手电筒造型材料分析.ppt

LED小型手电筒造型设计 工业设计0801李桓促 手电筒 简介设计定位功能分析工作原理结构与零件分析 材料加工工艺分析人机工程学分析产品表现 效果图 产品的不足及改进产品市场分析自评分 CONTENTS 手电筒简介 英文 flashlight或torch 简称电筒 是一种手持式电子照明工具 一个典型的手电筒有一个经由电池供电的灯泡和聚焦反射镜 并有供手持用的手把式外壳 虽然是相当简单的设计 它一直迟至19世纪末期才被发明 因为它必须结合电池与电灯泡的发明 在早期因为电池的蓄电力不足 因此在英文中它被称为 flashlight 意即短暂的灯 LED小型手电筒设计定位 现在发光二极管作为一种高效照明已经不断的走进我们的生活 随着前几年的LED二极管手电的出现到现在的单灯大功率手电筒1W 3W的出现 不断的丰富大家的手电选择 尤其是航空铝合金的金属手电的出现让很多买家心动 当然现在的价格已经从天价下降了 已经很能适合很多很多的买家 现在的LED手电已经降到了十几元一支了 大功率的单灯是新产品 价格相对较高 一般产品价格在10 30左右 购买人群主要是中老年人 材质 高档铝合金外观 精密CNC加工 加厚阳极氧化处理 银白色尺寸 全长90mm 筒身直径25mm 筒头直径28mm灯泡 LED灯泡 9颗 寿命长达10万小时透镜材料 镀膜高透镜片光束亮度 50流明适用电池 3节7 电池照明时间 可连续照明600分钟开关方式 尾部开关手电重量 100g 不含电池 手电筒基本信息 LED手电筒功能分析 基本功能 发出光线 照明 序号零部件名称功能定义1壳体保护内部机件2开关控制机器的工作状态3电源线传导电流4螺丝固定几件5灯泡发光照明之用6灯罩 反光罩 控制光线的传播方向 右图是采用手电筒的电路图对手电筒的功能进行的分析图 依据图形 可以进行下面的功能整理 明确必要功能 找出多余的功能 正确掌握功能领域 确定改善功能级别 手电筒的功能系统图 LED小型手电筒作电路图 手电筒的结构主要是由 电源 干电池 导线 金属外壳 开关 小灯泡四个部分组成 是一个最基本的电路 主要部件有壳体 开关 电源线 弹簧片 灯泡 灯罩 反光罩 等组成 手电筒各部分的作用是 1 壳体 保护内部机件2 开关 控制手电筒的工作状态3 电源线 传导电流4 螺丝 固定机件5 灯泡 发光照明之用6 灯罩 反光罩 控制光线的传播方向 手电筒结构与零件分析 组成零件分析 材料及加工工艺分析 铝合金壳体 以铝为基的合金总称 主要合金元素有铜 硅 镁 锌 锰 次要合金元素有镍 铁 钛 铬 锂等 铝合金密度低 但强度比较高 接近或超过优质钢 塑性好 可加工成各种型材 具有优良的导电性 导热性和抗蚀性 铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能 物理性能和抗腐蚀性能 锻造的修伤工艺 修伤是铝合金模锻工艺中的重要一环 由于铝合金在高温下较软 粘性大 流动性差 容易粘模并产生各种表面缺陷 折叠 毛刺 裂纹等 在进行下一道工序前 必须打磨 修伤 将表面缺陷清除干净 否则在后续工序中缺陷将进一步扩大 甚至引起锻件报废 修伤用的工具有风动砂轮机 风动小铣刀 电动小铣刀及扁铲等 修伤前先经腐蚀查清缺陷部位 修伤处要圆滑过渡 其宽度应为深度的5 10倍 LED灯泡 LED的发光体为晶片 LED是单向导电的发光体 如果有反向电流 则称为漏电 漏电电流大的LED 寿命短 价格低 优点 1 节能 白光LED的能耗仅为白炽灯的1 10 节能灯的1 4 2 长寿 寿命可达10万小时以上 对普通家庭照明可谓 一劳永逸 3 可以工作在高速状态 节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑很快的坏掉 4 固态封装 属于冷光源类型 所以它很方便运输和安装 可以被装置在任何微型和封闭的设备中 不怕振动 基本上用不着考虑散热 5 LED技术正日新月异的在进步 它的发光效率正在取得惊人的突破 价格也在不断的降低 一个白光LED进入家庭的时代正在迅速到来 6 环保 没有汞的有害物质 LED灯泡的组装部件可以非常容易的拆装 不用厂家回收都可以通过其它人回收 材料及加工工艺分析 LED发光二极管通常用砷化镓 磷化镓等半导体材料制成 它在通过正向电流时会发光 发光的颜色取决于所用的材料 可发出红色 黄色 绿色及红外光等 发光二极管一般用透明的塑料封装 管脚长的为正极 管脚短的为负极 有的发光二极管有三个引出脚 根据管脚电压情况能发出两种颜色的光 镀膜高透镜片 以及内罩 为了提高镜头的透光率和影像的质量 在现代镜头制造工艺上都要对镜头进行镀膜 镜头的镀膜是根据光学的干涉原理 在镜头表面镀上一层厚度为四分之一波长的物质 通常为氟化物 使镜头对这一波长的色光的反射降至最低 显然 一层膜只对一种色光起作用 而多层镀膜则可对多种色光起作用 多层镀膜通常采用不同的材料重复地在透镜表面镀上不同厚度的膜层多层膜可大大提高镜头的透光率 镀膜的材料 高纯氧化物 高纯氟化物 混合料 高纯金属类等 镀膜材料工艺 高电压电子枪将以上几种药品汽化 均匀分布在镜片表面 材料及加工工艺分析 灯座 灯座的主面上设有与灯管起辉器或电子镇流器直接插接的孔眼和电极 还有一块电路板 在底座中心设灯座固定孔一个 可旋转方位 改变灯具的配光曲线 因而具有以上多项适应功能 灯座内的电路密闭 安全可靠 主要材料为 塑料 及少量电木粉 一些电镀铝 模压加工制作 电源开关 电源开关为推进式开关 采用PC塑料 良好的加工性能 电性能 耐寒性耐热性和耐候性好 易于加工成型 是各种开关的较佳材料 虽然塑料在灯具的制作中应用广泛 但过度强烈使用和破坏性的影响还是破坏其抗老化性能 以下是可能造成台灯寿命减少的因素 材料及加工工艺分析 后盖套体 主要材料为橡胶 具有弹性 绝缘性 不透水和空气等的特性 不同的橡胶搭配配合剂应适当参照基础配方 橡胶 主胶 氧化锌 硬脂酯 防老剂 促进剂 硫磺 碳黑 氧化镁 橡胶加工工艺 一 塑炼生胶在塑炼前通常需进行烘胶 切胶 选胶和破胶等处理 烘胶是为了使生胶硬度降低以便切胶 同时还能解除结晶 烘胶要求温度不高 但时间长 故需注意不致影响橡胶的物理机械性能 例如天然胶烘胶温度一般为50 60 时间则需长达数十小时 生胶自烘房中取出后即切成10 20公斤左右的大块 人工选除其杂质后再用破胶机破胶以便塑炼 二 混炼在炼胶机上先将橡胶压软 然后按一定顺序加入各种配合剂 经多次反复捣胶压炼 采用小辊距薄通法 使橡胶与配合剂互相混合以得到均匀的混炼胶 材料及加工工艺分析 电池塑料套筒 采用ABS塑料 良好的加工性能 电性能 耐寒性耐热性和耐候性好 易于加工成型 是各种开关的较佳材料 虽然塑料在灯具的制作中应用广泛 但过度强烈使用和破坏性的影响还是破坏其抗老化性能 以下是可能造成台灯寿命减少的因素 ABS树脂是五大合成树脂之一 其抗冲击性 耐热性 耐低温性 耐化学药品性及电气性能优良 还具有易加工 制品尺寸稳定 表面光泽性好等特点 ABS塑料 ABS生产方法ABS生产方法分为掺混法和接枝法 现在世界主要生产商大多采用先接枝再掺混的方法 此法又分为乳液接枝 悬浮SAN掺混法 乳液接枝 悬浮SAN掺混法 乳液接枝 本体SAN掺混法 ABS根据冲击强度可分为 超高抗冲型 高抗冲击型 中抗冲型等品种 ABS根据成型加工工艺的差异 又可分为 注射 挤出 压延 真空 吹塑等品种 ABS依据用途和性能的特点 还可分为 通用级 耐热级 电镀级 阻燃级 透明级 抗静电 挤出板材级 管材级等品种 同类产品 手电筒的人机工程分析 铝合金壳体 镀膜高透镜片及灯罩 电池塑料套筒 电源开关 用铝合金作为壳体 具有较强的抗腐蚀性能 同时有具有很强的耐摔耐磨性 能有效的提升手电筒的使用寿命 用铝合金壳体也具有较强的防滑性 在使用过程能防止脱手脱落 作为手电筒的内部电池装载套筒 用塑料能有效的减轻产品的重量 同时塑料又具有很好的绝缘性能 能防止电池漏电等情况的发生 有相当数量的光线时 如果光线的集中率不高或者光线分散 则手电筒的透光率就会得到影响 镀膜可以提高镜头的透光率 能够在夜晚发挥出手电筒的最大功效 采用推进式的电源开关按钮 能有效的防止用户不小心按到开关时将手电筒关闭 影响到工作或者造成其他的一些不便 手电筒效果图表现 本产品的不足与改进 这款产品做为新生市场的主力军 价格较便宜 然而又包含了眼的重要功能 总的来说还是不错的 但是还是有些许的不足 电源问题 随着人们对精神文明的追求 绿色能源早已是人们心中的追求 而该款手电筒用的电源还是使用最原始的方法 用电池 这无疑在给人们出行 生活等带来一系列的不方便 如果能将电池改成