了解型材工具設計的三個“F”

文/本刊編譯（原文來自Plastics Technology）

了解型材工具設計的三個“F”

文/本刊編譯（原文來自Plastics Technology）

對于型材擠出加工商而言，確保新產品滿足客戶的質量要求需從該產品的開發工作實施之前開始，即在產品的設計開發前期充分了解型材工具設計的關鍵質量因素屬性，包括產品的形式（Form）、配合（Fit）和功能（Function），簡稱三個“F”。

質量控制是過程

在沒有充分了解客戶的質量要求或技術規范的情況下，設計一個擠出型材以及對所用模頭和定型設備的設計是不能被成功實施的。長久以來，所有人都將質量作為擠出過程中最后考慮的一件事。而實際上，質量控制是一個過程，它通過檢查產品來確定哪些產品可被售出、哪些產品會被報廢并送到粉碎機。

在過去的50年里，型材擠出行業已經走過了很長的一段路。隨著統計過程控制（statistical process control ，SPC）的到來，以技術為基礎的型材擠出加工商可以更好地了解他們的設備能力，并能更好地從一個公差的角度來評估什么是可行的以及什么是不可行的。

需要和想要

質量是在過程開始時，從了解客戶的需要和想要開始。對于型材擠出加工商而言，想使自己的公司與其他公司不同的一個方法就是在過程的開發工作開始之前在早期階段了解“關鍵質量因素”屬性。

加工商要成功地開發一個新的型材擠出產品，重要的是其在設計這種型材之前，確定客戶的“需要”和“想要”。對于一些工程師，很難分辨這兩個標準。但在前面花費時間確定什么是關鍵的，以及什么是想要的是值得的，這會使得一個新產品成功推出。

“需要”是重要的屬性，它對部件來說是必須實現的功能。一旦這些需要被理解并在此基礎上正確設計工具和擠出過程，那么擠出加工商就能使盡可能多的“想要”被設計成可行的，而且不會犧牲其他屬性。

關鍵質量因素屬性描述了一個產品的形式（Form）、配合（Fit）和功能（Function），它們必須滿足客戶對于一個成功產品及其被及時推出的期望。重要的是要在型材擠出及其工具的最終設計之前理解這三個“F”：

1.形式：描述部件外觀的屬性，即產品的美觀度。如果該部件是一根管子，橢圓度可能是關鍵。如果它是一個型材，那么哪些部分必須是正方形來滿足設計師的形式或形狀？哪些區域在最終應用中因暴露于視線而不被接受？模頭線或凹痕允許嗎？對光澤度和公差有什么要求?它們對配套零件有何影響？

2.配合：一個部件如何在其環境中與其他配合部件接觸？在一根管子中，管內徑或外徑哪個更重要？是內徑與另一零件接觸，還是外徑與模塑或擠出的零件接觸？在一個型材中，怎樣的公差允許配合或“干涉”另一個零部件的關鍵（干涉配合描述了設計的尺寸和公差與配件公差的匹配）？

3.功能：描述一個部件在預期的環境中表現如何的屬性。關鍵的方面是幾個所要求的力學性能，如沖擊、模量和拉伸強度、熱變形溫度（HDT）和抗紫外線性能等等。

公差和公差范圍不能隨意確定。每臺擠出機和工藝都依賴于該設備的規格而具有獨特的屬性。因此，擠出加工商在開發過程中必須采用SPC方法來確定公差。了解一個產品尺寸或屬性的統計平均值（平均）和其標準偏差，有助于確定可以在一個給定的生產線上實現的公差。