多功能安全锤的设计

【前言】多功能安全锤的设计由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。1.设计思想 汽车出行中遇到紧急突况，需要安全锤。小型汽车内部空间小，前后空间有限，左右空间略大，安全锤设计成锤头与锤柄一体，不增加力臂。按照交通出行要求，车上主副驾驶坐上人员必须佩戴安全带，紧急情况下可能发生安全带带扣打不开现象，需要小刀割除安全带...

摘 要：开发设计一款更适合于女性司机的多功能安全锤，将辅助逃生工具救生锤；可充电式、多档位光源强光手电筒；紧急情况的爆闪灯；便携式小刀；盖压式瓶盖的起盖器；狼牙棒等多种功能集合与一体。其材料选择为合金铝，采用车加工、铣加工、钳加工、数控车加工等方法加工而成。可用于车载、野外活动、日常生活及防身之用，其携带方便、功能多样，具有广泛的实用价值。

关键词：多功能；安全锤；开发设计

中图分类号：U463 文献标识码：A

0.前言

安全锤主要用于封闭舱室里的辅助逃生工具。目前国内市场上有很多安全锤商品，有专用的公共汽车安全锤，带有螺丝刀功能的工具型安全锤等等，品种丰富、样式新颖。但是，就其功能来说，大多安全锤产品适合于男士，需具有一定的臂力，才能将汽车玻璃敲开。现代独自开车的女性非常多，开发设计一款更适合于女性使用方便、有效的自救性逃生工具――安全锤，具有非常重要的意义。

1.设计思想

汽车出行中遇到紧急突况，需要安全锤。小型汽车内部空间小，前后空间有限，左右空间略大，安全锤设计成锤头与锤柄一体，不增加力臂。按照交通出行要求，车上主副驾驶坐上人员必须佩戴安全带，紧急情况下可能发生安全带带扣打不开现象，需要小刀割除安全带进行逃生。增加小刀的其他功能，在侧刃上设计成起盖器开口形状，可以开启汽水瓶、啤酒瓶或罐头瓶等盖压式瓶盖。考虑到夜晚出行时，需要照明，增加了可充电式强光手电筒；在紧急情况、突况可使用爆闪灯功能起到警示他人的作用。女性外出的防身功能，将外形设计成防身型狼牙棒。小型汽车内部空间小，前后空间有限，左右空间略大，不安装与安全锤垂直的锤柄，安全锤设计成锤头与锤柄同轴。考虑到对于女性臂力小这一问题，在不增加力臂的前题下，安全锤锤头设计成球头形状，在敲击时锤头与玻璃是点接触，其接触面积最小，使应力集中，应力增大。为方便日常携带和使用，紧急情况下具有较好的硬度，选择材料为合金铝，采用机械加工的方法，总体实现了六合一多功能安全锤。可用于汽车出行、野外活动及日常生活中，既方便又实用，具有广泛的实用价值。

2.结构设计

汽车多功能安全锤有旋转体形的棒身，棒身从后往前依次相连的有安全锤及刀仓、多用小刀、电池仓及手电筒组成，相邻之间采用多头螺纹连接连接处，考虑到情况紧急使用时，方便打开，拧转2～3圈即可打开。

图1是根据本实用新型的发明方案提出的一种多功能安全锤的立体组装图。结构组成分别为件1安全锤及小刀刀仓；件2多功能小刀；件3小刀连接手柄；件4电池仓；件5手电筒灯罩；件6手电筒头部保护套；件7可充电电池；件8侧开开关；件9强光灯泡；件10玻璃片。多功能安全锤的棒身材料选择合金铝。合金铝导电、防腐能力强、散热性好、质量轻、硬度好、易加工等特点，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。

在整个设计中，安全锤的锤身直径需满足电池、开关、灯头、反光杯等直径的前提下，考虑到全身质量尽可能轻便。图2为手电筒灯罩的零件图，放置反光杯的位置的直径是整个安全锤中最大的，设计中内外均采用椭圆曲线过渡，壁厚一致并保证视觉上的优美曲线。

3.加工重点与难点

多功能安全锤都是旋转类零件，主要采用机械车加工。但手电筒灯罩部分设计成椭圆曲面，用普通车床加工，即使是高级技师也难以保证标准的曲面外形及光洁度，因此加工采用数控车床进行机械加工，其加工特点是精度高，表面粗糙度好，加工效率高，尤其在内孔的曲面加工方面具有显著优势。

椭圆曲线的加工方法有两种：

一是用A类宏程序编程。A类宏程序即是一种类似C语言的高级语言，用户宏指令可以实现变量赋值、算术运算、逻辑判断及条件转移，利于编制特殊零件的加工程序，减少了编程时烦琐的数值计算，精简了用户程序。加工椭圆时我们把椭圆公式编写在宏指令中，主要起到运算作用。A类宏运算命令和转移命令是以G65的格式输入的，即 G65 Hm P#i Q#j R#k。

二是采用算机辅助编程，使用“CAXA数控车”软件。首先绘制待加工表面的外形轮廓曲线――椭圆曲线，选择相应的加工类型，拾取待加工轮廓线，生成加工路径，可根据不同要求修改相关参数，最终得到理想的加工路线，将加工路线生成G代码，导入数控车床控制系统，此加工特点是编写程序准确，加工路线及程序修改方便。

4.使用方法

图3为安全锤的装配图，图4为多功能安全锤的机构组成图。其每一部分都具有功能性。具体功能如下：

安全锤用法，手持安全锤件棒身位置，安全锤尾座攻击头对准玻璃易破点敲击。

小刀的使用，旋转件1与件2的连接螺纹。手持件3，利用刀刃进行切削。盖式起盖器的使用，利用小刀的侧刃开口卡住（汽水瓶或啤酒瓶）的瓶盖，搬到件4手柄，将瓶盖开启，如图5所示。

手电功能，通过件8侧开关按压，有5个档位的光源选择，具有强光、弱光、爆闪等多种光源，适应不同情况的照明，紧急情况、特殊情况的警示作用。电池为可充电式的18650电池4200mAh，电量储存能力强，保证使用时间及长期使用。多功能安全锤全长235mm，可作为防身只用。

参考文献

[1]邝治全.公交车逃生自动安全锤的设计[J].广东技术师范学院学报，2013（3）：63-66.

[2]田杨.基于A类宏程序抛物线类零件程序编制技巧及应用[J].新技术新工艺，2012（1）：23-24.