美的烧水壶

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目录

第一题：安全阀

1.各零件图

2.装配图

第二题：机电作品

一.摘要

二.提出问题

三.分析问题

3.1工作原理

3.2发展历史

3.3分类

3.4材料及加工工艺塑料

3.5.品牌对比

3.6.不同材料对比

3.7.设计背景

3.7.1电水壶市场调查分析

3.7.2市场规模

3.7.3用户需求分析

3.7.4发展前景

四.解决问题：

4.1方法

4.2创随笔初中 新点

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4.3手绘草图

4.4三维模型

五.结论

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基于Pro/E的象形电热水壶的设计

一.摘要：关于象形电热水壶的设计在大三这一阶段针对我们工业设计的

学生来说外观是最重要的，电水壶的外观进要新颖大方的设计比较能够受

到市场的欢迎，造型宜圆润，色彩以鲜艳色彩为主，高档产品可适当配不

锈钢，提高产品档次。因为产品功能比较单一，所以可从使用方式，使用

便利方面作考虑。人性化设计是重点。造型方面可以两方面入手，1是仿

生造型及卡通造型2是现代感造型；色彩搭配方面宜简洁明快，鲜艳色彩。

局部可适当配以银灰。不锈钢，铝合金等材料可以增加现代感。电水壶可

考虑加入数码定时等。还可以增加语音提示等人性化功能；当然，对于电

热水壶的内部结构及工作原理也要有充分的了解。

二.提出问题：

2.1.如水壶中没水，电源误接通时也会一直加热，容易引起事故。

2.2当只需要加热到沸点以下某一温度时，不能及时给出声音报警信号。

2.3当水加热沸腾后不能自动停止工作。

2.4外观造型单一，设计不符合人机学原理。

三.分析问题：

调研：

3.1工作原理：

电热水壶（英文名称：ElectricKettle）采用的是蒸气智能感应控

制，过热保护，水煮沸自动断电、防干烧断电，快速沸水的一种器具。一

般具备：分体式电源底座，水沸自动断开，有水位指示标准和电源指示灯、

干燥保护等安全装置，一般技术指标为1000W-1500W左右，容量从1到2

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公升均有，电压220—240V。

3.2发展历史：

现代人的生活节奏起来越快，「简约」的国际潮流全面兴起，人们

的饮水方式也趋于「简约」。除了写字楼及个别家庭在使用饮水机消费

纯净水或蒸馏水外，绝大多数的家庭仍然是饮用烧开的自来水。而早前流

行于欧美发达国家的即热式电热水壶，因其省时、节能、美观、便捷、安

全的特点，在进入市场后，迅速受到广大消费者青睐。各大B2C商场及家

电连锁卖场的小家电专柜有林林总总的产品可供选择，价格从几十元到上

百元不等。

快速电水壶曾经历了一次较大的更新换代。第二代产品和第一代产品相

比，壶身采用了隐藏式发热盘、壶身和电源底盘分离设计、电源底盘可以

收纳电源线等方面改进。

随着生活水平的提高，广大消费者对电热水壶的要求也在提高。市场上出

现了保温电热水壶。保温电热水壶的出现，将煮水和保温合二为一，方便

了生活，提高了效率。

3.3分类

按结构分为直插式和旋转式。直插式就是壶体和底座不能旋转，用发

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热管直接加热；旋转式是壶体和底座可以360度旋转，用发热盘加热。

按材料可分为1.不锈钢电水壶：它的特点是水沸自动断电，具有干烧

保护、断熔保护功能。电源连接底盘，电源线盘在底盘下可任意伸缩。水

壶可随意旋转、不锈钢壶体，美观大方易于清洗。2.保温电水壶：它具

有不锈钢内胆，最大的狗冲什么生肖 特点是水开后直接进入保温状态、具有无描述法 水干烧配

置、断熔保护功能。电源连接底盘，电源线盘在底盘下可任意伸缩。水壶

可随意旋转、不锈钢壶体，美观大方易于清洗。3.套装不锈钢电水壶：

它最突出的特点是烧开水和泡茶双功能组合。不锈钢电水壶的功能跟第一

种和第二种区别不大，但多了个透明玻璃泡茶壶及内置不锈钢滤网，这样

的设计给喜欢品茶的人带来方便，可以一边烧开水，一边做茶壶两不耽误。

4.塑料电水壶：外观是塑料壶体，底座涂有恒温碳，具有保温功能，三重

安全保护装置，可以放心使用。5.陶瓷电水壶：外观是陶瓷壶体，色彩

鲜艳美观高档，是馈赠佳品。它最大的亮点是壶口设有过滤网，可以滤除

杂质，而陶瓷壶身更加健康环保！

6.现有产品的常见外观

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3.4材料及加工工艺

塑料

PC：聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，

根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其

中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其

在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获的了工业化生产。由

于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通

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用工程塑料。聚碳酸酯耐弱酸，耐中性油。但不耐紫外光，不耐强碱。改

性后可以耐酸耐碱。聚碳酸酯的耐磨性差。一些用于易磨损用途的聚碳

酸酯器件需要对表面进行特殊处理。

PP：聚丙烯（有哲理的名言名句 简称PP）无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐

热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的电性能和高频

绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆、不耐磨、易老化.适于制作一般机械

零件,耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用，

可用于食具。

ABS：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（简称ABS），ABS树脂是五大合

成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能

优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面唇妆 光泽性好等特点，容易涂装、

着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，

广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，

是一种用途极广的热塑性工程塑料。

不锈钢及陶瓷

不锈钢的优点：

1.不锈钢外壳坚固耐用，美观大方，特别适用于饭店，酒店等借条怎么写范本 公共场

所。是大众使用品

2.不锈钢材质不会产生任何有毒有害物质，消费者一般可以放心选

购。

3.不锈钢电热水壶也属于耐用小家电，作为礼品赠送给朋友，亲友，

即实惠又有档次。

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陶瓷水壶的优点：

1.档次高，陶瓷一般作为工艺品可供欣赏，制成电热水壶，在配上精

美茶具，及高雅又方便饮茶

2.陶瓷电热水壶有很多的花色，比如现在青花陶瓷电热水壶在市场上

很受消费者青睐。买回家不失为一件好的家具装饰工艺品。

3.陶瓷制品无毒无害，清洗方便。

陶瓷水壶的缺点

1.陶瓷水壶长时间使用会产生水垢，清除水垢比较麻烦。

2.颜色单一，相对而言较重。

3.陶瓷制品本身质脆，要轻拿轻放，不要重击，碰撞，否则会损坏壶

身，影响美观，或缩短产品使用寿命。

工艺：

塑料制品一般由注塑成型

注塑机又名注射成型机或注射机。它是将热塑性塑料或热固性料利用塑

料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。分为立式、卧式、

全电式。注塑机能加热塑料，对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具

型腔。

不锈钢冲压成型：

1.冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化和自动化。

这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数

为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且

每次冲压行程就可能得到一个冲件。

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2.冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸和形状精度，且芒果不能跟什么一起吃 一般不破坏冲

压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,

具有“一模一样”的特征。

3.冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒

表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压

的强度和刚度均较高。

4.冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设

备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。由于冲压具

有如此优越性，冲压加工在国民经济各个领域应用范围相当广泛。

陶瓷注浆成型

注浆成型是利用石膏模的吸水性，将具有流动性的泥浆注入石膏模内，

使泥浆分散地粘附在模型上，形成和模型相同形状的坯泥层，并随时间

的延长而逐渐增厚，当达到一定厚度时，经干燥收缩而和模壁脱离，然

后脱模取出，坯体制成。注浆成型是一种适应性大，生产效率高的

成型方法。凡是大型、形状复杂、不规则或薄胎等制品，均可采用注浆

成型法来生产，因此注浆成型在日常陶瓷、工业美术瓷、卫生洁具瓷及

现代陶瓷等领域得到广泛应用。

3.5.品牌对比

品牌容量优点缺点

适合人

群

参考价

格

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虎牌5L功能多档次高

价位偏高，三段式

控温出水待提高

高收入，

年龄跨

度大的

1558元

松下0.8L

功能全，性价比

高

容量小

三口之

家

598元

美的3L

茶艺功能，装饰

功能

功能性弱

商务场

所，对生

活品质

要求高

的

699元

九阳1.2L

大敞口设计方便

清洗

煮东西方面不够1-2人199元

利仁5L性价比高清洁不便

普通家

庭

189元

北欧欧

慕

0.8L

装饰性强，小巧

灵便

容量小，彩钢，磕

碰影响美观

一人，租

客，女性

119元

3.6.

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不同材料对比

材料优点缺点

塑料价格便宜，款式多逐渐被淘汰

不锈钢价格较便宜，更安全易产生水垢

陶瓷款式多，装饰性强易碎，价位高

电热棒，电水煲容量大，功能多

价位高，存在产品功能实用性

不高

3.7.设计背景

3.7.1电水壶市场调查分析

随着电水壶行业进入企业越来越多，市场竞争也日趋激烈，产品同质

化不可避免，差异化营销应运而生。近年来，电水壶产品也由传统的烧水

功能逐渐呈现多样化。

“养生壶”等概念产品的出现。近年来，众多概念电水壶产品在

市场上出现，而且深受消费者的青睐。“养生壶”就是其中一款概念产品，

产品专为泡茶设计，可根据茶叶种类来选择所泡茶叶的时间。

技术的升级换代，过滤、保温功能的渗入。目前，电水壶产品大多采

用集智能温控、防干烧、超温保护等功能于一体的加热装置。在提高产品

安全性的同时，电水壶生产企业还十分注重水质的改善，如东菱的“快速

过滤水壶”，配装了过滤芯，是一款能够改善水质的电水壶。同时，电水

壶还开始注重保温功能，这更加符合中国传统的饮水习惯。

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外观附加功能的升级。电水壶厂家开始注重产品外观的个性化设计，

比如外观附带闪灯效果的，未烧开时灯是红色的，烧开后灯变成蓝色的。

这一功能的特点从实用的角度来看，可以直观告诉消费者水烧好了，带有

类似这种功能的电热水壶受到越来越多消费者的喜爱。

产品安全性能达标率不高。安全性能一直是电水壶产粘蝉 品所面临的问

题，据统计，目前国内市场有35%的电水壶产品存在安全隐患，致使电水

壶普及难度提高。在不合格的电水壶产品中温控器是主要的原因，而采用

STRIX温控器的电水壶产品一般都是合格的。目前，中国电水壶产业品牌

竞争格局仍然不是很清晰，品牌集中度不高，品牌需进行自身提升，努力

让自身品牌成为电水壶行业符号。因为悠美定位在高端，所以竞争对手中

很自然的摒弃了一些中低端的品牌，竞争品牌锁定在传统百货渠道的几个

大品牌中，如特福、博朗、飞利浦、伟嘉、三洋、ACA、美的、龙的、九

阳等。

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3.7.2市场规模

电水壶属于西式小家电产品，在中国发展的历史虽然短暂，但发展的

速度非常迅猛。在中国国内，很早就开始电水壶行业的生产，生产时间大

概有15年的时间，但主要以出口为主，电水壶最大的市场在欧洲，而中

国国内销售电水壶只有10年的时间。电水壶具有结构简单、加热迅速、

节省能源、操作方便、安全卫生、使用寿命较长等特点。近年来国内市场

开始迅速增长，年增长率稳定在30%以上。在2006年，国内电水壶市场

容量达到了900万台。2007年1至4月份，国内电水壶销售量平均增幅

为35%，预计下半年电水壶市场还将继续保持这个增长速度，高于2006

年30%的增长速度。但总体而言，目前中国城镇消费者的电水壶普及

率相对于前几年的5%~7%，2006年有所上升；达到15%左右，但参照英国

电水壶市场80%~90%的普及率，我国电水壶的城镇家庭拥有量相对较低。

极品策略传播机构调研得出，目前我国电水壶市场生产企业对产品的推广

乏力，消费者对品牌的认知度较低，随着消费者对电水壶产品认识的不断

提高，电水壶在国内的市场容量将会有大幅提升。以城镇居民30%的拥有

率为目标，每年的市场容量将增长300万台以上。其次，虽然目前我国饮

水机的普及率很高，但由于饮水机存在体积大，反复加热，存在二次污染

等问题，也为电水壶行业提供了机会。作为时尚的欧式家电代表，2006

年电水壶开始从外销转向国内发力，市场潜力在20亿元以上，可见中国

电水壶市场的发展潜力还是很巨大的。

3.7.3用户需求分析

1、使用需求对于电水壶的使用越来越广泛，用户也从中发现了不便，

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比如开盖时易烫手，时间久了会有一层污垢，装入多少水才是适合的，这

些都是问题，而经过设计师们人性化的设计这些问题也都在逐一解决，以

后还会有一些问题，用户的需求并不是很高，只要用心了，就能够解决。

2、价格需求国内电水壶市场目前仍处在培育期，品牌相对杂乱无

章，产品价格因此也高低悬殊。市场售价从80元~550元不等，而消费者

的消费价格集中在120元~250元之间，但值得注意的是，此消费价格集

中区间的消费品牌几乎为第一阵营和第二阵营的行业龙头品牌，如龙的、

飞利浦、东菱、舜龙。由此可见，主力品牌的中低端电水壶产品特别受到

消费者的追捧。

3、渠道需求电水壶产品供给渠道主要以连锁卖场、大型超市、传

统商场为主。对于消费者渠道选择，极品策略传播机构进行了详细调研，

结果显示，42%的消费者选择连锁卖场，38%的消费者选择大型超市。可见，

目前连锁卖场和大型超市渠道的消费需求持平。

3.7.4发展前景

近年来，精美、实用、方便、快捷的电水壶开始走进千家万户，成为

日常生活小家电用品。资料显示，以城镇居民30％的拥有率计算，电热

水壶每年的市场容量应在3000万只以上，若以单价100元计，应有10亿

元的市场份额。但是，目前国内电热水壶的市场容量每年仅在600万—700

万只之间徘徊。电热水壶巨大的市场，几乎使所有家电品牌都参和到电热

水壶这一行业的竞争中。同时，一些小家电生产外企业也纷纷加入，欲分

一杯羹。从而导致电热水壶行业竞争激烈。一些小家电企业为降低成本，

以牺牲质量为代大英帝国版图 价。中山川泰电器公司以“奥克泰”、“川泰”为品牌，

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注重产品质量为本，不断地研发出新款快速塑料电热水壶、不锈钢快速电

热水壶、不锈钢套装水壶等一系电热水壶。电热水壶属于液体加热器具，

是第一批被列入国家强制性安全认证（CCC）目录的产品。。事实上，在

各种大小家电业竞争日趋白热化的今天，电热水壶行业的发展有着很好的

契机。首先，在世界电热水壶消费最大的市场—欧洲，由于英国人有爱喝

茶的习惯，其电热水壶的普及率已达80％—90％，居世界第一位，且更

新换代的速度很快。而在几乎人人喝茶的中国，目前电热水壶的家庭拥有

率尚不足3％。这对于电热水壶行业来说，市场前景可观。其次，虽然目

前我国饮水机的普及率很高，但由于饮水机存在体积大，水温不够高，无

法达到对生水高温消毒，需重复加热，使用不当存在二次污染等问题，也

为电热水壶行业提供了机会，随着我国经济水评的发展，所以在今后的几

年中电热水壶市场慢慢会从城市普及到农村。这样电热水壶给各小家电生

产企业带广阔的市场。

四.解决问题：

4.1方法：

4.1.1.采用MCS-51系列单片机为控制芯片，对电热水壶工作进行控

制的方法。通过电加热电路对水进行加热，并对水的温度进行采样，采样

信号通过ADC0809将数字量送入单片机系统，经微机处理后，结合键盘控

制实现LED显示，并可实现对水的温度的控制和超过水温的报警系统。

4.1.2.根据人机dos 学原理设计出更加方便的人性化的外观造型，并且力

求做到功能和结构的统一。

4.2创新点：1.采用MCS-51系列单片机为控制系统。

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2.在水壶的下部安装了一个类似水龙头的装置，可以直接打

开水龙头接水，避免了提水壶时水壶倾斜使开水流出烫伤自己的危险。

3.外观采用了茶壶的的外形，古朴优雅，不仅是家用电器，

更是一件优雅的装饰品。

4.3手绘草图：

底板电热水壶

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4.4三维模型：

底板

壶身

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整体效果图

五.结论：

本产品设有三重保险温控器，具有自动断电功能，既方便又安全，

并且采用大功率电热器烧水，加热速度快，以达到方便、节能的功效，壶

身和底座可分离，并且可以360度旋转，底座为隐藏式加热底座，使用方

便。

设计说明：中国传统文化是中华文明演化而汇集成的一种反映民族

特质和风貌的民族文化，是民族历史上各种思想文化、观念形态的总体表

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征，具有鲜明民族特色的、历史悠久、内涵博大精深、传统优良的文化。

它涵盖了中华民族几千年的文明，蕴藏着中华民族悠久的历史文化。我所

设计的产品正是借用中国古典茶壶和现代科技相结合而成。本产品

另一特色是把手上的人机设计，此处设有凹槽，使人在倒水的时候能起到

防滑的功效，增加了安全性。