多功能安全錘的設計

黃丹

摘 要：開發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、數控車加工等方法加工而成?？捎糜谲囕d、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，大多安全錘產品適合于男士，需具有一定的臂力，才能將汽車玻璃敲開。現代獨自開車的女性非常多，開發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情況，需要安全錘。小型汽車內部空間小，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，緊急情況下可能發生安全帶帶扣打不開現象，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?？紤]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。考慮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是根據本實用新型的發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，設計中內外均采用橢圓曲線過渡，壁厚一致并保證視覺上的優美曲線。

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，尤其在內孔的曲面加工方面具有顯著優勢。

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，可根據不同要求修改相關參數，最終得到理想的加工路線，將加工路線生成G代碼，導入數控車床控制系統，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住（汽水瓶或啤酒瓶）的瓶蓋，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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