饮水机建模设计

关于饮水机的模型设计（090920433 何泽众）

摘要：饮水机是我们日常生活中常用的生活用具。本文主要讨论研究了饮

水机建模过程中的饮水机机身和水桶的设计与改进以及在用切片软件进行切片时的注意事项，并且浅论了饮水机在生产过程中的生产效率的提高方法和加工生产的加工精度提高方法。

关键词：饮水机建模Pro/E 切片精度生产效率

概述

首先在梅老师布置这个设计作业时让我困惑了很久，到底如何的产品我能够设计出来。于是开始慢慢的找寻能够设计的东西，我总结了搜寻的目标，具体特征是：简易常用、设计方便、加工方便、最重要的是还有能改进之处（这是梅老师作业要求中提到的）。经过各种途径的寻找我终于将我自己的设计产品定在一个常用的日常生活用品中——饮水机！它简易常见而且可改进之处不难发现，关键它的实用性还很强，完全符合当初我寻找自己的设计产品时的初衷。然后就是寻找饮水机的设计类型。据我所知饮水机有两类：一种是下面没有储藏柜的短一点的，还有一种是下面多一个储藏柜的。而在这两种饮水机类型的斟酌上我认为多或少一个储藏柜的设计也无法找寻更多的改进之处于是我选择的是下面没有储藏柜的饮水机的设计。

设计与建模过程：

完成了设计产品的选择接下来的步骤就是设计与建模的过程了。由于前面已经提到这个饮水机的特征就是简易常见，所以建模过程也十分简单。经过外形的分析，饮水机的外部构造上就分为两大部分。一是饮水桶部分，其次就是饮水机部分。饮水桶部分的设计是最简单的，其外形宏观上可以看作一个圆柱体，用我们学习Pro/E软件的拉伸就可以得到。而饮水机的细节部分的关键处在于桶顶部和底部是倒角了的，并且桶上一共有三道圆环。从设计上面讲这个桶的设计应当是越简单越容易实现加工而且简单的设计往往能降低生产成本。于是我又开始对水桶上的三道环的有无开始斟酌。但是经过在网上查阅资料和自身知识的分析我发现水桶上这三道环的增加并不是可有可无那么简单。它是有用意的：1、能够增加桶身的强度。试想没有这三道环的加强，水桶里面盛满水的情况下如果经过强烈一点的碰撞桶身很容易就破裂。2、运水工人常常把水桶在地上滚，如果没有这三道环桶身会被刮的更薄，强度也会降低，并且还影响了桶身的美观性。所以我确定了这三道环必须有。在建模过程中经过多次改变桶身半径的拉伸，有三道环的桶身也得以实现。

完成了桶身的建模，就该设计饮水机机身了。我细细的观察了多款饮水机的机身外形，并通过比较和分析其优劣，终于得出自己能改进的几处：1、饮水机的机身外形有上窄下宽的梯形体，有正方的矩形体，也有圆柱体的。上窄下宽的梯形体的优点：机身摆放更稳定。缺点：浪费材料，加工成本高。圆柱体的优点：外形美观，节省材料。缺点：加工成本也高，且摆放不如矩形底面的外形稳定。而矩形体外形的饮水机在优缺点上是居中，但经过分析其性价比最高即在外形美观程度、摆放稳定程度（特别是靠墙摆放）、和经济性上它是最优的。所以我决定设计它是矩形体的。而好多饮水机的出水口外面是有保护盖的，经过分析其作用远远超出成本，所以也果断PASS。饮水机机身的造型已经在我脑海中初步成型。通过Pro/E软件，运用拉伸将一个矩形拉伸成一个矩形体十分简单。然后再将饮水机模型正面拉伸出一个矩形（经过倒角的矩形）使饮水机正面放置出水口的凹槽得以实现。饮水机机身的大致形状已得以实现，最后就是建立饮水机机身上冷热两个出水口的建模了。

这个出水口的外形是由两个圆柱体构成（正面一个侧面一个，然后正交）。还是运用拉伸，将两圆柱体拉出并正交。其位置放置在饮水机正面的凹槽的上方。于是饮水机部分的设计建模也得以完成。

加工精度见解

对加工的精度的控制，我认为一下几点很重要：切片精度、加工的机械的精度、加工时的外在条件影响等。

切边时就要控制好切片精度，我们一个寝室的同学在用切片软件切片他设计的产品时就没控制好他切片的厚度导致他设计的产品经过切片后是断裂的。所以切片的厚度一定要控制在适合的范围内。

加工机械的精度：这个当然是越精确越好，但是这个跟生产的效益直接挂钩，所以也应该控制在适当的范围，使得经济效益与加工精度结合的情况下最大化。

加工时的外在条件包括：人为操作和外在环境影响（温度、天气等），这就要求工人在生产加工时要注意操作上的规范，机械的维护保养也能提高加工精度，切片时要分析好切片厚度等。

生产效率见解

生产才是设计产品最后的归途，也只有好的设计作品才能得以生产。而生产效率可以说是生产过程中最重要的一环。如何提高生产效率也是人类生产劳动多年以来研究与讨论的焦点。就我设计的饮水机方案来说我认为它的生产效率的提高要注重以下几个方面：1、生产机械的更新换代（要结合经济型来实现）2、生产规模的扩大（也要结合经济型）3、机械的保养与维护4、生产的自动化5、操作的规范化6、生产技术的优化等。基本以上几个方面是企业提高生产效率的方法。也只有生产效率上去了企业才能做到盈利最大化，而消费者才能享受到质优价廉的产品。

总结：

经过这次产品设计作业的设计过程，我发现仅仅一个饮水机的设计就牵扯到很多要考虑的因素：外形美观、经济性、实用性等等。而要完成一个好的设计也要从多方面考虑才能得出最优的方案。饮水机的设计从选定设计产品开始就给我带来了重重考验。接下来建模的时候对饮水机上部件形状的选定和部分部件的取舍也让我学会了不少课本上学不到的知识。最后在运用切片软件进行切片时同学的失误也为我敲响了警钟，让我知道设计需谨慎自己需努力。然后就需要学习更多的知识才能完成更好的设计。本次设计作业的设计也告诉了我设计只要注重细节考虑全面这样设计一个成功的产品也是不难的。这就是我对本次设计的自我总结。

参考文献：

1、周乐来，马倩.《Pro/ENGINEER Wlidfire 4.0产品造型设计与范例精解》.北京:机械工业出版社,2009年3月

2、卫兵.《Pro/ENGINEER Wlidfire 4.0中文版产品设计案例导航视频教程》.北京:清华大学出版社,2008年5月

3、侯先勒.《Pro/E4.0中文野火版产品设计精讲》.陕西:西安交通大学出版社,2009年07月

4、韩玉龙.《Pro/ENGINEER Wlidfire 4.0零件设计高级教程》.北京:科学出版社,2009年05月