产品设计分析报告自动铅笔.doc

产品设计分析报告

姓名 李海坤

班级 工设09-2 学号 15095806

报告日期 2011年10月17号

艺术与设计学院

一、 产品名称
脉动式活动铅笔
二、 外形图

三、 结构分析
1、爆炸图

2、产品工作原理
脉动式机芯结构是活动铅笔普遍采用的基本结构形式，当储芯管受揿动压力（手指压力）作用时，克服弹簧的弹性力向下移动，并使卡头爪片张开，同时铅芯依靠自身的重力，离开在储芯管内的原来位置，在制动元件阻尼圈的控制下沿着护芯管壁移动一定长度。揿动压力释放后，弹簧恢复原位，铅芯被锁紧箍和卡头自动锁紧定位，完成一次脉动出芯过程。依此往复即可连续脉动出芯。
把铅笔的头旋下来,会看到一个有金属环套着的两瓣塑料片,当你不动作时,这个金属环套住两瓣塑料片,利用摩擦力咬住铅芯,当你动作时,这个部位(金属环中塑料片)一起向下,到达一定位置时,金属环被抵住停止下降,而塑料片继续下降,由于它们是分开的,且造型是向外分开一定角度,在自然状态下它们是咬不住铅芯的,所以当它们脱离金属环的约束后,铅芯没有约束而下降,但只是一段距离,但你动作触发很快铅笔回弹,金属环又套住了塑料片,这就是原理,在短时间内让铅芯下降一小段.
3、零部件信息
序号
名称
数量
材质
成型工艺
1
笔杆
1
热固性塑料
挤压成型
2
笔头
1
热固性塑料
挤压成型
3
尖套（笔尖）
1
钢
切削加工
4
固定护芯管（活动阻尼）
1
热固性塑料
挤压成型
5
卡头（开花）
1
热固性塑料
挤压成型
6
锁紧箍
1
钢
冲压成型
7
弹簧
1
钢
弯曲成型
8
软塑料垫
1
PE塑料
压延成型
9
笔尾帽
1
热固性塑料
挤压成型

四、 总体分析
工业化的社会使得现代铅笔无论是在造型上、色彩上还是在使用功能上都有着无比巨大的变化。
在现代化的生活中，我们丰富无比的生活就是有了各式各样的各种琳琅满目的产品。自动铅笔比原来通身为圆柱的铅笔在造型上有了更多的选择，很大程度上也是更加的与接近人体接触的部分的造型，在颜色上，因为现代材质的日益丰富，加工方式的日益完善，五花八门，格式各样的自动铅笔充斥着我们的生活。使得生活多样化的同时，也更加的舒适，人性化。
五、 分项分析
1、 形态分析
笔体呈几何造型。整体是细长圆柱形，笔头造型类似于子弹
头，笔杆尾部连接笔卡。笔体细而长，整体匀称，软塑料垫相对于笔杆突出，软塑料垫前后两端收缩后与笔杆笔帽有较好的融合与衔接。
笔体整体感觉是科技感、几何感。整个笔在外形上与火箭有很大的相似性，突出其科技感。圆柱形的笔杆、笔芯管与圆锥状的笔头，都是纯几何造型。而笔杆尾端大半径的倒圆角以及软塑料垫两端缩小融合部分在整个造型中也是相当明显的，这样的部分不仅给人一种柔和的感觉，同时又在使用时有良好的接触。
2、 色彩分析
蓝色主色调给人一种科技感与轻快感。笔体中软塑料垫跟笔芯为明度不同的蓝色，除笔杆上半截白色外，笔的其他部分是透明的。在操作时，通过透明的部分可以看到笔的内部结构的活动，同样显示出其科技感与轻快感。笔体上白色的部分到透明部分之间采用渐变的色彩形式，使色彩的过渡性与融合性较高，同时又使得整体感觉不至于单调。
笔体上的图案被精简缩小，几乎很少占据透明笔杆上的面积，且呈白灰色，与笔上白色融合部分的颜色相似，这样就不会破坏笔体给人的整体的科技感与轻快感。
3、 人机关系分析
铅笔在我们日常生活中扮演着严重不可或缺的角色，随着现代工艺成型的多样化，铅笔也由传统单纯的木材与石墨组成到今天各种各样的材质。众所周知，一支笔的好于坏很大程度上影响了我们的使用心情，以及使用的效果。可是现实中的我们或许在长使用铅笔后会有一种酸痛的感觉，但是很大一部分人都不会在意什么样的铅笔使用起来会更加的舒适。多样化的现代工艺给了我们更多的选择的同时，也带给我们了很多选择的误区。花花绿绿的色彩、造型奇特的形态，一定程度上会满足我们的渴望与众不同的个性的表达，但一些更为重要的因素或许被很大一部人给忽视了。
现在这款爱好考试牌专用自动铅笔在造型上避开了传统上单有木质的那种通长为圆柱的铅笔。人性化的握柄使得使用时即使长时间的使用也不至于会有很酸痛的感觉。握柄处采用柔软舒适的塑料，这样的材料使得在使用时避免了与手指严重的摩擦，一定程度上保护了手指的安全，同时这种塑料的摩擦系数大的材料属性使得在使用时避免了因无意滑落而造成的损坏。蓝色主色调给人一种科技感与轻快感。笔体中软塑料垫跟笔芯为明度不同的蓝色，除笔杆上半截白色外，笔的其他部分是透明的。在操作时，通过透明的部分可以看到笔的内部结构的活动，同样显示出其科技感与轻快感。
笔头部分的橡皮更能解决我们平常找橡皮时的烦恼与痛楚，通身的长度也是刚刚好，既没有木制铅笔刚开始使用时的过长，也没有使用很久后的太短而造成的极大地不适，此款铅笔整体看起来造型统一协调，使用起来舒适安全，实为人机设计的一良好产品。
4、 工艺分析
4.1工艺方法分析
脉动式活动铅笔主要由笔杆、尖套（笔尖）、固定护芯管（活动阻尼）、卡头（开花）、锁紧箍、弹簧，笔头，软塑料垫、笔尾帽组成。其中，笔杆、固定护芯管、卡头、笔头、笔尾帽、软塑料垫是以塑料为原料，尖套、锁紧箍、弹簧是以不锈钢为原料。
塑料：主要采用了注塑成型，.经过干燥的塑胶材料，由注塑机的下料口通过螺杆的旋转或推动传动，进入塑化料管中，经过吸收外部的电热及螺杆的剪切热后而形成具有一定密度的融熔塑料。此后在螺杆的推动下，经由喷嘴从模具的流道注入模具型腔，从而形成所想要得到的固定形状的产品。
主要过程有：关模、射出保压、冷却定型、开模。取产品
塑料在料管中的塑化过程有加料段、压缩段、计量段（融熔段）
不锈钢：由于各零件都尺寸比较小，而且表面都比较光滑，所以采用的是腊模型的精密铸造。
精密铸造工艺，简单说就是用易熔材料（例如蜡料或塑料）制成可熔性模型（简称熔模或模型），在其上涂覆若干层特制的耐火涂料，经过干燥和硬化形成一个整体型壳后，再用蒸汽或热水从型壳中熔掉模型，然后把型壳置于砂箱中，在其四周填充干砂造型，最后将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧（如采用高强度型壳时，可不必造型而将脱模后的型壳直接焙烧），铸型或型壳经焙烧后，于其中浇注熔融金属而得到铸件。
4.2工艺水平分析
注塑成型：主要参数有压力、速度、温度、时间。
影响压力的关系有很多，所以一定要从小的压力开始操作，最后选定合适的压力参数
在整个成型周期中，注射时间和冷却时间最为重要。它们既是是成型周期的主要组成部分，又对塑件的质量有决定性的影响。注射时间中的充模时间与充模速率成反比，而充模速率决定于注射速率。为保证塑件质量，应正确控制充模速率。成型工艺参数之间是相互联系、相互影响的。在处理实际问题时，甚至是矛盾的，掌握之间的联系及变化关系，在解决一些矛盾性问题时比较易抓住平衡点。
精密铸：主要影响因素有蜡模温度、粘接剂还有融化收缩的时间以及温度等。
4.3新工艺应用情况
由于脉动式活动铅笔主要有塑料以及钢材料组成，所以其采用的新工艺也不是很多，主要就是钢材料的除锈。将工件放入用钢板围成的密闭空间里，用直径为零点几毫米的小钢球高速喷向工件．依靠这些小钢球的击打，将工件表面的锈迹除掉。用这种方法处理过的工件，表面平滑，强度增加，不像酸洗后工件表面有蚀痕。经过喷丸处理的工件表面有许多被钢球击打的小凹坑，在显微镜下才看得出，可增加涂料与工件接触面积，使漆膜有更大的吸附力。所以不用再进行磷化处理，直接喷漆就能获得坚固、明亮的漆膜。
六、 结论
小组通过对脉动式自动铅笔的拆卸与安装，使我们更加清楚地了解了自动铅笔具体的内部构造，这样对于一个具体产品的制造更加明了有哪些部分。通过查资料分析又明白了产品具体的材质以及制作工艺，当然鉴于水平有限，或许作业不尽完美，但毕竟使我们在设计的道路上多少又前进了一点。