电饭锅产品设计分析

产品设计分析报告

姓名

班级学号

报告日期

艺术与设计学院

一、产品名称

半球电饭锅二、外形图

三、结构分析

1、爆炸图

2、产品工作原理

电饭锅的工作原理如图所示。将盛好食物的内锅放到发热板上，使其底部与发热板中心的限温中感温软磁铁贴合。按下琴键开关，软磁铁下方的永久磁铁即上升至与软磁铁接触；此时锅尚未升温，软磁铁处于居里温度以下，呈良好铁磁性，能被永久磁铁磁化并将其吸持在高点位置。处于高点位置的软磁铁带动内部杠杆动作，将电路上、下触点接通，电热元件通电发热，锅内食物被加热升温。当内锅底温度达到103±2℃（此为软磁铁的居里温度）时，软磁铁立即感知而失去磁性，在重力及内部弹簧的共同作用下从高点位置落下，并由此带动杠杆机构，使电路上、下触点脱离，电路断开，热元件不再发热，达到限温目的。但此时发热板仍处于高热状态，其热容量较大，可对锅内食物继续加热一段时间，直至食物熟透。为了使食物维持在适宜温度，有的电饭锅还设有小功率加热线路,用一个双金属片恒温器控制其工作温度。

发热板是将环形金属管状电热元件铸造在铝合金体中，再经加工而成，它具有较好的热传导性能和较大的机械强度，板面形状要求与锅底相吻合，在其中心处装有磁性温度控制元件，如图2所

示。

温度控制装置电饭锅所以能够自动断电和保温，是因为它内部装有磁钢限温器和热双金属片恒温器两个自动装置。

磁钢限温器的动作原理，见图3。它是利用感温磁钢(软磁体)的磁性随温度的高低而变化的特性来设计的。当低温时，感温磁钢是顺磁性物质，具有磁性；当温度升到某一界限时，感温磁钢变成逆磁性物质，因而失去磁性。这个温度界限，叫做居里点。通常，居里点的温度略高于103℃。在饭煮熟前，锅内有水，所以电饭锅的内胆温度不会超过100℃，感温磁钢仍然具有磁性。当饭熟后，内胆没有水，温度便会上升超过100℃。此时，紧贴于内胆底面的感温磁钢温度，也随之上升到居里点而失去磁性。这样，永磁体在重力或弹簧弹力的作用下，使感温磁钢不能继续吸住它而跌落。下跌时，永磁体通过连杆作用把触点分离，于是电饭锅断电，表明米饭已经煮熟。

四、总体分析

电饭锅是一种能够进行蒸、煮、炖、煨、焖等多种加工的现代化炊具。它不但能够把食物做熟，而且能够保温，使用起来清洁卫生，没有污染，省时省力，是家务劳动现代化不可缺少的用具之一。利用电热烹饪食物的厨房电器。其工作温度大多在100℃上下，可以进行蒸、煮、炖、煨、焖等多种烹饪操作。

电饭锅的发热元件，有电热管式发热板及P.T.C.元件发热板。电热管式发热板具有良好的绝缘性、耐蚀性、导热性和机械强度，寿命长、效率高；P.T.C.元件发热板具有正温度电阻系数和自动控制温度的特性，效率高，无明火，安全性高，温度上升快，受电源波动影响小。

电饭锅的温度控制元件有双金属片温度控制系统和磁性材料温度控制系统，前者不如后者安全可靠。电饭锅按锅体的结构形式分为组合式和整体式；按使用时锅内压力分为低压式(0.04MPa)、中压式(0.1MPa)和高压式(0.15～0.2MPa)；按加热食物的方式分为直接加热式和间接加热式。

自50年代起，电饭锅开始普及。1986年美国电饭锅产量为590万只，日本为690.2万只，1987年中国电饭锅产量已达1026.32万只。80年代中期，装有微处理器的电子电饭锅开始投放市场，它能对烹饪诸要素（如火力、温度、时间、升温模式等）进行程序控制，实现最佳烹饪效果。

公司简介

广东半球实业集团公司是以生产家电产品为主的企业，主要产品有电饭锅等7大系列150多个品种规格。公司位于广东省湛江市赤坎区海北路.

该公司始建于1969年，曾名湛江市家电总厂、湛江家市用电器工业公司，1987年正式更名广东半球实业集团公司。多年来，经过不断地联合、扩张，该公司从一家小五金厂发展成为大企业集团公司，目前公司占地50万平方米，属下生产性子公司11家，资产总额为15亿多元，自动生产线42条，各种专用生产设备2000多台/套，职工3000多人，其中各类工程技术人员、企业管理专业人员300多人。广东半球实业集团公司于1990年被评为全国500家最大的工业企业之一，目前是湛江工业企业50强之一。

半球集团公司于1988年注册并开始使用“半球”商标。该商标曾在1991年荣获首届中国驰名商标提名奖和国际第十六届最佳商标奖；在1992年被认定为广东省著名商标，2004年“半球”商标再度荣获广东省著名商标称号,2005年“半球”牌电饭锅获广东省名牌产品称号。2006年12月，半球牌CFXB系列电饭锅经国家质量监督检验检疫总局审查，符合《产品免于质量监督检查管理办法》规定，批准免检。

由于“半球”牌电饭锅品质优良、款色新颖、技术含量高、售后服务完善，“半球”牌电饭锅在市场上享有较高的声誉。历年来，“半球”电饭锅在国内各项评比活动中多次获得荣誉。“半球”电饭锅1983年获国家优质产品银质奖；1990年获北京第二届全国家用电器展览会金奖；1992年获得“92最畅销国产商品”金桥奖；2000年被评为北京用户满意产品；2001年被湛江市质量技术监督局授予“连续八年抽检合格产品”称号；2003年获得“全国名优产品售后服务先进单位”称号；2004年半球集团被广东省用户委员会授予“广东省用户满意产品企业”称号。

目前，半球集团正致力于管理创新、科技创新，不断深化改革，做精产品，优化服务，提升品牌，为振兴民族家电工业做出应有的贡献！

五、分项分析

1、形态分析

朴实的风格

风格较传统，圆柱形、显示及操作集中在前面一小块，功能简单。

锅体设计普通，圆柱形设计，电饭锅提手的设计突破以往没有提手或是提手陈旧设计，在防烫伤手设计上有创新。

2、色彩分析

该电饭锅基色为白色，白色一般伴随着传统造型，消费群体较广。

白色给人印象中洁净、光明、纯真、清白、朴素、卫生、恬静等。在它的衬托下，其他色彩会显得更鲜丽、更明朗。多用白色还可能产生平淡无味的单调、空虚之感。

3、人机关系分析

厨房是一个物品繁多而且很狭小的环境，如何节约空间成为当务之急。让电饭锅更加小巧，不但节约了空间，而且还方便存放，给家庭主妇们带来不少方便，让厨房的不比以前那么凌乱。

电饭锅提手的设计突破以往没有提手或是提手陈旧设计，在防烫伤手设计上有创新。

4、工艺分析

4.1工艺方法分析

锅由锅体、电热元件、控温和定时装置3部分组成。

①锅体：有内、中、外3层。内锅用来盛装欲烹制的食物，

以不锈钢制作，其内表面涂覆聚四氟乙烯以防止食物粘

锅；外壳起安全防护和保温作用，用薄钢板制作，表面喷

漆。三层锅体是在内外两层锅体间加有中锅体，形成蒸锅

并起双重保温作用。

②②电热元件：为金属管式，铸于铝质发热板里，发出的热

量经发热板均匀地加热内锅体底部。电饭锅设有一底部电

热元件。为获得更佳烹制效果，有些高档产品上设2～4

只电热元件，分别作为顶盖加热器、侧周加热器,功率可

分多档。

③控温和定时装置：电饭锅上常采用的控温装置，由限温器和恒温器两部分组成。前者保证锅温不会超过某一定值(通常为103±2℃)，安装在发热板中心的空腔处；后者保证锅内食物煮熟后稳定在60～80℃，安装在发热板下或其他适当位置。80年代以

后，定时器在电饭锅上的应用越来越多，主要是发条式机械定时器。

电饭锅的外壳、中层锅体、内胆、控温和定时装置、连杆材质都是不锈钢冲压成型。

冲压成型又称板料冲压。如图所示，在压力作用下利用模具使金属板料产生塑性变形或分离，以获得所需工件的工艺方法。

锅盖、底座、开关材质都是为PC/ABS（聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙共聚物和混合物），通过注塑成型工艺成型。成型原理：利用注射机中的螺杆或柱塞的直线运动，将料筒内已加热塑化的粘流态塑料以一定的压力和速度注入到合模的模腔内，冷却硬化后即成所需的制品。

工艺过程：定量加料→加热熔融塑化→ 施压注射→充模冷却→启模取件。

电饭锅上的螺丝材质为不锈钢，加工工艺有冲压加工、滚丝机滚丝。首先在压力作用下利用模具使原件冲压出“十字”。再利用滚丝机滚丝出螺丝上的齿。

橡胶圈材质为橡胶，通过压制成型。

经过塑炼和混炼预先压延好的坯料，按一定规格和形状下料后，加入到压制模中，合模后在液压机上按规定的工艺条件进行压制，使胶料在受热受压下塑性流动充满型腔，经过一定时间完成硫化，再进行脱模、清理毛边，最后检验得到所需制品。

4.2工艺水平分析

注塑成型工艺是所有热塑性塑料和部分流动性好的热固性塑料的主要成型方法之一。能一次成型出外形复杂、尺寸精确和带嵌件的制品；成型周期短、生产效率高，一般制件只需30~60秒可成型；制品的一致性好，表面质量好。

金属冲压加工生产的特点

（1）主要是对金属板材进行加工，制件一般不需进行再处理；

（2）冲压生产率高，材料利用率高；

（3）制件精度高、产品一致性高，可在平面方向制成复杂产品；

（4）模具和设备要求高、适合大批量生产。

橡胶压制成型特点：模具结构简单；通用性强；适应性广；操作方便；是橡胶制品生产中应用最早而又广泛的加工方法。

4.3新工艺应用情况

不粘锅涂层主要原料是聚四氟乙烯。

高级不沾锅涂料，具有优良的不粘性、耐温性、耐磨及附着力。不沾锅涂料一般使用的是水性双组分涂料来加工完成。双组分的涂料，分为底漆和面漆，原材料为聚四氟乙烯（PTFE）树脂，配合无机颜料合制而成。即四氟乙烯一般称作“不粘涂层”或“易洁镬物料”；是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低。

不糊不粘锅

锅体内表面螺纹具有“微气垫热缓导”作用，使锅体达到物理性不易粘，不产生致癌物质，杜绝了化学涂层对人体的危害。

环保又健康

无油烟产生，不污染厨房，不污染环境，绿色环保；食物不焦不糊，菜肴原滋原味，不破坏营养成分，让全家享受美味和健康。

炒菜无油烟

航天磁化陶瓷合金超导材料，温度保持在240度的食油裂解和挥发的临界点以下，无油烟产生，从源头上消除了油烟危害。

节能又省油

导热系数高达175，是铁的4倍，传热快，可节省30%的食用油，20%的煤气，无油烟，节省抽油烟机的清洗费、安装费等。

六、结论

随着经济的发展，消费者对产品的要求也越来越高，而如何吸引消费者也成为设计电饭锅的根本宗旨。这次报告从外形、结构、工作原理、形态、色彩、人机工程学、工艺等角度,对半球电饭锅进行了研究。

消费者的需要也越来越难以琢磨和难以满足，对电饭锅的外观设计更是提出了更高的要求，因此我们要设计出更具有时尚化、个性化和人性化的电饭褒，充分发挥设计者的创新能力，适应现代化生活的需要。

该电饭锅的造型充分结合了消费者的心理和行为特征、当时电饭锅的市场现况，及购买者使用者之间的关系，达到了功能和造型的统一，实用性强，具有美观和谐视觉效果。对于设计还有两点非常重要：一是发明，二是革新或者称之为改良。作为设计师必须满足不同人的不同需求，才能有长足的发展。