設(shè)計(jì)核對(duì)表
十大設(shè)計(jì)竅門(mén): 共十章 By Jürgen Hasenauer, Dieter Küper, Jost E. Laumeyer and Ian Welsh 指導(dǎo)方針 設(shè)計(jì)核對(duì)表 新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)或產(chǎn)品改善的目標(biāo)是使產(chǎn)品有優(yōu)良的表現(xiàn)，而同時(shí)獲得低的生產(chǎn)成本。這里 ，設(shè)計(jì)任務(wù)主要是指原料的選擇，適合加工過(guò)程的選擇，強(qiáng)度計(jì)算和模具設(shè)計(jì)。 只有全盤(pán)考慮這些步驟，并有系統(tǒng)化的跟進(jìn)，才能生產(chǎn)出高質(zhì)量的、具商業(yè)效益的模具 。設(shè)計(jì)部門(mén)經(jīng)常只是探求實(shí)用性的解決方案。然而，必須強(qiáng)調(diào)的是，塑料的實(shí)用性和成 本效率不是必然的，設(shè)計(jì)者必須非常注重開(kāi)發(fā)原料和加工過(guò)程的正確解決方案。 [pic] 塑料性質(zhì)并非永恒不變的 塑料的性質(zhì)受使用環(huán)境、加工過(guò)程、模具設(shè)計(jì)和操作條件的影響（如圖1所示）。塑料性 質(zhì)由實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的測(cè)試得到。測(cè)試圖由具有優(yōu)化參數(shù)的高光度模具，在規(guī)定壓力的標(biāo) 準(zhǔn)條件下檢測(cè)產(chǎn)生的。然而，實(shí)際上，塑料不可能恰好在這樣的條件下生產(chǎn)，在使用中 也不可能正好在同樣的壓力下。因此，在推出任何塑料設(shè)計(jì)方案的時(shí)候，其精確的要求 和界定條件必須仔細(xì)地分析和羅列出來(lái)，設(shè)計(jì)核對(duì)表在這方面可以提供有用的幫助。 [pic] 樣品的生產(chǎn) 開(kāi)發(fā)一種產(chǎn)品，從設(shè)計(jì)階段到市場(chǎng)準(zhǔn)備階段，有必要準(zhǔn)備樣品來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)和修正。要確 保樣品的生產(chǎn)方法廣泛適用于量產(chǎn)方案。部分注塑成型的樣品也要由注塑模具來(lái)制造。 如果沒(méi)有模具可以適用，就有必要使用近似的材料或片材，切割加工成為測(cè)試樣品。但 是，總是存在這樣那樣的問(wèn)題，原因如下： o 無(wú)法考察注塑成型部件的焊接線的影響。 o 與注塑成型部分相比，有時(shí)候，機(jī)械加工中產(chǎn)生的凹槽會(huì)降低構(gòu)件的強(qiáng)度性質(zhì)。 o 由于結(jié)晶度高，擠塑棒材和片材的強(qiáng)度和硬度高于注塑部件。 o 無(wú)法考察纖維取向作用的影響。 由擠出材料制成的用于電燈開(kāi)關(guān)的樣品，可以承受180000次周期性應(yīng)力。而同樣情況下 ，注塑部件在80000次之后就出現(xiàn)了疲勞破壞。這種差異是由于在注塑過(guò)程中晶體結(jié)構(gòu)的 不同所造成的。 [pic] 見(jiàn)圖3 樣品模具 目前生產(chǎn)樣品的模具，都是通過(guò)簡(jiǎn)單的機(jī)械加工或運(yùn)用低成本材料（如鋁或銅為原料） 制作而成。然而，需要注意的是，對(duì)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)非常重要的參數(shù)如溫度、壓力等，不能以 這樣的模具作代表。另外，它們不同的冷卻性質(zhì)又導(dǎo)致了不同的收縮和熱變表現(xiàn)?，F(xiàn)在 推薦的是使用高硬度鋼材制造模具，而模具以單模穴排列設(shè)計(jì)便可。 檢測(cè)設(shè)計(jì) 隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的發(fā)展，有時(shí)候，在早期工藝階段，就會(huì)將設(shè)計(jì)和加工過(guò)程中 的潛在弊端鑒別出來(lái)，如強(qiáng)度分析和流程分析所進(jìn)行的那樣。然而，這些模擬分析并不 可能完全確保最終產(chǎn)品在實(shí)際操作下的性能和質(zhì)量。只有對(duì)實(shí)際操作條件下的樣品檢測(cè) ，才可能提供最可靠的信息。這種檢測(cè)是獲得更高質(zhì)量和功能的產(chǎn)品不可忽視的必要條 件。 如果現(xiàn)實(shí)的樣品檢測(cè)存在困難，也可以進(jìn)行模擬條件的檢測(cè)。然而，這種測(cè)試的價(jià)值依 賴(lài)于對(duì)操作條件模擬的代表性。 以耗時(shí)的測(cè)試來(lái)推斷塑料成品在機(jī)械應(yīng)力和熱量的影響下的長(zhǎng)期性能是不可行，也不經(jīng) 濟(jì)的。另一方面，在苛刻條件下進(jìn)行加快老化測(cè)試作為長(zhǎng)期性能預(yù)測(cè)也不一定確實(shí)可信 ，應(yīng)該更為注意。塑料在長(zhǎng)期壓力測(cè)試下，和在短期的快速測(cè)試下，其性能也會(huì)完全不 同。 創(chuàng)新意念 許多不同的工業(yè)應(yīng)用表明，塑料工業(yè)的未來(lái)是光明的。如果能巧妙的利用聚合物的原料 性能，就會(huì)生產(chǎn)出多功能的產(chǎn)品，會(huì)比以往的設(shè)計(jì)有更好的商業(yè)和功能價(jià)值。 現(xiàn)今的設(shè)計(jì)需要日益復(fù)雜的幾何學(xué)和原料學(xué)。塑料能夠解決眾多不同類(lèi)型的問(wèn)題。然而 ，塑料與應(yīng)用之間的配合也至關(guān)重要。原料（樹(shù)脂）制造商在這方面有著豐富的經(jīng)驗(yàn)。 必須運(yùn)用他們的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，將新型設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)化為實(shí)際的產(chǎn)品。 [pic] 見(jiàn)圖4
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