黃丹

摘 要：開發(fā)設計一款更適合于女性司機的多功能安全錘，將輔助逃生工具救生錘；可充電式、多檔位光源強光手電筒；緊急情況的爆閃燈；便攜式小刀；蓋壓式瓶蓋的起蓋器；狼牙棒等多種功能集合與一體。其材料選擇為合金鋁，采用車加工、銑加工、鉗加工、數(shù)控車加工等方法加工而成。可用于車載、野外活動、日常生活及防身之用，其攜帶方便、功能多樣，具有廣泛的實用價值。

關鍵詞：多功能；安全錘；開發(fā)設計

中圖分類號：U463 文獻標識碼：A

0.前言

安全錘主要用于封閉艙室里的輔助逃生工具。目前國內(nèi)市場上有很多安全錘商品，有專用的公共汽車安全錘，帶有螺絲刀功能的工具型安全錘等等，品種豐富、樣式新穎。但是，就其功能來說，大多安全錘產(chǎn)品適合于男士，需具有一定的臂力，才能將汽車玻璃敲開?，F(xiàn)代獨自開車的女性非常多，開發(fā)設計一款更適合于女性使用方便、有效的自救性逃生工具——安全錘，具有非常重要的意義。

1.設計思想

汽車出行中遇到緊急突發(fā)情況，需要安全錘。小型汽車內(nèi)部空間小，前后空間有限，左右空間略大，安全錘設計成錘頭與錘柄一體，不增加力臂。按照交通出行要求，車上主副駕駛坐上人員必須佩戴安全帶，緊急情況下可能發(fā)生安全帶帶扣打不開現(xiàn)象，需要小刀割除安全帶進行逃生。增加小刀的其他功能，在側刃上設計成起蓋器開口形狀，可以開啟汽水瓶、啤酒瓶或罐頭瓶等蓋壓式瓶蓋。考慮到夜晚出行時，需要照明，增加了可充電式強光手電筒；在緊急情況、突發(fā)情況可使用爆閃燈功能起到警示他人的作用。女性外出的防身功能，將外形設計成防身型狼牙棒。小型汽車內(nèi)部空間小，前后空間有限，左右空間略大，不安裝與安全錘垂直的錘柄，安全錘設計成錘頭與錘柄同軸?？紤]到對于女性臂力小這一問題，在不增加力臂的前題下，安全錘錘頭設計成球頭形狀，在敲擊時錘頭與玻璃是點接觸，其接觸面積最小，使應力集中，應力增大。為方便日常攜帶和使用，緊急情況下具有較好的硬度，選擇材料為合金鋁，采用機械加工的方法，總體實現(xiàn)了六合一多功能安全錘?？捎糜谄嚦鲂小⒁巴饣顒蛹叭粘Ｉ钪?，既方便又實用，具有廣泛的實用價值。

2.結構設計

汽車多功能安全錘有旋轉體形的棒身，棒身從后往前依次相連的有安全錘及刀倉、多用小刀、電池倉及手電筒組成，相鄰之間采用多頭螺紋連接連接處，考慮到情況緊急使用時，方便打開，擰轉2～3圈即可打開。

圖1是根據(jù)本實用新型的發(fā)明方案提出的一種多功能安全錘的立體組裝圖。結構組成分別為件1安全錘及小刀刀倉；件2多功能小刀；件3小刀連接手柄；件4電池倉；件5手電筒燈罩；件6手電筒頭部保護套；件7可充電電池；件8側開開關；件9強光燈泡；件10玻璃片。多功能安全錘的棒身材料選擇合金鋁。合金鋁導電、防腐能力強、散熱性好、質量輕、硬度好、易加工等特點，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業(yè)中已大量應用。

在整個設計中，安全錘的錘身直徑需滿足電池、開關、燈頭、反光杯等直徑的前提下，考慮到全身質量盡可能輕便。圖2為手電筒燈罩的零件圖，放置反光杯的位置的直徑是整個安全錘中最大的，設計中內(nèi)外均采用橢圓曲線過渡，壁厚一致并保證視覺上的優(yōu)美曲線。

3.加工重點與難點

多功能安全錘都是旋轉類零件，主要采用機械車加工。但手電筒燈罩部分設計成橢圓曲面，用普通車床加工，即使是高級技師也難以保證標準的曲面外形及光潔度，因此加工采用數(shù)控車床進行機械加工，其加工特點是精度高，表面粗糙度好，加工效率高，尤其在內(nèi)孔的曲面加工方面具有顯著優(yōu)勢。

橢圓曲線的加工方法有兩種：

一是用A類宏程序編程。A類宏程序即是一種類似C語言的高級語言，用戶宏指令可以實現(xiàn)變量賦值、算術運算、邏輯判斷及條件轉移，利于編制特殊零件的加工程序，減少了編程時煩瑣的數(shù)值計算，精簡了用戶程序。加工橢圓時我們把橢圓公式編寫在宏指令中，主要起到運算作用。A類宏運算命令和轉移命令是以G65的格式輸入的，即 G65 Hm P#i Q#j R#k。

二是采用計算機輔助編程，使用“CAXA數(shù)控車”軟件。首先繪制待加工表面的外形輪廓曲線——橢圓曲線，選擇相應的加工類型，拾取待加工輪廓線，生成加工路徑，可根據(jù)不同要求修改相關參數(shù)，最終得到理想的加工路線，將加工路線生成G代碼，導入數(shù)控車床控制系統(tǒng)，此加工特點是編寫程序準確，加工路線及程序修改方便。

4.使用方法

圖3為安全錘的裝配圖，圖4為多功能安全錘的機構組成圖。其每一部分都具有功能性。具體功能如下：

安全錘用法，手持安全錘件棒身位置，安全錘尾座攻擊頭對準玻璃易破點敲擊。

小刀的使用，旋轉件1與件2的連接螺紋。手持件3，利用刀刃進行切削。蓋式起蓋器的使用，利用小刀的側刃開口卡?。ㄆ炕蚱【破浚┑钠可w，搬到件4手柄，將瓶蓋開啟，如圖5所示。

手電功能，通過件8側開關按壓，有5個檔位的光源選擇，具有強光、弱光、爆閃等多種光源，適應不同情況的照明，緊急情況、特殊情況的警示作用。電池為可充電式的18650電池4200mAh，電量儲存能力強，保證使用時間及長期使用。多功能安全錘全長235mm，可作為防身只用。

參考文獻

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