毕业设计方案论文产品设计.doc

摘 要家用净水器是一种将自来水进行深度过滤和消毒饮水装置，通过使用不同过滤材料来提高直饮水安全和质量。因此家用净水器推广使用可以在很大限度上提高全民饮水安全和质量以及成本，不但如此，家用净水器还可以针对地区性水源污染，通过过滤装置作用来提高受污染水源运用率，节约水资源；特别是在某些水污染严重地区和水资源稀少地区，家用净水器使用可以很大限度提高人们饮水安全和质量。然而，由于现今家用净水器市场规范化限度不高，国家有关监管部门监管困难，导致国内家用净水器市场有关产品不能完全满足人们需要。因此家用净水器改良设计势在必行。重要通过解决过滤材料、过滤方式和改良产品外形设计以及提高家用净水器环保级别方式来来提高家用净水器市场占有率，以达到提高人们饮水安全和质量目，提高全民健康水平。核心词：家用净水器，改良设计，人机工程学 AbstractHousehold water purifier is a drinking water device with deep filtration and disinfection of tap water，and can improve the safety and quality of drinking water by using different filtering materials. So household water purifiers popularized and used to improve national drinking water safety and quality as well as cost in a large extent，not only that，household water purifier can also for regional water pollution，through the filtering device to enhance utilization rate of water pollution，save water resources，especially in some serious pollution of the water area and water scarce regions，the use of household water purifier can greatly improve peoples drinking water safety and quality. However，due to the high degree of standardization of current home water purifier market，national regulatory authorities regulatory difficulties，resulting in Chinas household water purifier market related products can not fully satisfy the peoples needs. So the improvement of household water purifier is imperative. By solving the filter materials，filter and improved product appearance design and improve household water purifier environmental protection grade of the party to improve household water purifier market share to improve peoples drinking water safety and quality，improve the level of peoples health.Keywords：Household water purifier，Improved design，Ergonomics目 录摘 要1Abstract2目 录31 绪 论41.1 本课题来源、目及意义41.2 课题背景41.3国内外设计研究现状51.4 本课题研究重要内容62设计调研72.1家用净水器简介72.2市场调研73 设计定位83.1概述83.2设计定位分析83.3产品设计理念94产品设计过程104.1草图方案阶段104.2设计方案选取155三维建模及渲染165.1建模三视图165.2三维模型图185.3材质选取及配色方案185.4渲染效果图196设计阐明及应用分析206.1设计阐明206.2应用分析227油泥模型制作237.1油泥模型制作工具237.2油泥模型制作过程237.3油泥模型制作总结288设计总结299结论与展望309.1本文总结309.2将来展望30致 谢31参照文献321 绪 论1.1 本课题来源、目及意义 本课题针对既有家用净水器浮现种种问题，着重对既有家用净水器设计进行改良设计，基于人机工程学、绿色环保、饮用安全等方面来指引研究与设计，设计一款新型家用净水器，并对既有家用净水器进行设计分析，寻找最佳设计方案，提高市场化率，从而提高家庭饮用水质量与安全。一方面，本课题关于改良家用净水器设计，以提高人们对家用净水器承认度，对于提高家用净水器质量有很大协助，也适应了全世界水资源污染严重现实问题，如何合理运用水资源，保护咱们赖以生存水资源是现今全世界急需要解决一种问题；同步也针对现今家庭饮用水成本高、水质偏差、挥霍严重问题，提出一系列改良设计。这不但可以提高居民饮水质量，节约生活成本；对环保也是有很大意义。特别在某些偏远地区和水资源污染严重地区以及生活用水质量难以保证地区，都可以极大地解决她们饮水安全问题。 另一方面，家用净水器之因此在国内推广较难，重要因素之一在于净化工艺复杂性，通过改良设计以减少净化工艺复杂性而保证其净化品质，这可以极大地提高家用净水器市场化率，提高人们健康水平。1.2 课题背景随着工业发展，都市污水与工业废水排放量不断增大，使都市饮用水源受到了不同限度污染，直接危害到人们身体健康。就当前而言，国内有百分之九十以上自来水厂采用依然是常规水净化解决办法，混凝沉淀过滤加氯消毒。常规水解决方式重要去除是悬浮物、胶体和细菌，但是无法高效率去除水中溶解性有机物，并且加氯消毒方式虽然消灭了水中大某些细菌，但是液氯一旦和水中有机物结合，将会产生大量有机卤化物（例如三卤甲烷），经常饮用带有有机卤化物水，会对人体导致很大伤害，在一定限度上也许增长癌症致病率。由于生活用水中饮用水和烹调用水等只占到都市供水不到百分之二，因而规定自来水厂提高净水质量是十分不划算。因此，作为可以提供优质饮用水家用净水器，就显得尤为重要了。现今，人们解决饮用水安全方式大多是购买桶装水，然而大某些桶装水公司采用净化工艺基本同自来水厂大同小异，很难保障饮用水质量。并且随着物价上涨总体趋势影响，桶装水价格也是一涨再涨。而家用净水器是一种通过对自来水进行深度净化解决饮水装置，它不但可以提高人们饮用水质量，还能减少生活成本，免除一大笔桶装水耗费。 家用净水器最早使用开始于20世纪50年代美国。至20世纪70年代开始在欧美国家开始流行，持续至今。国内家用净水器最早使用开始于20世纪90年代，一开始基本都是进口。本世纪初国产家用净水器开始大规模浮现和使用。然而就当前而言，国内使用家用净水器家庭重要分布在沿海地带和经济发达地区。中西部地区以及广大农村地区家用净水器使用率很低，就市场发展而言中西部地区及广大农村地区家用净水器市场极为辽阔。而中西部及广大农村地区对家用净水器缺少结识是这些地区家用净水器使用率低重要因素之一。 虽然家用净水器在沿海地区及经济发达地区使用较多，但是由于国内家用净水器发展时间较短，在有关国家卫生原则，净水器材料使用规定，出水水质等有关方面法律规定不够完善，并且对于市场监管不力，也使得家用净水器质量安全面难以得到保证。诸多家用净水器刚开始使用时，出水质量基本都能达标，但是时间一久就难以维持，出水各项指标都会高度超标。1.3国内外设计研究现状 据不完全记录国内家用净水器生产商有3400多家，由于家用净水器进入国内市场时间比较晚，在家用净水器技术和理论方面都不是很完善，因此在家用净水器设计方面基本处在起步阶段，再加上在国家有关法律法规监管上不是很健全，除少数知名品牌外，大多数公司都属于中小公司，而这些公司对家用净水器科研投入不够，直接导致家用净水器生产规范化限度不高，在产品制作材料和外观设计上也缺少足够研究，解决工艺上也大同小异。设计重点多集中在消毒和过滤材料使用上，这导致某些净水器产品对水消毒和过滤过度，将水中有利矿物质和微量元素也都一并去除，甚至由于对自来水过度追求消毒和过滤导致少数净水器产品会浮现消毒过滤材料泄露污染，导致净水器制水二次污染状况，这严重危害到了人们身体健康。 当前国内重要采用三种家用净水器水解决方式：活性炭技术，膜过滤技术，复合型过滤技术。当前市场上流行家用净水器在造型设计上基本采用都是柱形构造，造型过于单调，材料选取上重要以ABS板和亚克力等便宜材料为主，色彩上基本以家电白为主。国外家用净水器公司特别是欧美地区，大多都是此前老牌家电公司，拥有雄厚资金实力和技术水平，并且对家用净水器技术和理论研究方面比较完善成熟，国家法律法规监管也比较严格。因此在设计时大多都把重点放在保障饮用健康和产品外观创意设计方面以及人机工程学研究。设计方案中对过滤材料和产品制作材料以及外形创意方面比较注重。特别是在新型过滤材料和方式上投入了大量人力物力和财力。这都是国内大多数家用净水器公司难以达到。在家用净水器设计方面，也不得不提到日本，日本在家用净水器领域方面获得成就早已引人注目；不但在家用净水器外观造型设计和研究上获得了很大成功，并且在家用净水器人性化设计领域也始终处在世界领先地位，特别是在家用净水器智能化设计上获得了不俗成就。1.4 本课题研究重要内容本课题重点解决家庭用水多样性和安全性，随着人们对饮用水安全日益关注,家用净水器作为一种新兴电器产品正逐渐进入广大消费者家中。当前家用净水器在国内发展处在蓬勃发展时期，特别是在当前国家节能环保全民意识下，对家用净水器推广必将是十分有利。家用净水器设计与研究必将可以较好解决某些地区饮用水安全问题，特别是在农村地区和水污染严重地区。不但可以提高人们饮用水健康水平，还能节约水资源，缓和水资源污染状况。在技术方面，既有科学技术水平完全可以支持家用净水器设计与发展。从家用净水器过滤材料和制造工艺以及造型设计方面均有很大空间，这样一来对家用净水器研究与设计可行性也就很高了。2设计调研2.1家用净水器简介家用净水器是一种对自来水进行深度解决净化过滤装置，当前市场上家用净水器产品种类重要有PP棉滤芯净水器、复合烧结活性炭净水器、RO反渗入纯水机、净饮机、超滤机、陶瓷过滤净水器和软水机7种。但是作为提供直饮水装置家用净水器重要采用还是PP棉滤芯、RO反渗入、复合型过滤和超滤膜净化工艺。2.2市场调研通过实地市场调查和网络调查等方式，理解到，虽然国内家用净水器产量年年递增，某些数据记录国内净水器产量达到了8572万台，然而国内家用净水器市场普及率不到百分之五，远远低于欧美国家百分之七十普及率。导致这种现象因素重要可以从三个方面来进行分析；(1) 公司方面，当前国内家用净水器品牌有十各种，采用过滤技术重要是PP棉、活性炭、反渗入膜、超滤膜等技术，除了欧惠浦、格力、美等少数大品牌大公司外，别的品牌基本都属于中小公司，而中小公司对于家用净水器技术研发投入不够，导致家用净水器产品质量难以得到保证。(2) 市场方面，由于家用净水器进入国内市场比较晚，在市场监管方面有很大局限性，例如在针对超滤膜技术方面，对于滤膜额定孔径规定在0.001至0.02微米之间，但是由于有关某些对于滤芯质量缺少统一国标，导致诸多公司在滤芯质量方面都难以达标。而有关部门在市场监管方面也存在一定漏洞。这就使得家用净水器质量更加难以得到保障。(3) 消费者方面，同样由于家用净水器进入国内市场较晚因素，再加上消费者对家用净水器普遍缺少结识，导致家用净水器普及有一定障碍，特别是在中西部经济不发达地区，一方面是由于消费者缺少对于家用净水器结识，另一方面是由于经济消费水平限制。3 设计定位3.1概述家用净水器设计，从总体上要满足人们对于饮用水安全面需求，无论是从人机工程学方面还是从产品自身功能方面，都需要结合人们使用习惯和产品安全性来进行设计和研究。基于产品自身功能和目，必要要解决家庭饮用水安全性和环保性，在保障人们饮用健康同步节约水资源，而要想达到保障人们饮用健康同步节约水资源，除了升级家用净水器净化材料和方式外，还要解决好当前国内大某些家用净水器都共有毛病，即家用净水器在过滤过程中会产生大量废水。除此之外，家用净水器设计初衷就是为了提高人类饮用健康水平，保障生命质量以及节约水资源，然而在今天市场经济氛围下只靠产品自身功能是无法提高产品市场占有率。因此在保障家用净水器功能之外，还需要对其产品外形进行改良设计，以提高其市场占有率。3.2设计定位分析依照市场调查分析，家用净水器作为提供高质量饮用水家电产品，可以极大地提高饮用水质量，对于水质差地区，家用净水器使用可以发挥极大作用，具备很大市场空间。当前市场上流行家用净水器基本可以满足一家三口及以上饮用水需求，因此在家庭净水器产品定位上，重要将重点放到社区家庭方面，特别是自来水水质偏差地区。而依照家用净水器过滤技术及使用状况理解到，当前市场主流家用净水器过滤技术是采用超滤膜技术和其她过滤技术结合混合过滤方式，超滤膜技术重要是以压力为推动力，通过中空纤维膜来分离不不大于膜孔微粒从而使自来水得到净化，对于超滤膜膜孔孔径规定普通要不大于0.02微米，而自来水中最小细菌体积都在0.02微米以上，因此自来水中细菌和比细菌体积大诸多胶体、悬浮物、泥沙、铁锈和大分子有机物都可以有效地被滤膜拦截，超滤膜过滤技术重要长处是可排污、使用寿命长、安装和使用以便；而在结合了其她过滤方式后，可以更加有效安全提高直饮水质量和口感。在家用净水器造型和色彩设计方面，当前重要是采用柱形和蛋形构造进行组合设计，在色彩设计方面，由于白色家电老式色彩设计影响，基本上当前市场上家用净水器都是白色或者浅色为主。在家用净水器功能方面，当前大某些家用净水器对于过滤产生废水采用解决方式都是直接排放到下水管道中，然而依照实际检测，虽然家用净水器排出废水具有大量细菌和杂质，但是这某些废水只要再稍微过滤解决一下，就可以作为洗涤用水，可以节约相称一某些水资源，特别是某些产生废水比例较人们用净水器。3.3产品设计理念依照市场调研分析和产品定位分析，家用净水器设计必要要满足三个方面规定，第一，家用净水器作为家电产品一某些，必要要结合家用电器产品设计几大原则，即创新性、易用性、美观性、耐用性、环保型和实用性。只有这样，才干将家用净水器设计好，不能只为了设计为设计，家用净水器设计必要要回归其功能第一设计原则。第二，家用净水器作为人操控对象，必要要以人机工程学为基本，对人机环境三者之间关系进行研究，将家用净水器尺寸和操作方式以及功能构造方面问题解决好。使家用净水器设计符合人机工程学原则，更好服务于消费者。第三，家用净水器设计要以现今市场上其她同类产品为蓝本，吸取其好设计，解决其她同类产品存在某些问题。例如诸多家用净水器产品设计都忽视了过滤产生废水。因此在进行家用净水器设计时，要将其考虑在内。4产品设计过程4.1草图方案阶段在此过程中通过对市场调查和对某些家用净水器构造进行研究，理解家用净水器构造及净化过程，在结合实际之后开始草图设计（如图4.14.10)。在草图设计过程中，环绕家用净水器这一主题，结合自己对产品设计结识，最后选取了通过不断优化设计凹形构造家用净水器设计（如图4.11）。图4.1手绘草图方案一图4.2手绘草图方案二图4.3手绘草图方案三图4.4手绘草图方案四图4.5手绘草图方案五图4.6手绘草图方案六图4.7手绘草图方案八图4.8手绘草图方案九图4.9手绘草图十图4.10最后设计方案4.2设计方案选取通过不断地深化和修改，最后选取了如图4.10设计方案。采用了凹形构造设计和柱式构造设计相结合方案，依照之前草图方案对最后草图方案构造和外形进行了大量改进，增长了家用净水器过滤产生废水储存和排放装置；造型上优化构造，使其构造更快凑。5三维建模及渲染5.1建模三视图要完毕最后家用净水器设计图，需要运用到CAD和3DMAX等软件，通过在CAD绘图软件中绘制设计图尺寸，再导入到3DMAX软件中进行建模设计及渲染设计（如图5.15.3三视图及模型图），在建模阶段通过车削、倒角、挤出、布尔等方式进行软件建模；在此过程中需要结合实际不断修改模型细节和某些构造，使整个设计图更加精准和完善。在渲染阶段，通过调节灯光和材质以及载入场景等方式，完毕最后效果图。图5.1三维建模左视图图5.2三维建模前视图图5.3三维建模顶视图5.2三维模型图5.3材质选取及配色方案材质球材质球简介应用材质球材质球简介应用不锈钢材质家用净水器水龙头浅蓝色塑料家用净水器底座黑色塑料家用净水器电源插孔及水龙头开关按钮白色塑料家用净水器顶部和自来水进水口以及排放废水口银色塑料家用净水器中部构造和滤网5.4渲染效果图6设计阐明及应用分析6.1设计阐明构造上（如图6.1），采用凹形构造和柱式构造相结合设计，并将过滤、储水和加热等功能构造进行紧凑性设计，使家用净水器造形更加轻巧和紧凑，总体尺寸，抛弃原有家用净水器大尺寸构造设计。同步结合同类产品忽视废水解决问题，增长了废水储存和排放装置，在家用净水器自来水进水口设计上，结合消防水管迅速接口设计，将家用净水器自来水进水口设计成可卸式接口，这样就可以使家用净水器使用更加灵活，而不局限于一种空间内。功能上，结合饮水机和中央净水器设计，在轻量化设计中，满足消费者对于净化过滤和加热需求。改良了大某些家用净水器需要安装复杂过程，通过设计自来水接口，直接将接口通过软管接在水龙头初进行自来水输送，由于在此设计方案中，设计了储水区，因此可以做为移动式家用净水器使用。废水储存和排放装置设计，可以将过滤和使用过程中产生废水通过存储排放存储方式将废水收集回收再运用，而这某些废水可以作为洗涤用水和马桶用水使用，使产品更加环保。材质上，重要采用ABS塑料作为家用净水器外壳制作材质，ABS塑料有着极强抗冲击性和可加工性，且该材料比较耐热，表面光泽性也不错，非常适合家电产品外壳材料。色彩方面，采用家电白主体色调。整个设计充分考虑到了功能第一设计原则，固然在在保障其净化功能同步，还充分融入了某些设计元素。在尺寸上，通过人机工程学研究和设计（详细尺寸如图6.2）符合消费者使用习惯。过滤方式采用超滤膜过滤和其她过滤材料结合混合过滤方式，这样过滤出来水质更好，口感更佳。在操作方面，操作按钮结合某些设计元素，是以黑色为主色压力感应智能按钮，在接通电源后，右边会显示出蓝色环形光圈，左边饮用水制热按钮会显示出红色环形光圈，按下之后等待环形光圈变为橙色即表达制热完毕。图6.1家用净水器构造示意图图6.2家用净水器尺寸图6.2应用分析由于采用了轻量化设计，使得此家用净水器设计在构造上变得紧凑和轻巧，在净化制水量上基本可以满足普通家庭饮用需求，因此重要以普通家庭为市场主体。通过自来水进水口接口可卸式设计，使得此家用净水器可以在不同环境中使用，如果需要大量净化制水，可以将其放在厨房，直接通过连接水龙头制水。如果制水需求较小，可以在储水后放到客厅里使用。7油泥模型制作7.1油泥模型制作工具基于油泥常温质地坚硬特性，在使用油泥制作模型时需要准备惯用工具重要有：刮刀、工具刀、电锅或烤箱、砂纸等工具（如图7.1）。图7.1油泥制作工具7.2油泥模型制作过程（1) 胎架制作，重要使用PVC板，通过裁圆刀切圆之后按照比例制作胎架（如图7.2）。（2) 填敷油泥，在完毕胎架构造后，将油泥软化，并填敷到胎架上，完毕基本外形（如图7.3）。（3) 粗刮油泥，粗刮油泥时要严格按照设计方案进行塑形，要尽量避免油泥模型变形（如图7.4）。（4) 精刮油泥，精刮油泥阶段重要目是调节外形和打磨模型，使油泥模型整体保持光滑，并对细节进行解决（如图7.5）。图7.2胎架模型图7.3填敷油泥图7.4粗刮油泥图7.5精刮油泥7.3油泥模型制作总结 在油泥模型制作过程中要提前准备好所需工具，特别是刮刀、砂纸等塑形打磨工具。在胎架制作过程中要特别注意比例关系设定，尽量精准尺寸比例，普通胎架模型要留出2厘米左右空间，以保证油泥填敷对尺寸比例关系影响降到最小。在粗刮油泥模型时，要不断地修改外形，尽量接近设计方案尺寸构造比例，保证外形完整。最后油泥精刮阶段，重要以细节调节和刻画为主，并加以打磨，使油泥模型尽量光滑。而在整个模型制作过程中特别要注意是油泥软化，由于油泥冷却后质地会变硬，因此在塑形过程中要尽量快一点，并且要准备某些软化油泥，以便对模型进行修补。8设计总结 通过毕业设计，不但可以检查咱们设计能力，并且还能活跃咱们设计思维，在进行家用净水器设计时，需要累积大量有关知识，从家用净水器功能构造到家用净水器发展状况及趋势，从家用净水器设计办法到家用净水器设计风格，从家用净水器生产材料到家用净水器生产工艺等等，都需要去理解。而在这个理解过程中开拓了自己对于家电产品设计视野，也使得自己专业知识和设计能力得到了提高。毕业设计是一次检查咱们大学四年所学知识开端，是咱们真走向社会开始，在走向社会后尚有无多次检查咱们大学四年所学知识机会，而通过毕业设计这一良好开端，可以培养咱们独立设计、独立分析和解决问题能力。是咱们大学四年一次总结，也是咱们走向社会开始。在做毕业设计之前，觉得毕业设计是对自己大学四年所学知识一种概括性总结，但是当开始做家用净水器毕业设计课题时，才真正发既有诸多有关知识很欠缺，在家用净水器过滤材料、外壳材料、制作工艺和实体模型制作等方面，都是没有接触过。然而通过家用净水器毕业设计课题，才通过查阅资料等方式进行理解。这让我很大限度上变化了对做产品设计结识，做设计不能只靠凭空想象，要结合实际状况，详细问题详细分析，详细设计详细对待。做好一种设计需要大量有关知识积累和总结，设计过程是一种缓慢过程，之因此缓慢是为了让咱们不断发现问题继而解决问题。9结论与展望9.1本文总结本文就家用净水器在实际使用过程中浮现某些问题，进行改良设计与研究；通过改良家用净水器构造、外形等设计，提高家用净水器市场普及率，最后提高提高消费者饮用健康指数。在本文设计与研究之中基本上可以总结出如下几点： (1) 通过市场调研分析，调查浮现今市场上家用净水器在使用过程中浮现安装和后期维护复杂问题并加以改良；(2) 通过国内外家用净水器设计风格分析，对家用净水器设计风格进行研究；(3) 通过人机工程学研究，对家用净水器造型和外观尺寸进行改良设计，使之符合消费者使用习惯。9.2将来展望由于专业知识有限，本文对家用净水器设计与研究，并没有进行深层次研究与设计，重要体当前如下几种方面：(1)由于对材料工程知识结识局限性，本文基本只是研究了家用净水器构造和造型风格以及使用过程中浮现问题，对于家用净水器核心问题，即净化滤芯和净化方式研究比较欠缺。(2)对于家用净水器智能化设计方面，由于条件技术有限，无法再智能化设计方面进行进一步研究。(3)对于后期家用净水器模型制作缺少经验。致 谢本文是在尊敬刘敏教师精心指引下才得以完毕，同步也要感谢大学四年来所有教师们谆谆教诲，在你们辅导下我不但学到了诸多设计知识，最重要是学到了学习办法。这不但提高了我专业知识，还指引了我设计思维和设计方向。 作者于5月参照文献1美奥托（KevinN.Otto），美伍德（KristinL.Wood），产品设计，电子工业出版社，.2孙颖莹，设计展开产品设计办法与程序，中华人民共和国建筑工业出版社，.3王沂蓬，王选政，产品设计与开发，江西美术出版社，.4邬琦姝，产品设计，水利水电出版社，.5钟元，面向制造和装配产品设计指南，机械工业出版社，.6（美）犹里齐，产品设计与开发，东北财经大学出版社，.7汤志强，谭嫄嫄，李晓卿，世界典型产品设计，湖南大学出版社，.8（美）加瑞特，顾客体验要素：以顾客为中心产品设计，机械工业出版社，.9（美）诺曼，将来产品设计，电子工业出版社，.10黎恢来，产品构造设计实例教程，电子工业出版社，.