多媒体讲台设计毕业作品.docx

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多媒体讲台设计毕业作品

毕-设

业-计

（二零届）

多媒体讲台设计

所在学院

专业班级机械设计制造及自动化

学生姓名学号

指导教师职称

完成日期年月

摘要

随着现代信息技术和通讯技术的迅猛发展，教学模式也发生了根本性的变化。

多媒体教学已经成为现代教学的一种重要形式，多媒体讲台以其功能多样操作简单，广泛应用在多媒体教室、语音室以及学术报告等各种场所。

随着商务交流活动的日益密切与办公自动化地不断深入，多媒体讲台更是技术交流、学术讨论、企业员工的培训、生产计划研讨会等场合进行多媒体展示的理想设备。

现代新型多媒体讲台与传统多媒体讲台相比较，具有体较小，使用方便，具有安全防盗，便于远程控制与用户管理以及一锁控制等特点。

在现在的教学条件下，讲台和电脑，功放，中央控制系统……等集成在一起的讲台，功能和使用方面都可以根据现在的老师教学需要改进，扩展空间比较大。

因此现代完美的，多媒体讲台具备操作简易，安全防盗，智能化控制能诸多优点于一体。

而在此情况下开发出新型的多媒体讲台有着重大的现实意义。

关键词：

多媒体讲台，现代信息技术，新型，安全防盗

ThedesignofMultimediaplatform

Abstract

Withmoderninformationtechnologyandtherapiddevelopmentofcommunicationtechnology.Teachinghasalsoundergoneafundamentalchangeinmulti-mediateachinghasbecomeanimportantformofmodernteaching.Multimediaplatform（Figure1）withitssimpleandversatile,widelyusedinmultimediaclassrooms,languagelabs,andacademicreports,andotherplaces.Withtheincreasinglyclosebusinessandcommunicationactivitiestocontinuein-depthmulti-mediaofficeautomationplatformistechnicalexchanges,seminars,trainingofemployees,productionplanningseminarsandotheroccasions,theidealmultimediadisplaydevice.

        Modernnewmultimediaplatformcomparedtotraditionalmultimediaplatform,withthebodysmall,easytouse,withsecurity,security,easyremotecontrolandusermanagementfeaturesandalockcontrol.

Inthepresentteachingconditions,thepodiumandcomputer,poweramplifier,thecentralcontrolsystemandsointegratedwiththeplatform,functionandusecanbebasedonteachingtheteachersnowneedtoimprove,expandalargerspace.Therefore,theperfectmultimediaplatformwithmodernsimpleoperation,security,security,intelligentcontrolcanbemanyadvantagesinone.Inthiscase,thedevelopmentofnewmultimediaplatformofgreatpracticalsignificance.

Keywords:

Multimediaplatform；Moderninformationtechnology；Newstyle；Securityalarm

1绪论……………………………………………………………………………1

1.1研究多媒体讲台的必要性………………………………………………………………1

1.2新型多媒体技术发展状况………………………………………………………………1

2多媒体讲台技术方案的确定………………………………………………………………3

3多媒体讲台结构设计与工作原理…………………………………………………………5

3.1整体结构分析……………………………………………………………………………5

3.2外部钣金结构设计………………………………………………………………………5

4现代设计软件与钣金加工结合………………………………………………………………7

4.1Solidworks软件钣金设计…………………………………………………………………7

4.2Solidworks钣金设计打样出图……………………………………………………………10

5Solidworks2007多媒体讲台建模设计……………………………………………………11

6多媒体讲台加工工艺设计计算……………………………………………………………13

6.1多媒体讲台各组件选材…………………………………………………………………13

6.2多媒体讲台钣金件放样………………………………………………………………13

6.3多媒体讲台钣金工程出图与制造………………………………………………………14

7结论…………………………………………………………………………………………16

8致谢…………………………………………………………………………………………17

9参考文献……………………………………………………………………………………19

10附录…………………………………………………………………………………………20

1绪论

1.1研究多媒体讲台的必要性

随着人们生活水平不断提高以及教育事业的发展，科技水平日益提供，这就急需各种相应的高科技多媒体讲台应孕而生进而适应当今新的教育模式与教育手段，任何传统教学方式，都将彻底被新型多媒体所取代，在此情况下，各种各样的多媒体生产企业都角逐着这个广大的市场，并随着设计产品的普遍性与通用性，将有更多大中专院校，乃至初高中学校都争相购买多媒体讲台，不仅能为教师提供更多便利的教学工具与方案，同时也能较大提供学生上课的积极性与主动性。

对于我们机械专业大学毕业生来说，研究和设计多媒体讲台，能够培养我们综合应用所学专业知识分析、解决实际问题和独立开展研究、完成课题的工作能力；提高对零部件的设计计算及其计算机辅助软件的熟练操作能力，从而为我们以后参加工作奠定了坚实的基础。

1.2多媒体讲台发展状况

随着现代信息技术和通讯技术的迅猛发展.教学模式也发生了根本性的变化多媒体教学已经成为现代教学的一种重要形式。

多媒体讲台以其功能多样操作简单，广泛应用在多媒体教室、语音室以及学术报告等各种场所。

随着商务交流活动的日益密切与办公自动化地不断深入多媒体讲台更是技术交流、学术讨论、企业员工的培训、生产计划研讨会等场合进行多媒体展示的理想设备。

国内有较多机械企业生产该类机型，如广东富可士、腾亚教具等厂家。

就多媒体讲台技术而言，主要考虑多媒体讲台人性化舒适性，安全防盗性以及操作简易性等特性。

武汉市腾亚校具厂（以下简称腾亚校具厂）位于湖北省武汉市汉阳磨山工业园内，在洪山区珞瑜路20号阜华大厦B座3007-3008室设有销售部，专业从事教学设备、学校校具、校园工程的研究开发、生产销售、及校园工程承建的综合性教育产品服务企业。

公司倡导“以人为本、科技兴企”的理念；恪守“先做人、后做事”的宗旨；坚持“立足长远、稳步发展、优质服务、全方位支持”的原则；始终“以教育行业的需求“为导向，凭借“尖端的技术、优质的服务”在激烈的市场竞争中脱颖而出。

经过多年高速发展，腾亚校具厂由一家研发生产便携式视频展示仪单一产品的经营部发展成为今天下设学校教学设备研发基地、校具生产基地、校园工程承建部，致力于视频展示台、光标阅读机等教学设备研发，升降绘图桌、升降课桌椅、黑板、电子讲台等学校校具生产，以及网上阅卷系统、实验室工程建设的教育产品综合性服务企业。

在教学设备领域，便携式视频展示仪由腾亚校具厂自主研发，荣获全国中学教师优秀创新成果奖和亚洲国际博览会金奖，光标阅读机将教师从繁重的改卷工作中解脱出来，具备高效、准确、省时等特点；

在学校校具领域，腾亚校具厂以人体工程学为指导，结合中小学生生长特点，研发生产的升降绘图桌、升降课桌椅系列产品有效地改善学生近视、弯腰驼背现象，具备形式多样、设计合理、结果牢固、美观大方等特点，荣获多项国家专利。

2多媒体讲台技术方案的确定

多媒体讲台机型种类繁多，国内很多厂家都将研究的重点放在设计人性化以及制造工艺的设计之上。

腾亚教具生产如下机型：

TY-h15多媒体讲台

011型钢制讲台03上翻后推型讲台

图1多媒体讲台方案图

从上面的各款多媒体讲台图及表格中，我们可以清晰地看到，03型上翻后推型讲台结构复杂，占地空间较大，质量较重，操作复杂，制造难度较大；011型钢制讲台纵深较大，钣金折弯较难，占用空间也较大。

综合比较，在满足使用相同的条件下，我们选择01型豪华型结构为设计方案是比较符合设计要求的。

本人在查阅多方技术资料以后，豪华型讲台结构设计较为简单，设计开发周期也不长。

作为毕业设计选题来说较为合适。

根据本设计课题的要求，选择豪华型讲台，初步拟定如下设计方案：

1）采用是一款由原实木和优质冷轧钢板相结合构造的讲台，真材实料，工艺考究，豪华美观；

2）讲台内可放置：

中控系统、视频展示台、台式电脑、键盘鼠标、DVD、功放等设备；

3）采用两组尼龙托轮装置以支撑本清洗机外滚筒及其外罩；

4）显示器上方隔有10mm厚钢化玻璃，坚固防灰尘；

5）讲台结构采用模具压制成型，CO2组焊成型，安全牢固。

图1-2新型多媒体讲台示意图

3多媒体讲台结构设计与工作原理

多媒体讲台一般采用了2毫米冷轧钢板经裁剪、成型、焊接等加工而成，表面经磷化、静电喷塑处理具有防火防潮、防盗功能。

讲台的柜门主要有三种设计形式，即三联折叠式、滑轨侧拉式和滑轨双层侧拉式设计。

滑轨侧拉式和滑轨双层侧拉式采取左右推拉方式，相对三联折叠式更为人性化，开启轻松自如，并解决了学生、女教师及年老教师开启讲台比较困难的问题。

由于是左右开启杜绝了讲台占用学生空间的弊病，增加了讲台上方的实际面积，提高了讲台使用效率。

现在的讲台多数都采用电子门锁，讲台内部可选配行程开关，此开关能够配合中央控制系统实现投影机开关和幕布升降。

打开讲台系统自动供电，投影机开，幕布下降，关闭讲台系统投影机延时关闭，幕布上升。

多媒体讲台及其相关设备构成主要包括以下几个部分:

（1）多媒体讲台柜体，包括滑动盖板、档板、左右侧板、柜门、背板和台面

（2）电脑主机.显示器，键盘，鼠标;

（3）中央控制器

（4）中控面板和接口面板

（5）功放机音频设备实物展示台，OVO等设备;

（6）投影仪:

（7）电动升降幕布。

图2是一款多媒体讲台结构示意图，

1一滑动盖板.2一档板，3一拾音器接口.4一左右侧板.5一散热片6一柜门7一旧读卡器，8一键盘固定板.9一电脑显示器.10一电源线出口.1飞一背板.12一台面.13一防尘装置。

图3多媒体讲台的结构示意图

2工作原理

现在很多企业已经开发出带有智能功能的新型多媒体讲台。

新型多媒体讲台是相对普通多媒体讲台而言的.主要是指电动智能一体化，其特点是讲台体内装有电动机、控制电路及传动装置讲台柜体还设置有身份识别装置。

这种讲台体积小，操作简单，内部可放置多媒体设备，具有安全防盗功能并可实现远程控制。

图3对新型多媒体讲台的电动部分连接关系进行了说明，其工作原理为旧读卡器认证用户旧卡后给控制电路模块电压信号控制电路模块接收该信号输出给第一传动装置信号打开讲台滑动盖板，达到限位以后.触动控制电路模块的开门限位开关.断开控制电压这样滑动盖板完全打开，然后控制电路模块给第二传动装置电压信号，使键盘固定板翻转打开。

而网络模块则将控制从本地延伸到网络当中可以通过网络远程控制电动多媒体讲台滑盖和键盘固定板的开关。

4现代设计软件与钣金加工结合

4.1Solidworks软件钣金设计

钣金零件的工程师和钣金材料的销售商为保证最终折弯成型后零件所期望的尺寸，会利用各种不同的算法来计算展开状态下备料的实际长度。

其中最常用的方法就是简单的“掐指规则”，即基于各自经验的算法。

通常这些规则要考虑到材料的类型与厚度，折弯的半径和角度，机床的类型和步进速度等。

随着计算机技术的普及与发展，为更好地利用计算机超强的分析与计算能力，人们越来越多地采用计算机辅助设计的手段，但是当计算机程序模拟钣金的折弯或展开时也需要一种计算方法以便准确地模拟该过程。

虽然仅为完成某次计算而言，每个商店都可以依据其原来的掐指规则定制出特定的程序实现，但是，如今大多数的商用CAD和三维实体造型系统已经提供了更为通用和强大功能的解决方案。

大多数情况下，这些应用软件还可以兼容原有的基于经验和掐指规则的方法，并提供途径定制具体输入内容到其计算过程中去。

SolidWorks也理所当然地成为了提供这种钣金设计能力的佼佼者。

总结起来，如今被广泛采纳的较为流行的钣金折弯算法主要有两种，一种是基于折弯补偿的算法，另一种是基于折弯扣除的算法。

SolidWorks软件在2003版之前只支持折弯补偿算法，但自2003版以后，两种算法均己支持。

为使读者在一般意义上更好地理解在钣金设计的计算过程中的一些基本概念，同时也介绍SolidWorks中的具体实现

方法，本文将在以下几方面予以概括与阐述：

（1）折弯补偿和折弯扣除两种算法的定义。

它们各自与实际钣金几何体的对应关系．

（2）折弯扣除如何与折弯补偿相对应，采用折弯扣除算法的用户如何方便地将其数据转换到折弯补偿算法．

（3）K因子的定义，实际中如何利用K因子，包括用于不同材料类型时K因子值的适用范围。

2折弯补偿法

为更好地理解折弯补偿，请参照图l中表示的是在一个钣金零件中的单一折弯。

图2是该零件的展开状态。

折弯补偿算法将零件的展开长度（LT）描述为零件展平后每段长度的和再加上展平的折弯区域的长度。

展平的折弯区域的长度则被表示为“折弯补偿”值（BA）。

因此整个零件的长度就表示为方程：

LT=D1+D2+BA（4-1）

折弯区域（图中表示为淡黄色的区域）就是理论上在折弯过程中发生变形的区域。

简而言之，为确定展开零件的几何尺寸，让我们按以下步骤思考。

（1）将折弯区域从折弯零件上切割出来。

（2）将剩余两段平坦部分平铺到一个桌子上。

（3）计算出折弯区域在其展平后的长度。

（4）将展平后的弯曲区域粘接到两段平坦部分之间，结果就是我们需要的展开后的零件。

图4-1单一折弯

图4-1单一折弯

图4-2展开状态

图4-2展开状态

稍有难度的部分就是如何确定展平的弯曲区域的长度，即图中由BA表示的值。

很显然，BA的值会随不同的情形如材料类型、材料厚度、折弯半径与角度等而不同。

其它可能影响

BA值的因素还有加工过程、机床类型、机床速度等等。

BA值到底从何而来?

实际上通常有以下几种来源：

钣金材料供应商。

实验数据，经验以及一些工程手册等．在SolidWorks中，我们即可以直接输入BA值，提供一个或多个带BA值的表，也可以使用另外的方法如K因子（后面将会深入探讨）来计算BA值。

对所有这些方法。

根据需要我们既可以为零件中的所有折弯输入相同的信息，也可以为每个折弯单独输入不同的信息。

对于不同的厚度、折弯半径和折弯角度的各种情况，折弯表方法是最为准确的让我们指定不同折弯补偿值的方法。

一般来说，对每种材料或每种材料／力n工的组合会有一个表。

初始表的形成可能会花些时间，但是一旦形成，今后我们就可以不断地重复利用其中的某个部分了。

3折弯扣除法

折弯扣除，通常是指回退量，也是一种不同的简单算法来描述钣金折弯的过程。

还是参照图l和图2，折弯扣除法是指零件的展平长度Lr等于理论上的两段平坦部分延伸至“尖点”

（两平坦部分的虚拟交点）的长度之和减去折弯扣除（BD）。

因此，零件的总长度可以表示为方程:

LT=L1+L2一BD（4-2）

折弯扣除同样也是通过以下各种途径确定或提供的：

钣金材料供应商、试验数据、经验、带方程或表格的针对不同材料的手册等。

4折弯补偿与折弯扣除之间的关系

由于SolidWorks通常采用折弯补偿法，对熟悉折弯扣除法的用户来说了解两种算法的关系就很重要了。

实际上利用零件的折弯和展开的两种几何形状是很容易推导出两个值之间

的关系方程的。

回顾一下，我们已有两个方程式：

LT=Dl+D2+BA（4-1）

LT=L1+L2一BD（4-2）

以上两个方程右边相等可以变化成方程：

D1+D2+BA=LI+L2一BD（4-3）

在图l的几何形状部分做几条辅助线，形成两个直角三角

形，变为如图4-3所示。

图4-3折弯补偿与折弯

角度A代表弯曲角，或者说是零件在折弯过程中扫过的角度。

此角也描述了表示折弯区域形成的圆弧的角度，在图3中显示为两半组成。

如果内侧弯曲半径用JR表示，用r表示钣金零件的厚度。

用一个直角三角形来帮助清楚表达各种几何关系，如图3中的绿色直角三角形。

根据图示的直角三角形各尺寸及三角函数原理，我们很容易得到以下方程：

tan（A／2））=（L1-D1）／（R+T）

经过变换，可得DI的表达式为：

Dl=L1一（R+T）tan（A／2）（4-4）

利用同样的方法，利用另一半直角三角形的关系，可以得到D2的表达式为：

D2=L一（R+T）tan（A／2）（4-5）

将方程（4-4）、（4-5）代入方程（4-3）可以得到以下方程：

Ll+L2-2（R+T）tan（A／2）+BA=Ll+L2-BD

化简后可以得到BA与BD之间关系式：

BA=2（R+T）tan（A／2）-BD（4-6）

当弯曲角度为90度时，由于tan（90／2）=1，此方程可以得到进一步简化：

BA=2（R+T）-BD（4-7）

方程（4-6）和方程（4-7）为那些只熟悉一种算法的用户提供了非常方便的从一种算法转换到另一种算法的计算公式，而需要的参数只是材料的厚度、折弯角度／折弯半径等。

特别是对SolidWorks的用户来说，方程（4-6）和（4-7）同时提供了将折弯扣除转换到折弯补偿的直接计算方法。

折弯补偿的值既可以用于整个零件／独立折弯，也可以形成一张折弯数据表。

5K一因子法尽因子是描述钣金折弯在广泛的几何形状参数情形下如何弯曲／展开的一个独立值。

也是一个用于计算在各种材料厚度、折弯半径／折弯角度等广泛情形下的弯曲补偿（BA）的一个独立值。

4.2Solidworks软件钣金打样出图

在SolidWorks软件中有两种生成钣金零件方法，第一种是创建一个实体零件．然后将其转换为钣金，可称为基于实体造型的钣金件设计；第二种是使用钣金特定：

的特征直接生成钣金零件，具体包括基体法兰、边线法兰、斜接法兰、褶边、转折、绘制的折弯、闭合角、断裂边角，边角裁减，展开，折叠，放样的折弯，折弯，切口，成形工具等，这种方法称为基于钣金设计模块的钣金件设计。

第二种方法从最初设计阶段开始就生成的是钣金零件，消除了多余步骤，使得钣金零件的模型生成更容易和更快。

为此我们采用第二种方法，使用基体法兰，边线法兰，折弯等钣金特征完成多媒体讲台外壳的三维建模。

在没有引入CAD技术之前，对钣金件下料尺寸主要采用等分投影法，根据中性层长度

不变原则，使用手工方法进多媒体外客模型进行计算，但对于形状复杂且翼缘上有孔的钣金件来说，其展开尺寸和孔位尺寸．通过手工计算不仅很困难，而且很难计算准确。

利用Solidworks钣金功能中展开命令，使这一工作变得非常简单．我们只需在完成钣金零件三维建模之后，点击平板型式特征即可得到该钣金件的三维展开图，当我们需要展开和折叠一个、多个折弯时，也可使用展开和折叠工具，需要注意的是平板型式应是钣金件最后一个特征。

在FeatureManager设计树中，平板型式之前的所有特征在折叠或展开的钣金零件中都出现，而平板型式之后的所有特征则只在展开的钣金零件中出现。

得到直观的钣金件三维展开图之后，我们可根据钣金成形工艺设计知识来判断毛坯形状是否合理，对可能引起变形沿毛坯分布不均匀的结构进行修改，从而提高产品的质量。

如图所示：

图4-4为制件，图4-5为展开件。

图4-4下侧板三维图图4-5下侧板展开图

5Solidworks2007多媒体讲台建模设计

产品设计过程其实也就是个模拟装配工作的过程，而SolidWorks自上而下的建模设计也就无不是为设计者提供教为方便的设计工具与思路，例如软件斜接法兰，这类特征在生产中难以制作，二维制图难度较大，具有较强的空间想象力才可以，但是solidworks软件，提供这个功能，可以直接从垂直面斜连出一个多界面的法兰。

设计多媒体讲台是一个交替的过程，因此有时对前面零件不满意时则直接采用“编辑零件”按钮将其他零件虚化掉，然后可以在不退出总装图的环境下直接编辑，这样的话，对于装配关系以及对相关尺寸都有较好把握。

如下图。

图5-1整体三维透视图

图5-2整体三维效果图

6多媒体讲台加工工艺设计计算

6.1多媒体讲台各组件选材

多媒体讲台选材其实也是相当重要，因为选择差异不仅仅会影响整体结构的强度，同时对使用者身心健康和安全等方面都有影响。

本设计所用材料为冷轧板，俗称冷板。

冷板是由普通碳素结构钢热轧钢带，经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。

由于在常温下轧制，不产生氧化铁皮，因此，冷板表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板，在许多领域里，特别是家电制造领域，已逐渐用它取代热轧薄钢板。

冷轧板表面质量较好。

具有良好的冲压性能。

对其要求要保证冷弯和杯试验合格，常用于汽车等行业和镀层板的原料。

多媒体讲台属于教育类家具，在设计时应该遵循家具设计的一般美学原则从材料、造型、颜色、结构上进行大胆创新。

以往的多媒体讲台大多造型笨拙，体积庞大、色彩单一规格较少。

近年来已经出现越来越多造型美观、颜色丰富、功能多样、智能控制的多媒体讲台给用户提供了更多更好的选择机会。

多媒体讲台柜体采用了洁净的乳白色和稳重的古典深木纹色装饰给产品带来了更丰富的美感使用户有更多的选择。

多媒体讲台在设计时应把握人性化原则，即从人性化角度考虑使用者的方式、感受。

现在已经有很多企业开始注重使用者的舒适度与心理感受，如可在讲台的某个位置（如侧面）设计出放置老师水杯的一个小配件.解决他们使用中的实际需要.此细节设计能体现产品的人文关怀.更显人性化。

而且.对整体高度、宽度和厚度都要采用人体工程学设计以适合各种年龄段的男女教师授课使用，让教师授课更加舒适，如对讲台的