外徑千分尺包裝木盒墊木的設(shè)計改進(jìn)

盛元龍， 李秀明

（哈爾濱量具刃具集團(tuán)有限責(zé)任公司，哈爾濱150047）

1 引 言

我公司生產(chǎn)的測量范圍在300～1000mm 的外徑千分尺，尺身采用10mm 厚A3 鋼板，共分7 個規(guī)格，測量范圍分 別 為：300 ～400mm、400 ～500mm、500 ～600mm、600 ～700mm、700～800mm、800～900mm、900～1000mm。

本文僅以600～700mm 的外徑千分尺包裝木盒為例，介紹在其他墊木不變的情況下，對固定尺身的1 號墊木1件、2 號墊木2 件實(shí)施的兩次設(shè)計改進(jìn)。

2 成本核算

如圖1，外徑千分尺包裝木盒中1 號墊木、2 號墊木都是由底座及壓板組成，分別由2 個M6×50 的外六方鍍鋅螺栓與螺母連接。通常尺身放入墊木的槽中，壓板通過螺栓、螺母壓合而固定于木盒中。墊木是通過骨膠粘貼及底部螺釘固定，每次使用時都需將螺母松開、取下壓板，用后重復(fù)上述過程將其固定在木盒內(nèi)。不僅用尺繁瑣，而且這種形式的墊木還存在著諸多其他問題：

圖1 改進(jìn)前包裝盒

（1）因木材價格逐年上升，所以墊木的制作成本也逐漸升高，投入成本則逐年加大。

（2）墊木上、下兩面均有被加工的孔槽，因此對木材的材質(zhì)要求較高，既不能有結(jié)子、裂痕，更不能腐朽，木材的利用率低。經(jīng)實(shí)測，木材的利用率僅為25%。

（3）由于木材的利用率低，所以產(chǎn)生了較多的邊角廢料，邊角廢料多，不僅使清理工作煩重，而且影響環(huán)境。

（4）這種墊木的加工需經(jīng)過擺鋸的下料（鋸成不同長度），平刨平料（刨出基本面），壓刨壓料（刨出高或?qū)挘⒍嗥忢樍稀㈨樁龋彺层娔静郏@床鉆孔等，共需7 道工序。

（5）因木材的利用率低，加工工序長，產(chǎn)生的廢料多，木塵多，嚴(yán)重危害了工人的健康。

經(jīng)計算，1 號墊木實(shí)際用料=0.000462÷25% =0.001848m3；2 號 墊 木 實(shí) 際 用 料=0.0006963 ÷25% =0.002785m3；干燥木材3550 元/m3，鍍鋅螺栓每套0.2 元，所以圖1 中墊木的投入費(fèi)用17.65 元。

3 第一次墊木設(shè)計改進(jìn)

基于上述原因，首先對1 號墊木、2 號墊木進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計，增加了3 號墊木。重新設(shè)計后的墊木組合后如圖2 所示。

圖2 第一次墊木改進(jìn)

改進(jìn)后的墊木組合較前一種組合的優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）木盒由盒蓋、盒底兩部分組成的，但原設(shè)計沒有發(fā)揮盒蓋的作用。第一次墊木設(shè)計改進(jìn)后，充分利用了盒蓋上3 號壓木，將尺身壓在墊木槽中。這樣當(dāng)使用者在使用時，打開盒蓋便可直接使用，用后放回木槽中合上盒蓋，盒蓋上的3 號壓木將尺身壓于墊木槽中得以固定，所以設(shè)計改進(jìn)后使用者在取放千分尺時更加方便。

（2）設(shè)計改進(jìn)后墊木的選材是密度板，這是經(jīng)過市場的調(diào)研后，充分考慮了可用性與價格后選用的。密度板的厚度與價格分別為：10mm 板60 元/張；12mm 板60 元/張；15mm 板65 元/張；18mm 板70 元/張，各規(guī)格長度、寬度均為2.4m×1.2m。根據(jù)木盒中千分尺的需要及木盒的外形尺寸，以600～700mm 千分尺為例，選用了15mm 和18mm 的密度板，用這兩種密度板為原料，經(jīng)過組合如圖2，轉(zhuǎn)變了過去墊木必須由木材加工的理念。

（3）利用密度板制作墊木，材料的利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于木材。利用多片鋸（一根軸組裝上幾片鋸片）將密度板鋸成與墊木同寬的板條，然后依圖用平臺鋸切成不同的長度進(jìn)行組合。

（4）改進(jìn)后1 號、2 號墊木的制作過程由7 個工序成為2 個工序，不但大大縮減了加工時間，也減輕了工人的勞動強(qiáng)度及設(shè)備刀具的磨損程度，并且節(jié)省了電能。

（5）由于1 號、2 號墊木材料改變，在減少了工序的同時，也降低了粉塵，保護(hù)了環(huán)境，減輕了由于環(huán)境污染對工人造成的危害。

改進(jìn)設(shè)計后的墊木投入為：1 號墊木上層為15mm 厚密度板，每張板出148 塊，0.44 元/塊，下層為18mm 厚密度板，每張板出99 塊，0.7 元/塊；2 號墊木上層為15mm厚密度板，每張板出68 塊，0.96 元/塊，下層為18mm 厚密度板，每張板出53 塊，1.32 元/塊；3 號墊木利用率為30%。

實(shí)際用料=理論用料÷30%=0.0004887÷30%=0.001629m3

實(shí)際費(fèi)用=3550×0.001629=5.78 元

圖2 中墊木設(shè)計改進(jìn)后的費(fèi)用為9.2 元，綜上可以看出，第一次墊木設(shè)計改進(jìn)后每個包裝盒節(jié)約成本8.36 元。

4 第二次墊木設(shè)計改進(jìn)

第二次墊木設(shè)計的改進(jìn)是因為外徑千分尺的尺身由原有的板式改為由內(nèi)外兩根直徑尺寸相同的圓管制成。600～700mm 規(guī)格的尺身圓管的直徑為26mm，半圓弧頂較寬，兩端較窄，兩根圓管之間以相同直徑的圓管相連，然后噴漆即可，這種尺身確定后，相應(yīng)地對木盒的墊木做了第二次設(shè)計改進(jìn)（如圖3）。

圖3 第二次墊木改進(jìn)

4.1 第二次墊木設(shè)計改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)

第二次設(shè)計改進(jìn)后的墊木到壓木完全采用以密度板為原料，充分利用密度板少、無加工、沒有橫豎紋、便于套裁的特點(diǎn)，主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：（1）因全部采用密度板，利用密度板價格低廉的因素，同時去掉了墊木在盒中無用的部分，使得木盒的成本大大降低。由于可以套裁，材料的利用率高，產(chǎn)生的廢料少，加工工序減少，加工簡單，產(chǎn)生的粉塵少。因墊木與壓木尺寸的一致性，縮短了設(shè)備的調(diào)整時間、加工時間，提高了加工的效率，減少了設(shè)備、刀具磨損及電能消耗。（2）產(chǎn)生的廢料極少，大大地減輕了清理工作的勞動量，更進(jìn)一步降低了粉塵的產(chǎn)生，降低了環(huán)境的污染程度。

4.2 第二次墊木設(shè)計改進(jìn)后的成本核算

第二次設(shè)計改進(jìn)后墊木的用料如下：1 號墊木上層為18mm 厚密度板，每張板出697 塊，0.1 元/塊，下層為12mm 厚密度板，每張板出170 塊，0.35 元/塊；2 號墊木上層為18mm 厚密度板，每張板出720 塊，0.1×2=0.2 元/塊，下層為12mm 厚密度板，每張板出270 塊，0.22×2=0.44元/塊；3 號墊木15mm 厚密度板，每張板出450 塊，0.14×2=0.28 元/塊；4 號墊木15mm 厚密度板，每張板出578 塊，0.11 元/塊。

圖3 墊木設(shè)計改進(jìn)后的投入費(fèi)用為1.48 元。從圖1、圖2、圖3 的數(shù)據(jù)對比可看出，第一次的設(shè)計改進(jìn)后費(fèi)用投入減少了8.45 元，第二次的設(shè)計改進(jìn)又比第一次的減少了7.72 元，我公司300～1000mm 的外徑千分尺年平均產(chǎn)量約為1 萬件，僅此一項，年可節(jié)約投入費(fèi)用7～8 萬元。

第二次墊木的設(shè)計改進(jìn)后，對于尺身在木盒中的串動問題做了一定的改進(jìn)：利用1 號墊木上層18mm 板擠好擋塊解決了橫向串動，利用2 號上層18mm 板解決了縱向串動。為避免尺身的劃傷及壓合不緊，在墊木上粘貼8mm 的聚胺酯的泡沫。為了解決尺的防銹問題，在木盒的內(nèi)腔表面涂以防銹油處理。

5 結(jié) 語

以上是我公司所生產(chǎn)的300～1000mm 外徑千分尺木盒尺身墊木的設(shè)計改進(jìn)經(jīng)驗，通過實(shí)踐檢驗，效果良好。

［1］ 新編木材材積計算新工藝新技術(shù)與木材檢驗實(shí)用手冊編委會.新編木材材積計算新工藝新技術(shù)與木材檢驗實(shí)用手冊［M］.北京：北方工業(yè)出版社，2007.

［2］ 覃先鋒.木材加工制造工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊［M］.銀川：寧夏大地音像出版社，2005.

［3］ 劉林廣.新編木材表面處理技術(shù)實(shí)用手冊［M］.北京：中國知識出版社，2009.