0 5mm 最好为R1 0mm www D 8 零部件设计要求 隔热座与烫斗底发热管冷针配合位避空至少2mm以上 如右图所示 8 1 7 2隔热片设计一般使用0 3mm薄铝片或1mm镀锌铁板附于隔热座内表面 8 2水箱组件设计水箱组件一般包含水箱及水箱盖 8 2 1水箱设计8 2 1 1水箱材质一般使用PP和PC两种材料 特殊情况 如部份具有怀旧情节的仿五六十年代熨斗 会使用到电木或PPS材料 www D 8 零部件设计要求 8 2 1 2水箱结构根据结构需求水箱一般有如图示之A和B两种做法 8 2 2水箱盖设计一般使用PP和PC PC GF10 两种材料 特殊情况 如部份具有怀旧情节的仿五六十年代熨斗 会使用到电木或PPS材料 8 2 3水箱与水箱盖的熔接8 2 3 1PP材料熔接熔接一般使用高周波熔接及双面热熔熔接 www D 8 零部件设计要求 8 2 3 2高周波熔接设计 参考 8 2 3 2 1水箱热熔骨及水箱片凹槽设计参考尺寸如图 8 2 3 2 3焊接线圈 a 材质 不锈钢环保材料b 线径 1 0mm8 2 3 2 4熔接深度 0 3 0 7mm 根据焊接牢固的程度而定 8 2 3 3PC材料熔接一般使用超声波熔接 如图所示 超声高度一般为0 5mm 水箱片 水箱热熔骨 www D 8 零部件设计要求 12 3水泵组件设计水泵组件设计如图A B结构示意图所示 通常水泵活塞与水泵身配合过盈量为0 3 0 6mm www D 8 零部件设计要求 8 4喷嘴设计8 4 1喷嘴功能要求喷嘴喷出的水成雾状 不能有大的水滴 水珠 喷出的雾最好散开成30 的圆椎体状 喷嘴孔径一般为 0 5 0 6mm 8 4 2喷嘴放置喷嘴放置要求向下倾斜15 20 8 5线尾套及定位设计8 5 1线尾套设计一般使用PVC70或90度和TPE两种材料 特殊情况会使用到橡胶 线尾套一般分为活动式 360度 180度旋转 和固定式两种 8 5 2线尾套定位设计定位一般有如下方式 线尾套拉 推力的受力零件不同 www D 8 零部件设计要求 8 5 3压线码一般使用的材料有PP ABS PA GF10 以及1mm厚的电解铁片 www D 8 零部件设计要求 8 6手柄与顶盖设计手柄的设计一般需要满足UL要求 如图 8 6 1手柄与顶盖手柄与顶盖组成之握把大小一般都为35X30mm 手握长度100mm左右 如图 www D 8 零部件设计要求 8 6 2顶盖设计一般分为包胶和不包胶两种 包胶厚度一般为1 20 1 50mm 如包胶上需做装饰结构 如凸台 凹槽等 最薄点一般也不应小于1 00mm 进胶口一般只选择一个 包胶面一般要求保留火花纹 8 6 3手柄与顶盖配合手柄与顶盖美工线宽度按外观图设计 止口设计一般有两种常见结构 如图 www D 8 零部件设计要求 8 6 4手柄与顶盖的定位扣可做在手柄上也可做在顶盖上 如右图 8 7后盖设计后盖涉及到成品机竖放的稳定性 一般要求与底板垂直方向成16 1 如右图所示 www D 8 零部件设计要求 8 8入水盖入水盖开启角度一般需要 105 入水盖进气孔有两种设计方式一种是可见式 直接在入水盖上开孔 一种是隐蔽式 在入水盖内部开孔 如图 透气孔孔经一般为 0 5mm 入水口直径大于12mm 8 9其它零件设计8 9 1水箱组件与防滴漏矽胶的配合设计8 9 1 1水箱组件与防滴漏矽胶的配合设计 如图 www D 8 零部件设计要求 8 9 1 2防滴漏矽胶设计在防滴漏矽胶与铝底上盖的接触面密封上可采取如图A所示之密封结构以加强密封效果 防滴漏矽胶出水口处可采取如图示B所示之密封结构以加强密封效果 8 9 3灯罩设计灯罩内部可加钻石纹以加强指示灯的效果 如图 8 9 2蒸汽 喷水按钮设计根据产品性能要求 确定按钮行程 一般需 8 00mm 特殊情况可小于8 00mm 如部份旅行 便携式熨斗 预压量一般要大于1mm www D 8 零部件设计要求 8 9 4调温旋钮8 9 4 1调温旋钮齿的设计 如右图 8 9 4 2调温旋钮及其配合零件设计 如下图 www D 8 零部件设计要求 8 10各种塑胶材料连接螺丝孔内径尺寸设计标准 www D 8 零部件设计要求 8 11塑胶件设计的几点注意事项8 11 1加强筋的拔模斜度一般为0 25 2度 8 11 2设计尽量避免尖角 圆角的大小R一般外R取2t 壁厚 内R取0 5 1t 8 11 3通常筋位的厚度 0 5t 壁厚 PP材料的零件筋位的厚度应 0 3t 壁厚 www D 9 内部线路连接设计 9内部线路连接设计9 1冷针连接冷针的材质需与连接的端子材质一致 冷针材质一般为铁镀镍和不锈钢 碰焊质量 用20磅的力不能拉脱或碰焊处撕裂 9 2电子板连接依照电子线路图连接9 3保险丝连接保险丝与端子连接 在3kg的拉力下不能松脱 9