电热水壶结构设计和原理PPT课件
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电水壶标准解析PPT课件
2019/11/10
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• 19.101 电水壶放在一块厚约20mm的胶合板 上，热断路器被设在不工作的状态且电水壶 进行空载实验，实验时选择0.85倍或者1.15 倍额定输入功率中较不利的情况。
• 实验期间，任何火焰必须在壶体内，且支撑 面不能被点燃。
• 实验后，不能触及带电部件。
• 注：如果电水壶中装有一个以上的热断路器， 则实验时将其依次短路。
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温控器
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工作条件
• 3.1.9. 101 电水壶工作在：其容器内注入额 定容积的水，并盖上盖子。
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放置位置
• 11.2 增加： • 便携式器具应远离测试角
边壁进行测试。
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正常温升工作要求
• 11.7.101 带有限温器的电水壶，限温器在 动作一分钟后尽快复位。实验在限温器第 二次动作后结束。
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• 19.3 增加：
• 电水壶在1.15倍额定输入功率下进行无水测试。
• 电水壶还要在注入的水淹没发热元件的情况下 重复进行实验；如果发热元件安装在容器外， 则在壶中注入10mm深的水进行实验。且实验 时选择盖子打开或盖上较不利的情况。
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• 19.4 器具在第11章规定的条件下进行试验， 并且任何在第11章实验期间用来限制温度 的温控器端路。
使用位置不超过5度。 • 无绳水壶的实验在水平面上进行，电水壶
在其底座上及脱离底座都进行实验。
2019/11/10
《水壶设计》课件
制作3D模型
使用计算机辅助设计软件制作虚拟模 型
六、总结与展望
对设计的水壶进行优缺点总结，同时展望后期的优化和改进方案。
1 产品优缺点总结
- 优点：便携性、环保性、美观性 - 缺点：价格较高、材质选择有限
2 后期优化和改进方案
- 探索更多创新材料和设计技术 - 进行用户反馈和市场调研
七、参考文献
《水壶设计》PPT课件
本课件旨在介绍水壶的设计过程，探讨市场需求和设计原则，并分享设计思 路、细节和实现过程。欢迎大家加入这场关于水壶设计的探索之旅！
一、背景介绍
水壶是人们日常生活中常见的容器，广泛应用于户外旅行、健身运动和办公场景等。了解水壶的使用场 景和市场需求，是进行设计的第一步。
水壶的使用场景
- 旅行、露营、远足 - 健身、运动、健康 - 办公、学习、工作
水壶的市场需求
- 方便携带、易于使用 - 安全健康、环保可持续 - 外观美观、符合个性
二、设计目标
通过明确设计目标和原则，并进行竞品分析，为水壶设计工作奠定基础。
1 确定设计目标和原则
- 便携性、易用性、安全性 - 环保可持续、耐用性、易清洁
产品竞品分析报告
- 作者1 et al. - 出版日期：xxxx年
材料学相关研究论文
- 作者2 et al. - 出版日期：xxxx年
水壶的材质选择
- 不锈钢、玻璃、塑料等
水壶的容量和尺寸设 计
- 适合不同使用场景的容量
水壶的口径和喷口设 计
- 方便饮水、防漏设计
水壶的外观设计和色彩搭配
- 突出个性、吸引消费者
水壶的手柄和开盖设计
- 舒适握持、方便开启
五、设计实现
通过制作3D模型和实物模型，把设计方案变为现实。
电热水器PPT幻灯片
加热器的对地电阻，表针指向∞位置为正常，表针指向0为漏电。若
无漏电元件，说明漏电保护器已损坏。
•
3.安全性能测试
•
1)漏电测试：合闸后按“试验”按钮应跳闸，漏电保护器为正
常，再按“合闸”灯亮。若热水器无漏电保护器，用万用表电阻挡测
量插头的火线与地线、零线和地线，若指示为无穷大，说明无漏电现
象。
•
2)绝缘电阻：用绝缘电阻测试仪测量应大于50MΩ。
•
3）电热水器内的水是逐渐升温
的，安全阀略有渗水，是正常现象。
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1.2.3 电热水器的检修
•
1.电源检查
•
用万用表～250V电压挡测量插座零线和火线之间的电压，正
常为220V左右。若插座前接有空气开关或闸刀开关,在开关断开时用
万用表“Ω”挡测零线和地线是否接通，若不通为正常。
•
2.故障检修程序
•
1-22所示。
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•
3）平面叠加式加热器。也称加热槽板，由双层或
多层带有水流通道的平面铝合金板叠置而成，将绕制在云
母片上的发热丝夹在两铝板之间，位于槽板的槽中；形成
一个以面发热，以板传热的结构，当冷水流经槽中时便能
直接流经电热元件表面而被加热。两端用端盖密封联接各
水流通道。图1-23所示是它的结构示意图和实物照片。
热膜玻璃发热管是将无机陶瓷、玻璃和多种非金
属导电材料经过印刷、高温烧结等工艺复合，在
玻璃管的外表面形成一层无机导电电阻膜层，电
阻膜层通过电流后发热，水在玻璃管内部流动，
经传导、对流方式对水进行加热。多条玻璃管之
间的连接，靠的是两端的端盖和密封胶圈，用螺
栓拉紧来固定端盖使胶圈密封起来。玻璃发热管
汇报PPT(电热恒温水壶)
.
感谢格州电子和大学生设计联盟 为我们提供这么好的一次练兵的 机会！感谢你们！谢谢！！！
总程序流程图如下
中断函数流程图如下
经过多次测试 得到如下数据
由测试结果和上表数据得出：（1）使温度恒温于80度，不仅能持续10分钟 以上，还有很高的精度。温度设定范围为30～90℃（在40~90范围内），最 小区分度达到0. 1℃（小于1℃）以上，标定温度值也符合设计要求。 （2）由于采用了PID控制，在环境温度降低时温度控制的静态误差小于 0.5℃（精度高于设计要求）。 （3）用TS1602-1液晶来显示水的实际温度和设定温度值，显示很稳定。 （4）采用了PID控制，当设定温度突变（由40℃提高到60℃）时，经过多次 调试知道，当P=20；I=15；D=6时系统具有最小的调节时间和超调量。 （5）当温度稳定时，温度控制的静态误差≤0.5℃。 （6）经过多次测试和改进，该系统各方面参数都达到和超过设特点是: 1)适用性强，用户只需对界面参数进行设置并启动系统正常运行便可满足不 同用户水温的要求，实现对水温的实时监控。避免了电力力资源的浪费，节 省了能源。 2)将单片机以及温度传感器引入对水温的分析和处理中，单片机控制决策无 需建立被控对象的数学模型，系统的适应性强，适合对非线性、时变、滞后 系统的控制对水温控制系统进行控制。 3）系统成本低廉，操作非常简单，可扩展性强，只要稍加改变，即可增加其 他使用功能。
n I P I i=0
T
总体方案原理分析
系统模块分为：DS18B20模块，1602液晶显示模块，继电器模块， 键盘输入模块和声光报警模块，DS18B20可以被编程，所以箭头是双 向的，CPU（89C52）首先写入命令给DS18B20，然后DS18B20开 始转换数据，转换后通89C52来处理数据。数据处理后的结果就显示 到1602液晶上。
电热水壶内部电路原理图及故障维修方法
电热水壶内部电路原理图及故障维修方法电热水壶内部电路原理图及故障维修方法电热水壶内部结构（对应图中3）1.分离式底座，由圆形底座、电源插座、电源线组成；关于电源线的长度是有国标规定的，这是出于安全考虑的。
它的作用是供电、承重，设计为母头，这样的设计是为了防止误触摸插座而发生触电事故；图三分离式底座2.壶身底座：由蒸汽式自动断电开关、水壶插座、加热盘、温控器、热熔断器、指示灯组成；以上有的没有热熔断器；这是电热水壶的工作、控制部分，是核心部件；壶身电源公头与底座母头结合形成开关；图四壶身底座3.壶身:由外壳、壶身、手柄、上盖组成，有的外壳是不锈钢材料，有的是塑料材料，壶身用来盛水，有的为双层结构，有的为单层结构；有的外壳还有水位标尺，有的蒸汽自动开关在下部，有的在手柄上，相应内部结构上不同，比如图五左图对应图四内部结构。
有的壶盖设有手提，有的没有，在手柄上有开关；图五壶身电热水壶结构之二（对应图一中的2，开关在手柄上）1.壶身底座，很明显与上面的不一样，蒸汽开关不在壶身底座上；图六壶身底座之二2.手柄、壶身图七手柄壶身3.温控器图八温控器工作原理：不同的厂家的产品工作原理不同，但差异不大，原理大同小异，这里列举三个比较典型的电路图供大家参考。
1.非保温式电热水壶原理：见下图六，接通电源后，蒸汽自动开关SA闭合，电源L→SA→温控器→热熔断器→加热盘→电源N形成了回路，加热盘开始加热，指示灯并联在加热盘上，于是指示灯发光。
当水开以后，蒸汽式自动开关断电，指示灯熄灭，电热水壶停止加热。
它是利用了电流的热效应工作的，是将电能转换为热能的装置。
从电路可以看出，加热盘与指示灯为并联关系，与温控器、热熔断器、蒸汽开关为串联关系。
图九非保温式电热水壶2.保温式电热水壶之一：见下图七，其内部有两个加热盘，当水开之后，主加热盘断电，温度降低到一定值时，副加热盘投入工作，保持水温在一定范围内。
红色指示灯、绿色指示灯对应不同的状态。
电热水器的结构和工作原理幻灯片PPT
第五节 电热水器的构造及工作原理 二、电热饮水机
四〕、具有制冷功能的饮水机 1、半导体直冷式冷热饮水机 2、压缩式制冷饮水机 温热饮水机电路中为双重保护元件，当饮水机超温或发生短路故障时，超温保险器自动
熔或手动复位温控器自动断开加热回路电源，起到保护作用。超温保险器是一次性热保 护元件，不可复位，等排除故障后按原型号规格更换新的超温保险器，再用手按手动复 位温控器的复位按钮，触点闭合便可重新工作。
半导体制冷片的工作原理是：当一块N型半导体材料和一块P 型半导体材料联结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流后，就 能产生能量的转移，电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量， 成为冷端。由P型元件流向N型元件的接头释放热量，成为热端。 吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件
第五节 电热水器的构造及工作原理 二、电热饮水机
第五节 电热水器的构造及工作原理 二、电热饮水机
四〕、具有制冷功能的饮水机 1、半导体直冷式冷热饮水机 半导体直冷式冷热饮水机的工作原理和温热型饮水机的工作原
理不太一样，半导体直冷式冷热饮水机在使用时，直冷式冷热饮水 机由水箱提供常温水，进水分两路：一路进入冷胆容器，经制冷出 冷水;另一路进入热罐，经加热出热水。
四〕、具有制第冷五功节能电的饮热水水机器的构造及工作原理 二、1电、热半导饮体水直机冷式冷热饮水机
半导体制冷片的工作运转是用直流电流，它既可制冷又可加热， 通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热， 这个效果的产生就是通过热电的原理。
一个单片的制冷片，它由两片陶瓷片组成，其中间有N型和P 型的半导体材料〔碲化铋〕，这个半导体元件在电路上是用串联形 式连结组成。
1〕、按加热方式分：贮水式和流水式 流水式电热淋浴器没有储水箱，直接加热流动中的水。
电热水壶之机构与设计原理
電熱水壺之機構與設計原理摘要現代人的生活節奏起來越快，「簡約」的國際潮流全面興起，人們的飲水模式也趨于「簡約」。
目前除了寫字樓及個別家庭在使用飲水機消費純凈水或蒸餾水外，絕大多數的家庭仍然是飲用燒開的自來水。
而早前流行于歐美發達國家的即熱式電熱水壺，因其省時、節能、美觀、便捷、安全的特點，在進入市場后，首先受到高收入家庭的青睞，隨后逐步影響到追求時尚及生活節奏快的消費一族，勢將成為一個不可忽視的銷售熱點。
介紹電熱水壺（英文名稱：E l e c t r i c K e t t l e）采用的是蒸氣智能感應控制，過熱保護，水煮沸自動斷電、防幹燒斷電，快速沸水的一種器具。
電熱水壺指一種用於飯店客房内供客人自助燒開水的電開水器，一般有分體式電源底座，水沸自動開關，有水位指示標准和電源指示燈、幹燥保護等安全裝置，一般技術指標爲950W左右，水容量從0.5到2公升均有，電壓220—240V。
國外有使用110V電壓，中國也有很多廠家生產。
作用原理電熱水壺的工作原理為：利用水沸騰時產生的水蒸汽使蒸汽感溫元件的雙金屬片變形，并利用變形通過杠桿原理推動電源開關，從而使電熱水壺在水燒開后自動斷電。
其斷電是不可自復位的故斷電后水壺不會自動再加熱。
使用P T C加熱元件代替發熱管，可以有效防止因為干燒而出現的著火危險。
P T C加熱元件的干燒溫度可以設定在150℃~250℃之間的任何溫度，當溫度到達設定的溫度后，P T C元件的電阻迅速增加，加熱功率急劇下降，使其溫度保持在設定溫度而不會繼續上升。
P T C加熱元件的自動控制溫度性能是絕對可靠的，它靠的是P T C本體內的電阻變化而控制溫度，而不是依靠任何觸點控制。
所以現在很多高檔的電熱水壺采用了P T C解熱元件。
但是，由于現在很多電熱水壺設計人員還不習慣使用P T C加熱元件，加上P T C的價格相對較高，體積相對較大，使其套用受到限制。
P T C加熱元件用于電熱水壺的保溫具有較大的優勢。
《全自动电水壶方案》课件
对多种可能方案进行了比较分析，选定了最适合的方案。
方案实现
1
方案所需材料
确定了制作全自动电水壶所需的材料清
方案步骤
2
单。
详细介绍了全自动电水壶方案的制作步
骤。
3
功能测试与优化
对全自动电水壶进行功能测试，并对其 进行了优化。
应用场景
主要应用场景
介绍了全自动电水壶在厨房等场景中的应用。
应用场景的扩展探讨
探讨了全自动电水壶在办公室等其他场景中的潜在 应用。
方案优势
各方面的优势
介绍了全自动电水壶方案对比了全自动电水壶方案与市场上其他烧水设 备的差异和优势。
总结
对全自动电水壶方案进行再次总结，并探讨了未来方案的改进方向。
参考文献
1 相关的科研文献
列出了在制作全自动电水壶方案过程中参考 的科研文献。
2 参考资料及网站
提供了在制作全自动电水壶方案过程中参考 的相关资料和网站链接。
《全自动电水壶方案》 PPT课件
本PPT课件旨在介绍全自动电水壶方案，包括设计理念、方案实现、应用场景、 方案优势以及未来方案改进探讨。
简介
全自动电水壶方案是一种智能化的烧水设备，本节将介绍该方案的背景与意 义。
设计理念
设计理念的确定
通过多方案比较分析，确定了全自动电水壶方案的设计理念。
各种方案的比较分析
方案实现
1
方案所需材料
确定了制作全自动电水壶所需的材料清
方案步骤
2
单。
详细介绍了全自动电水壶方案的制作步
骤。
3
功能测试与优化
对全自动电水壶进行功能测试，并对其 进行了优化。
应用场景
主要应用场景
介绍了全自动电水壶在厨房等场景中的应用。
应用场景的扩展探讨
探讨了全自动电水壶在办公室等其他场景中的潜在 应用。
方案优势
各方面的优势
介绍了全自动电水壶方案对比了全自动电水壶方案与市场上其他烧水设 备的差异和优势。
总结
对全自动电水壶方案进行再次总结，并探讨了未来方案的改进方向。
参考文献
1 相关的科研文献
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《全自动电水壶方案》 PPT课件
本PPT课件旨在介绍全自动电水壶方案，包括设计理念、方案实现、应用场景、 方案优势以及未来方案改进探讨。
简介
全自动电水壶方案是一种智能化的烧水设备，本节将介绍该方案的背景与意 义。
设计理念
设计理念的确定
通过多方案比较分析，确定了全自动电水壶方案的设计理念。
各种方案的比较分析
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21
有-横 梁
壶口不是圆 形,往内侧收 0.2左右
周沿有一圈 加强骨
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22
2.壶口没有横梁, 两侧有水尺(水尺最大35mm左右),但周沿有 一圈台阶式加强骨,此种大身壶口变形比较小,此壶盖设计时 只需壶盖周沿比壶口周沿小0.8—1.0mm(自动开盖),0.6— 0.8(手动开盖),但壶嘴前部间隙相应放大一点.
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12
塑胶大身壶口的设计 畅开式壶口
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13
内缩式壶口
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14
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15
塑胶大身水尺的设计
塑胶大身的水尺一般都是采用二次啤塑的方 式加工。就是先把水尺先啤出来，再把水 尺放到大身模具上把大身啤出来。
塑胶水壶的水尺窗一般开在大身的侧面.水 尺窗的大小直接影响到大身的变形,水尺窗 越大,大身啤塑变形越大.对于直插式水壶大 身更明显,因为大身壶口处无法做骨位加强 来阻止它的变形。
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28
2. 由于手柄与手柄盖弧度啤塑后会出现内陷变形,应根据手柄与手柄盖弧 度及深浅,加骨支撑以防变形,要求骨位分布均匀,注意骨位不能缩水 （0.8~1.0）,当为开放式手柄时骨位应有足够密度,保证手柄强度.
骨位分布均 匀
当为开放式手柄 时骨位应有足够 密度保证手柄强 度.
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29
底座、煲底盖的结构设计
2.0)
1.8)
H
0.5(0.-0.8)
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19
1.上述各值应根据大身壁厚，对水尺 透明度要求，水尺大小选取
2．水尺定位，应优先考虑放置于后 模上。
3．当水尺厚度大于大身壁厚时，水 尺包胶与大身要光滑过渡。
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壶盖的设计要求
由于大身的变形较大，为减少改模次数设 计壶盖时需要按以下要求设计
1、壶口有横梁,周沿有一圈台阶式加强骨,两 侧无水尺,后侧水尺尺寸比较小,此种大身壶 口变形比较小,壶盖又盖入大身内,此壶盖设 计时只需壶盖周沿比壶口周沿小0.8—1.0(自 动开盖),0.6—0.8(手动开盖)
向箭头方向 变 形 式 2.0-
2.5
向箭头方向 变 形 式 1.5-
2.0
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25
对于以上壶盖的设计要求只能估计 大身的一个变形方向，具体变形多 少，不同形状、不同水尺的大身的 变形量不一样无法用公式来计算， 只能在模具做出来以后待大身啤塑 稳定后才能根据大身来配壶盖。
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26
手柄和手柄盖的结构设计
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7
1.塑胶水壶大身的设计
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8
直插式水壶大身从壶口出模
360度水壶大身从底部出模
不同的产品的外形决定着大身和发热盘 的设计,发热盘的不同设计直接影响到发热 盘的成本.按我们现有的形式发热盘有滚边 的、带爪的。此两种发热盘滚边的可以比 带爪的便宜1-2元钱。
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9
滚边式发热盘大身
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10
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11
带爪式发热盘大身
电热水壶
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1
水壶的分类
从材料方面来分: 1.塑胶水壶
2. 不锈钢水壶
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2
3.不锈钢包塑胶水壶
4.玻璃水壶
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3
从温控器方面来分: 1.直插式水壶
2.360度旋转水壶
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4
水壶的基本工作原理
水壶的基本工作原理是水烧开后蒸汽断电, 水壶采用蒸汽断电，这样能完全保证水烧 开到100℃.
水壶蒸汽的导汽形式
壶嘴会向箭头 方向变形式
1.0-1.2
向箭头方向 变 形 式 0.2-
0.4
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23
3.壶口有横梁,两侧有水尺(水尺大25左右),但周沿有一圈加强骨,此种大身 壶口变形比较小,壶盖盖在壶口上,此壶盖设计时只需壶盖周沿比壶口周沿
小0.8—1.0
向箭头方 向变形式
0.3-0.6
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24
3.直插式水壶大,两侧有大水尺,此种大身壶口变形比较大,此 壶盖设计时只需壶盖周沿比壶口周沿小1.0—1.2
设计要求：手柄与手柄盖配合要求不起级, 不刮手,不漏光,外观OK
手柄与手柄盖配 合要求不起级,不 刮手,不漏光,外 观OK
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手柄与手柄盖配合,手柄盖两侧比手柄单边小0.3到0.4 mm，同时 手柄位两侧做R0.3mm，这样产品不会刮手,手柄位与手柄盖的美 观线均匀,在0.5-0.7mm之间,同时侧看不能透光。
4.胶脚要高出台面2.5,附助支撑脚要比胶脚 低0.3mm -0.5mm,尺寸F比尺寸E大0.6(单边大 0.3),以免触及胶脚易脱落.
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32
5.底部分模面加R1.0,以免利边刮手.
6.底座上螺丝孔根部要做成走斜顶的方式,以 免表面缩水.
7.GS规格时,底座与带电体电气间隙小于 3mm时,必须有选用V2级以上材料,要过750° 灼热测评.
底座设计标准
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30
A
B
STRIX
38.4
43
OTTER
35.6
41
C 7 (≥ 0) 7 (≥ 0)
D 70(≥65) 70(≥65)
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31
1.为了便于装配,尺寸A≥65,推荐70.
2.在容量及外观允许前提下,尺寸C建议取8, 尺寸越大,底座,煲底盖啤塑,越不易变形.
3.底座面上应做出2°的倾斜角,以免啤塑变形, 底座下陷.
4.接触底底的支撑脚比附助支撑脚低0.3.
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36
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底座与煲底盖配合设计
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38
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33
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34
煲底盖设计标准
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35
1.在容量允许的前提出下,尺寸A推荐6.0,啤 塑时煲底盖不易变形.
2.功率贴尺寸44.5X20.5,R1.0.
3.排水孔孔径为Ø5.5,长方形孔面积≥20mm2, 最小边≥3 .当煲底盖内面有骨位时,原则上每 个格位都应有排水孔,从外面通过排水孔往 时看,不能明显看到内部引线,不然应设计对 插骨挡住.
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16
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17
水尺的不同形状对产品的变形程度和变形 方向也会产生很大的影响。这就是水壶设 计的的难点。
水尺与大身的设计形式
在设计水尺时，水尺的表面要比大身的面 高0.2mm，这样水尺在放到大身上啤塑时胶 才不会跑到水尺的表面来
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18
A
B
C
D
E
F
G
≥1.2 0.2-0.3 2.0(1.5- 2.3至壁厚 1.5(1.2- 0.6-0.8 0.8
1.直插式水壶导汽方式
.
5
2. 360度水壶蒸汽导汽方式 3.蒸汽开关在上部的导汽方式
.
6
水壶的基本结构
塑胶水壶的基本结构 塑胶水壶分类： 1、直插式塑胶水壶，外形较简单、零部件较
少，基本为塑胶件，装配工艺简单，价格 便宜这类水壶是最低档的一种水壶 2、360度塑胶水壶，外形比直插式水壶复杂， 大部分为塑胶件，装配需要借助一定的工 具，价格适中应该是性价比相对较好的一 类产品