冰箱零件结构设计分析

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摘 要：随着科学技术的快速发展，市场竞争日益激烈，企业要在竞争残酷的市场中站稳脚跟，必须对产品进行创新。近年来，冰箱制造企业在冰箱零件上进行了很大的创新，冰箱零件已经慢慢改用塑料零件，其设计新颖独特，并具有一定的优势，因此被广泛运用。文章对冰箱零件组件及材料进行分析，并探讨冰箱零件结构的优化设计。

关键词：冰箱；零件结构；设计

中图分类号：TM925.21 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）23-0018-02

冰箱是日常生活中常见的家用电器，随着社会的发展，人们的生活水平不断提高，对冰箱的需求量越来越大，并且有了更高的要求，不仅仅要求冰箱省电，而且要求冰箱外观美观与质量保证。冰箱的零件结构设计直接影响到消费者的选择，因此，良好的设计对冰箱销量具有一定的影响。

1 冰箱组件及材料分析

冰箱的显示组件主要是由6大零件组成，即显示窗、显示面板、显示盒、按键帽、按键座以及按键帽等这6大零件。在控制功能上，大部分的显示组件都一致，在外观构造上，主要是以机械按键为主，一般情况下将显示板面设置在门体上，除了BCD-

208TAK（如图1所示）比较特别，将其设置在门上边框部位。每个冰箱的外观虽然存在一定的差异，但是依然具有以下四个特点。

①对显示组件的外观要求严格，外观必须要精致，这样才可吸引到消费者，对显示板进行电镀、喷涂以及热烫印等处理，按键帽经过电镀和喷涂之后才进行安装，至于显示窗也需要进行热烫印等处理工作。

②由于冰箱的按键与消费者直接接触，因此对按键的要求比较高，除了严格要求按键的尺寸大小，外观精美之外，还要求按键灵活，手感良好，并且安全可靠。

③控制好显示面板和门体这两者之间的间隙，间隙不可以大于0.03 mm，显示板、按键帽之间的间隙必须均匀，可以存在一定的误差，但是误差保证在0.2 mm以下。

④对显示盒的外观不做要求，主要原因是由于显示盒是预埋零件，并不会影响到冰箱的外观，但是，对显示盒和显示电路板、面板等的配合尺寸要求相当高，要求其具有一定的强度，避免在发泡的过程中出现变形。

为了保证冰箱的质量，选择零件材料是关键，因此在选择冰箱零件材料时要倍加注意，不同的零件材料有着不同的结构设计。在选择显示组件材料时，主要以热塑性塑料为主，在挑选的过程中要注意零件的刚度与强度，需要结合材料的性能、制品结构设计等多方面的因素。另外，在尺寸的稳定性、成型工艺、经济性等各方面也需要做研究，尽量选择适合的塑料进行安装。由于每种塑料的使用强度范围、可以承受的压力、温度均不相同，在选择塑料时要充分考虑这些方面的因素，结合设计需要进行选择。

2 零件结构的优化

要打造出节能、环保、高质量的冰箱，冰箱零件结构的进行优化是关键，冰箱的零部件繁多，零件结构优化需要从多个零件部件的结构设计进行优化，例如零件的工艺、壁厚、外观等等，从多个角度出发，才可打造出优质的产品。

2.1 工艺优化

在冰箱零件设计当中，要求设计简单大方，在设计非外观部位的一些结构时，例如卡勾、加强筋等，尽量将其设计成和开模的方向的相同。为了预防脱模，设计时可适当添加一些工艺孔，一般情况下，将工艺孔增加到卡槽、卡勾等部位，即使这样的结构设计较为繁杂，但是零件尺寸比较稳定，容易成型，更重要是延长了模具的使用寿命。在卡勾连接结构的设计中，需要注意的是卡勾装配工艺性，将其进行优化，首先将设计优化，将其设计为悬梁式，主要原因是塑料具有挠曲变形的特点，使用塑料的弹性，当勾形伸出部份时可立马进行复位，卡勾卡槽这两个部份完全咬合才停止复位。进行显示组件中零件卡勾的设计，一般情况下，多使用三种设计形式，如图2所示。将固定电路板的卡勾、显示盒与门体相扣的卡勾这两个卡勾安装时，相互配合，可以进行手动操作，三种结构的卡勾均能使用。在进行显示面板与显示的卡勾结构设计时，需要考虑到装配到位、方向可导向的问题，因此，比较适合的结构形式为b、c这两种结构形式。c类型的卡勾结构具有可卸性好的特点，若是采用此类型的卡勾，设计时将弹力方向设计为过盈配合，加之材料具有弹性，可达到加固零件装卡的稳定性。

冰箱工艺性优化主要在于冰箱零件的卡勾设计，不同类型的卡勾具有不同的特点，设计时结合实际情况，选择适合的设计方案，可以有效延长冰箱的使用寿命。

2.2 加强筋、圆角、壁厚以及尺寸的优化设计

冰箱的设计要求壁的厚度比较薄，对尺寸的要求比较大，可以采用加强筋的方法来改变冰箱的刚性、强度，这样不但可以降低壁厚，达到减少材料的目的，还能避免缩痕的产生。在设计壁厚时，需要考虑的问题是壁厚必须均匀保持一致的厚度，在厚度发生变化的地方，尽量做到圆滑过渡。保证壁厚均匀可增加零件尺寸的稳定性，并且可以避免翘曲发生变形，另外，采用较小的壁厚，可节省材料，降低冰箱的制造成本。在冰箱零件造型设计中，一般采用圆角设计，在塑件的内部中同样适用圆角设计，能使塑料制品看上去更加美观，一方面可有效提高塑件的强度，另一方面还可解决由于应力集中造成模具使用寿命缩短的问题。冰箱零部件选择塑料材料，而塑料的线胀系数与金属相比，远远大于金属的线胀系数，尺寸的波动性比较大，在设计的过程中，要注意配合间隙的问题，设计塑料件尽量做到一次到位，若是一些部位难以保证做到一次成功，则需要考虑模具修模时需要加料或是去料的公差问题。

冰箱加强筋、厚度、尺寸等设计要求比较严格，在设计的过程中，需要考虑方法面面的问题，在达到美观效果的同时，还节省材料，保证质量。

2.3 零件外观结构设计优化

为了不影响冰箱的外观结构，在零件的选择上要倍加注意，尤其是凸起的卡勾、筋等零件，会影响到零件的外观。在BCD-208TAS的显示面板的内部（如图3所示），有加强筋、圆柱、卡勾，把筋的厚度、圆柱直径控制在一定范围内，虽然外观零件的一些成型模具不可进行更改，但是可将筋交汇部位的根部挖空，这样避免在筋交汇出现材料堆积现象，更可预防表面存在缩痕，并设计好卡勾的方向。若是将卡勾的方向设计为向外，模具就无法保持壁厚均匀，即便设计有抽芯，也不可达到均匀的程度，在卡勾的底部也会出现材料累积的现象，这样一来，零件的表面很容易受损。对于需要进行热烫印的零件，在设计此类零件之前，要做好将其设计成凸面，并且周边设计为倒圆角的设计方案。为了降低冰箱的制造成本，设计零件时在保证质量的前提下，尽量节省材料。根据零件的涂装、结构等需要，选择价格适合、质量保证的塑料，可以选择普通级、透明级等级的材料。至于显示窗的零件，对硬度、透光度要求比较高，因此可选择PMMA塑料。

零件的外观常常会影响到冰箱的外观结构，在设计零件外观时，不但要考虑到零件的安装使用问题，还有考虑到外观问题，为了降低成本，还需要结合材料的价格进行选择。

4 结 语

产品设计的成败关乎着产品的销量，在冰箱市场中，企业要站稳脚跟，必须从冰箱的零件设计出发，优化零件结构设计，打造出美观、使用、质量保证的产品，从而促进企业的发展。

参考文献：

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[3] 程花蕊，董生怀，贺晓营.冰箱节能与发展趋势[J].周口师范高等专科学校学报，2010，（2）.