一、引言
随着生活水平的提高，消费者对产品质量和外观的要求也越来越高，作为家电行业中的一个重要部分，空调行业也逐渐由国内市场向国际市场推进。家电企业在设计研发中最薄弱的环节就是塑料零件设计，塑料零件在结构上不能实现传统金属零件能够实现的功能，是空调行业发展中需要攻克的难题。空调作为一种家用产品，在设计上主要考虑满足实用和功能需求为主，外观造型为辅；但随着产品价格不断走低，消费者对外观造型、性能等方面有了更高要求。
二、空调塑料件特点与材料选择
（一）塑料件特点
空调塑料件主要采用注塑、吹塑和挤塑的加工工艺，根据塑料零件的结构特点可分为三类：
1、压铸件。压铸件是将金属与一定形状的非金属模具毛坯通过压制成零件。压铸件属于薄壁类，注塑过程中容易产生飞边和熔接痕等缺陷，表面质量较差。但由于压铸件本身的刚性和强度高，比较适合于某些结构件，如风箱的合页、百叶窗等。压铸件具有加工周期短、成本较低、无模具损耗等优点，但同时也有一些缺点，如易氧化和变形等问题。
2、组合件。组合件是一种有一定形状和结构的零件，这种零件的各个部位都可自由拆卸。组合件能多次重复使用，维修方便。组合件具有高强度、高抗压强度等优点，但要求零件精度高，因此，组合件的加工工艺一般与零件的加工工艺相同。与压铸件相比，组合件要求表面质量和尺寸精度较高；但同时也比压铸件更容易产生表面缺陷，如变形、裂纹等。
3、半精密类。半精密类零件是指那些经过一次成型加工后就能重复使用的零件，其表面粗糙度要求较低、尺寸精度要求不高、价格较低。这类零件一般采用注塑成型，所用的模具种类较少，同时也会有一些零件不适合使用注塑成型工艺。这类零件一般不会影响零件的功能和性能，如风箱外壳、百叶窗等。
（二）塑料件的选择
塑料件的材料选择：塑料是由多种单体组成的高分子化合物，是高分子化合物中的一种。这种材料的组成成分复杂，分子结构不稳定，各单体间相容性差，易引发聚合反应；在生产中还存在着许多不可避免的缺陷如热应力、热分解、老化、加工硬化、降解、着色等。因此在选用塑料件时，需要综合考虑塑料件各材料间相互作用关系。塑料件的材料选择：
1、塑料：在一般情况下，塑料是目前应用最为广泛的高分子材料之一，具有易于加工成型、无毒无味、机械强度高、化学稳定性好等特点，其成型加工方式灵活多样，在工业生产中应用广泛，也是塑料制品最多的一种材料。
2、金属材料具有强度高、重量轻、抗腐蚀性强等特点，在空调塑料部件中通常以铝合金代替铝镁合金；用工程塑料代替铜合金。因此在选用塑料件材料时需根据具体的加工工艺条件及使用环境综合考虑，并考虑塑料件的成本及安全性等问题。
3、无机非金属材料具有强度高、重量轻、化学稳定性好、耐腐蚀性强等特点。
三、结构设计分析与优化
（一）结构设计分析
家用分体式空调产品需要解决的问题包括内部系统设计、外部设计，只有内部系统与外部设计同时满足用户使用需求，才能称得上是好的家用分体式空调。内部系统是产品最重要的组成部分，其是否能满足用户需求将直接影响到产品使用性能。家用分体空调内部系统设计包括制冷剂管道、室外机、室内机等内容。其中，制冷剂管道部分的结构形式将直接影响到空调制冷效果，所以企业在对其进行设计时需要特别注意。目前我国家用分体式空调设计技术主要有两种，即板式换热器与翅片换热器，前者是成本最低的两种结构形式。但就其工作原理而言，翅片换热器会比板式换热器成本低。另外企业在选择材料时还可以利用温度特性来选择塑料材料。目前我国很多企业都能生产出这两种结构形式的冷凝器。由于家用分体空调内部系统设计比较简单，在实际使用过程中，很多用户并没有过多的关注到内部系统。因此企业在实际生产过程中，需要加强内部系统设计。
（二）优化设计分析
1、塑料零件材质搭配。由于家用分体式空调种类繁多，涉及不同的材质，如果将多种不同材质的零件搭配在一起使用，会出现问题，如某款空调的机壳与内机连接部分使用了一种金属材质，虽然采用了双重连接结构方式，但仍然出现了质量问题。该塑料零件虽然符合安装要求，但无法保证其强度。所以在塑料零件的选择上要注意进行合理搭配使用。从某种程度上来讲，塑料零件可以分为金属材料与非金属材料两大类，其中非金属材料包括塑料、树脂以及橡胶等。按照不同的分类方法，可以将塑料零件分为工程塑料零件、工程金属零件以及其它类金属零件。其中工程金属零件通常是由两种以上不同材质构成，而塑料零件的主体部分一般由一种材质构成，其他部分可能由多种材质构成。
一般来讲，由于非金属材料加工性能较差且加工成本较高，所以使用范围比较狭窄。随着科学技术的不断发展进步，很多企业开始将部分工程金属替代为非金属材质来代替原有的金属材质。例如：部分企业采用工程塑料外壳替代金属外壳；也有一些企业选择航空铝合金外壳替代普通钢外壳。所以塑料零件材质搭配选择是比较关键的问题。从另一方面来讲，在同一零部件中加入多种不同材质的零部件会对产品本身产生一定影响；而在产品性能方面可能也会出现一定程度上的差异化。
2、零件间配合形式与位置优化。零件间配合形式与位置的优化主要是将不同材质进行合理搭配，由于塑料零件加工成本较低，所以大部分企业在塑料零件表面均选用相同材料来加工。但随着用户对产品质量要求的不断提高，在满足基本性能需求的情况下，用户也会对产品外观提出更高要求。因此企业要加强零件间配合形式与位置优化工作，减少产品出现缺陷的概率。具体来说，如果用户对塑料零件表面质量有较高要求，则可以适当减少塑料零件表面粗糙度；如果用户对产品外观要求较高，则可以适当增加塑料零件厚度和体积。此外，企业在对家用分体式空调塑料件进行设计时还要加强对零件加工工艺的优化，如塑料零件形状复杂且尺寸较大时，应选择合理的加工方法来确保加工精度。其中在对其进行加工过程中要选用高精度刀具来降低误差，这样可以有效提高零件表面平整度，防止零件出现变形现象。
结语
通过本文的研究，可以得出以下结论：①在选用塑料材料时，应选择那些具有一定强度和良好流动性的材料。②在模具设计时，应根据产品的结构和功能特点来设计产品的外形、零件和连接机构。③在零件的结构设计时，应充分考虑塑料成型工艺的性能要求及塑料制品对装配工艺性的影响。④对于需要多次脱模才能完成的零件，如采用精密模具制造技术后并能确保产品质量良好的加工中心来完成产品与模具之间关键零件连接件结构形式时，可以考虑采用一模多腔或两模三腔模具结构形式。
参考文献
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