鄭泳華

摘要：在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是不可或缺的重要環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、成本與功能。本文為設(shè)計(jì)合理的板式電腦桌結(jié)構(gòu)，結(jié)合大量實(shí)地調(diào)查與范例，從切割設(shè)備、封邊設(shè)備、打孔設(shè)備、組裝設(shè)備、包裝設(shè)備等五個(gè)方面分析了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝要求，并從這五個(gè)方面對(duì)結(jié)構(gòu)工藝性認(rèn)真審查。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)設(shè)備;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);工藝性要求

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2020）07-0155-02

1產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性概述

產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性是指所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在滿足使用性能的情況下，其制造、裝配連接、維修的可行性和經(jīng)濟(jì)性。新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品應(yīng)符合相應(yīng)的工藝性指標(biāo)，在目前的生產(chǎn)條件下實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、合理進(jìn)行制造，并便于后期操作與維護(hù)。讓工藝制造既能保證產(chǎn)品質(zhì)量，又能大幅度降低成本，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。

2生產(chǎn)設(shè)備對(duì)板式電腦桌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性要求分析

現(xiàn)代板式電腦桌，采用流水線生產(chǎn)，使用的設(shè)備有切割設(shè)備、封邊設(shè)備、打孔設(shè)備、組裝設(shè)備、包裝設(shè)備等，其中很多設(shè)備是專用設(shè)備，對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)有特殊的要求。在電腦桌設(shè)計(jì)和定型前評(píng)估不同設(shè)備對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性的要求，能減少設(shè)備損耗或者新模具的投資，效果顯著。

2.1切割設(shè)備的工藝性要求

2.1.1下料板規(guī)格盡量少

下料工序若因板品種太多無法完全購置而拖延時(shí)日，對(duì)交貨日期影響甚大，同時(shí)品種太多也會(huì)增加放置管理的難度。另外，每臺(tái)板式電腦桌包括面板、左右側(cè)板、各抽屜板等二十幾塊板，各種板需區(qū)分是刨花板或中纖板，飾面材料是鐵刀木還是楓木，飾面形式是單貼還是雙貼，板厚是15mm、18mm、25mm，下料過程極其復(fù)雜。因此，需減少板規(guī)格，簡(jiǎn)單生產(chǎn)，如為體現(xiàn)整桌的分量，采用18mm+18mm=36mm厚的加厚面板，不宜用15mm+25mm=40mm厚度，從而不增加板規(guī)格，既產(chǎn)生效果又不增加板規(guī)格，效果良好。

2.1.2板件尺寸應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化

開料時(shí)，將鋸路寬度（3mm）以及板材邊部加工余量（5mm）考慮進(jìn)去。由此產(chǎn)生板件標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)公式a=2440/2（3，4，5，6…）-8，標(biāo)準(zhǔn)寬公式b=1220/2（3，4，5，6…）-8。板件長(zhǎng)度因結(jié)構(gòu)需要相對(duì)固定，寬度則較隨機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)化公式主要應(yīng)用于寬度。另外，板的寬度不小于60mm，利于在自動(dòng)封邊機(jī)封邊。對(duì)于傾斜件與弧形件尺寸也應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化，這種板材屬于二次加工，為提高生產(chǎn)效率，應(yīng)將一次加工出來的外廓長(zhǎng)方形寬度標(biāo)準(zhǔn)化，如圖1。

另外，板材利用率雖然是尺寸設(shè)計(jì)考慮的首要因素，但也不能因過分追求板材利用率而使開料圖上開料尺寸規(guī)格繁多，這既造成了效率下降，又使操作者容易出錯(cuò)。

2.1.3一些關(guān)聯(lián)板寬度盡量設(shè)置相同或接近

根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)查、定位，調(diào)節(jié)刻度時(shí)間占整體切割時(shí)間60%，每種板定位兩次（長(zhǎng)度與寬度），定位完成后還要試切，耗時(shí)耗眼，因此，減少定位次數(shù)是切割效率提高比較理想的方法。板的寬度較隨機(jī)，可將一些關(guān)聯(lián)板件寬度設(shè)計(jì)相同，或相近，如柜頂板與底板，上板與鍵盤板，上背板與上側(cè)板，大抽面板與桌背板等，可節(jié)約一次調(diào)試時(shí)間，加快切割速度。同理，長(zhǎng)寬尺寸差別不大的板最好尺寸一致，如活動(dòng)柜的面板為396mm×400mm，可將其調(diào)整為396mm×396mm，既方便識(shí)別（后期鉆孔時(shí)難找出長(zhǎng)與寬），也可減少一次調(diào)機(jī)定位時(shí)間，減少潛在的錯(cuò)誤率。

2.1.4下料板應(yīng)留有部分加工余量

下料過程允許誤差，雖然誤差值是+1到-1，但有時(shí)因刀具出現(xiàn)問題、同時(shí)切割多片板或工人操作疲勞時(shí)誤差值會(huì)增大，而部分對(duì)尺寸要求較高的板可能因誤差太大而不能裝配，由此產(chǎn)生的二次加工費(fèi)事費(fèi)力，特別是放在框中的板材以及夾在中間的鍵盤板，如果因誤差值偏大而無法放入框中，問題則非常大，因此應(yīng)事先計(jì)算誤差，預(yù)留些加工余量，即使出現(xiàn)較大誤差也比較好解決。

2.1.5設(shè)置符號(hào)警示板紋路的準(zhǔn)確性

根據(jù)視覺習(xí)慣，木紋飾面的電腦桌都有一定的紋路方向，側(cè)面的紋路方向?yàn)榇怪?，其他面紋路方向均為水平。由此產(chǎn)生的各個(gè)板的紋路是順著長(zhǎng)度還是寬度，應(yīng)事先標(biāo)注，利于切割過程，防止產(chǎn)生錯(cuò)誤。

2.2封邊設(shè)備的工藝性要求

2.2.1自動(dòng)封邊機(jī)工藝要求

自動(dòng)機(jī)控制夾板厚度的調(diào)節(jié)桿可控范圍在12mm～55mm之間，因此非此范圍內(nèi)的板不可自動(dòng)封邊，這就決定了電腦桌面板厚度最好不超過55mm。自動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輪兩輪之間的距離為60mm，而每一驅(qū)動(dòng)輪與板只有一個(gè)接觸點(diǎn)，為保證板在滑行中離開前一接觸點(diǎn)的同時(shí)能碰到下一接觸點(diǎn)，板的寬度應(yīng)滿足不小于兩輪之間的距離60mm的要求。另外，板件短邊在封邊機(jī)滾輪上走動(dòng)，如果長(zhǎng)寬比差別太大的話，板件容易滑動(dòng)，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該特別注意板件的長(zhǎng)寬比。如桌腳、一些小抽側(cè)板、抽后板，如果寬度不太大，那長(zhǎng)度不可設(shè)計(jì)太長(zhǎng)。

2.2.2手動(dòng)封邊機(jī)工藝要求

對(duì)于四周均有R角的板如面板或鍵盤板，手動(dòng)機(jī)在一次性封滿整圈的過程中，在終點(diǎn)與起點(diǎn)處較難銜接，同時(shí)銜接點(diǎn)必須控制在后邊中點(diǎn)，整體具備一定的難度。因此，設(shè)計(jì)的原則是盡量不讓板四周都有導(dǎo)角，可將此板靠前兩處轉(zhuǎn)角導(dǎo)R角，靠后的兩轉(zhuǎn)角保留直角形式，然后用自動(dòng)封邊機(jī)封后邊，手動(dòng)機(jī)在不存在銜接的基礎(chǔ)上一次封其余三邊，這樣既保證前兩轉(zhuǎn)角的防碰撞，后兩角靠墻或朝后無危險(xiǎn)效果，又減少封邊的難度。對(duì)于有內(nèi)弧的板，手動(dòng)封邊機(jī)應(yīng)特別對(duì)待。單角內(nèi)弧滿足凹角b的R值不小于35mm，轉(zhuǎn)角a處R值不小于15mm，AB邊長(zhǎng)度不小于100mm，有助于封邊的正常完成。對(duì)于雙角內(nèi)弧除了滿足兩b角的R值不小于35mm，兩a角R值不小于15mm，L長(zhǎng)度要不小于200mm，H長(zhǎng)度不小于50mm的情況下，封邊才能較好地完成，如圖2。

2.3鉆孔設(shè)備的工藝性要求

2.3.1孔位盡量對(duì)稱布置

設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況，盡量做到以板縱橫中心線為基準(zhǔn)雙向?qū)ΨQ布置孔位。以保證零件加工過程中的互換性，加工時(shí)機(jī)床也易于調(diào)整。

2.3.2孔間距按2n×32布置

如128mm（4mm×32mm）、192mm（6mm×32mm）等尺寸，盡量少用160mm（5mm×32mm）、224mm（7mm×32mm）這類尺寸，這樣可減少機(jī)床調(diào)整時(shí)間，易于沿中心定位。因?yàn)槊颗陪@坐有21個(gè)鉆頭，單坐最遠(yuǎn)孔距為640mm，為盡量讓同排多孔一次鉆制完成，設(shè)計(jì)應(yīng)靈活應(yīng)用640mm的單坐最遠(yuǎn)孔距。

2.3.3有目的性地選擇五金件

三合一五金件可連接板件又可藏匿其中，美觀大方，但是每次使用都要鉆取三個(gè)孔，安裝也煩瑣。對(duì)于一些特殊位置板件，如柜底板鎖柜側(cè)板，抽底板鎖抽后板，本身比較隱蔽，可選用自攻螺絲或斷頭螺絲直接穿過底板鎖于側(cè)板中，螺絲頭朝下亦隱蔽，只需鉆取兩個(gè)孔，安裝也方便。對(duì)于活動(dòng)柜內(nèi)擱（隔）板，也應(yīng)采取少孔措施，因?yàn)榘宀谋旧碛幸欢ǖ闹亓ψ饔?，而且兩邊的其他板之間有三合一的鎖緊作用，因而擱（隔）板與柜內(nèi)其他板連接只需用木榫做定位，不需再使用三合一，可少鉆12個(gè)孔而達(dá)到同樣效果。

2.3.4傾斜件孔的特殊設(shè)置

在一股情況下，板件都呈矩形狀，四邊都可以靠著標(biāo)尺定位，所以鉆孔比較簡(jiǎn)單，傾斜件則較復(fù)雜，但是其遵循的原則是板件上的孔盡量排列成一直線，該直線最好跟板件的邊緣平行，在不平行的情況下，最好跟任何一邊緣垂直，這樣有助于定位與鉆孔。

2.4組裝設(shè)備的工藝性要求

組裝設(shè)備主要為氣動(dòng)扳手與十字螺絲刀、內(nèi)六角扳手。由于菠蘿螺母（內(nèi)有M6或M8牙）的外卡物跟板上的孔有些摩擦，所以要求設(shè)計(jì)的時(shí)候不能將所在的孔離邊緣太近，容易炸孔，孔離邊緣至少12mm。腳框三合一或內(nèi)六角螺桿組裝操作過程注意設(shè)置好孔位，保證工具使用過程不產(chǎn)生碰撞。

2.5包裝設(shè)備的工藝性要求

板式電腦桌的包裝主要是在滾動(dòng)帶上進(jìn)行，滾動(dòng)帶寬度1m，所以包裝的成品寬度不可太大。應(yīng)從包裝節(jié)省的角度去調(diào)整某些電腦桌部件的結(jié)構(gòu)，如焊接鐵片突出鐵管的高度合理控制，腳架的下腳管盡量靠?jī)?nèi)等，使包裝的保利龍?bào)w積最小。另外，因?yàn)槭橇魉€，所以設(shè)計(jì)師應(yīng)事先將包裝的保利龍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，將電腦桌的結(jié)構(gòu)中可在廠家組裝的板件盡量組裝好，盡量減少放置板件的次數(shù)，提高包裝的效率。

3總結(jié)

板式電腦桌的生產(chǎn)與組裝是個(gè)完整的流水線，零件眾多，流程復(fù)雜，因此家具外形設(shè)計(jì)師在生產(chǎn)準(zhǔn)備開始的時(shí)候，需要在切割設(shè)備、封邊設(shè)備、打孔設(shè)備、組裝設(shè)備、包裝設(shè)備的要求上全面分析產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性，將問題發(fā)現(xiàn)在工藝設(shè)計(jì)開始之前，這樣工作能有事半功倍的效果。