了解型材工具设计的三个“F”

作者:本刊编译(原文来自Plastics Technology) 文章来源:PT《现代塑料》 发布时间:2016-06-08
对于型材挤出加工商而言,确保新产品满足客户的质量要求需从该产品的开发工作实施之前开始,即在产品的设计开发前期充分了解型材工具设计的关键质量因素属性,包括产品的形式(Form)、配合(Fit)和功能(Function),简称三个“F”。

质量控制是过程

在没有充分了解客户的质量要求或技术规范的情况下,设计一个挤出型材以及对所用模头和定型设备的设计是不能被成功实施的。长久以来,所有人都将质量作为挤出过程中最后考虑的一件事。而实际上,质量控制是一个过程,它通过检查产品来确定哪些产品可被售出、哪些产品会被报废并送到粉碎机。

在过去的50年里,型材挤出行业已经走过了很长的一段路。随着统计过程控制(statistical process control ,SPC)的到来,以技术为基础的型材挤出加工商可以更好地了解他们的设备能力,并能更好地从一个公差的角度来评估什么是可行的以及什么是不可行的。

需要和想要

质量是在过程开始时,从了解客户的需要和想要开始。对于型材挤出加工商而言,想使自己的公司与其他公司不同的一个方法就是在过程的开发工作开始之前在早期阶段了解“关键质量因素”属性。

加工商要成功地开发一个新的型材挤出产品,重要的是其在设计这种型材之前,确定客户的“需要”和“想要”。对于一些工程师,很难分辨这两个标准。但在前面花费时间确定什么是关键的,以及什么是想要的是值得的,这会使得一个新产品成功推出。

“需要”是重要的属性,它对部件来说是必须实现的功能。一旦这些需要被理解并在此基础上正确设计工具和挤出过程,那么挤出加工商就能使尽可能多的“想要”被设计成可行的,而且不会牺牲其他属性。

关键质量因素属性描述了一个产品的形式(Form)、配合(Fit)和功能(Function),它们必须满足客户对于一个成功产品及其被及时推出的期望。重要的是要在型材挤出及其工具的最终设计之前理解这三个“F”:

1.形式:描述部件外观的属性,即产品的美观度。如果该部件是一根管子,椭圆度可能是关键。如果它是一个型材,那么哪些部分必须是正方形来满足设计师的形式或形状?哪些区域在最终应用中因暴露于视线而不被接受?模头线或凹痕允许吗?对光泽度和公差有什么要求?它们对配套零件有何影响?

2.配合:一个部件如何在其环境中与其他配合部件接触?在一根管子中,管内径或外径哪个更重要?是内径与另一零件接触,还是外径与模塑或挤出的零件接触?在一个型材中,怎样的公差允许配合或“干涉”另一个零部件的关键(干涉配合描述了设计的尺寸和公差与配件公差的匹配)?

3.功能:描述一个部件在预期的环境中表现如何的属性。关键的方面是几个所要求的力学性能,如冲击、模量和拉伸强度、热变形温度(HDT)和抗紫外线性能等等。

公差和公差范围不能随意确定。每台挤出机和工艺都依赖于该设备的规格而具有独特的属性。因此,挤出加工商在开发过程中必须采用SPC方法来确定公差。了解一个产品尺寸或属性的统计平均值(平均)和其标准偏差,有助于确定可以在一个给定的生产线上实现的公差。

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