浅谈铝合金卫浴挂件设计师应具备的基础知识
2020-02-15黄清森
黄清森
(福建省南安市九牧厨卫股份有限公司 南安 362304)
卫生间是精装修的重点部位之一,人们一般会关注墙壁的装修和大件卫浴洁具的选择上,而不太注意卫浴挂件这些小物品,只有到实际需要时,才体会到这些小物品卫浴挂件带来的便利性。当前市面上,卫浴挂件的常见材质有铝合金、锌合金、不锈钢、铜等,其中大多数卫浴挂件都是由铝合金制造的,笔者从铝合金方面来谈谈对卫浴挂件设计所需要的基础知识。
1 定义
(1)铝合金:铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属材料,在航空、航天、汽车、机械制造等行业都已大量应用。铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢;铝合金塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性。
卫浴挂件中常用的铝合金为太空铝合金6061、6061A、6063、6063A、1060铝板等材质。
太空铝合金(6063)是经过高温氧化等特殊处理过的铝镁合金,具有轻巧耐用等特点,由于刚开始大量用于航空器材的制造等高科技领域,所以叫“太空铝”。太空铝材料是一种环保,不褪色,性价比高的金属;太空铝挂件成为现代家居厨卫挂件的新潮流,具有不生锈、不褪色、环保、耐用等等的优点,在保持外观亮丽的同时还坚固耐用,价格实惠,成为大众喜爱的产品。
1060铝板,有良好的延伸率以及抗拉强度,具有高的可塑性、耐蚀性、导电性和导热性,易于加工,可制成各种型材、板材。但是纯铝的强度很低,需要添加一定元素,才能具有较高的强度。
(2)卫浴挂件:一般是指安装在卫生间、浴室墙壁上,用于挂置清洁用品、毛巾衣物的产品,一般为五金制品。包括:衣钩、单双杆、毛巾架、转角架、毛巾环、化妆台架、马桶刷、浴巾架、置物架等。
2 铝合金卫浴挂件的表面处理
铝合金卫浴挂件常见的表面处理方式为阳极氧化,如喷砂氧化星空灰、喷砂氧化哑银、喷砂氧化哑黑、氧化星空灰、氧化亮银、氧化哑黑、玫瑰金、法兰金、黑金砂、亮黑等多种颜色供不同消费者选择。铝合金阳极氧化表面处理:以盐雾试验为强制执行要求,以抗变形破裂性试验、抗热裂性试验、耐磨试验、膜厚测定为非强制执行要求。
3 铝合金卫浴挂件的设计流程
(1)先要了解铝合金卫浴挂件产品的需求,产品在市场中的定位,目标消费人群的需求特征,才能明确设计风格、设计目标等,再进行设计工作。
(2)制定设计的计划:在明确产品目标后,根据上市时间的要求结合产品标准设计周期,制定设计的计划周期。
(3)外观设计:在理解产品定位和目标的基础上进行外观设计,对设计后产品进行样品铣样。
(4)外观设计评审:召集相关技术人员对效果图或铣样的样品进行联合评审,根据评审意见进行修改3D图纸。
(5)结构设计:外观设计评审通过后,进行结构设计并进行评估,最终确定产品方案,并绘制工程2D图。结构设计前,设计人员应充分了解产品定位、目标和要求。
(6)结构设计评审:对初步设计的结构进行评审,并对设计方案进行修改。
(7)成本预估报价:结构设计评审通过后,对产品的成本预估报价。
(8)产品打样:对设计确认后的产品,跟进样品制作以及送样等。
(9)打样检测:根据打样图纸等技术资料对样品进行检测、试组装。
(10)打样检测合格后,对新产品进行试产。
(11)试产检测:对试产的新品进行抽检,检测必须符合国标、行标中的各项规定要求。
(12)试产总结:召集相关技术人员,结合试产后的检测报告,对新品进行评审,对产品全阶段过程中的成功经验和失败教训进行总结,记录成档案,为下一步新品设计提供技术参考依据。
4 铝合金卫浴挂件常用的加工工艺
(1)弯管工艺:主要加工圆棒或异形棒。折弯完成后需以1:1图纸对应是否符合折弯要求。
(2)倒角、钻孔、车床工艺:主要以仪表车床加工,使用夹头夹住进行加工,在车外圆时刀具的好坏起到很重要的作用,要想外表光滑,车刀切屑速度不能太大,需选择合理,切屑粗糙度跟刀刃粗糙度、切屑用量、切屑流出方向(排屑是否顺利)有关。
(3)滚槽工艺:使用滚槽工装进行挤压成型,在滚槽时需控制好两个槽之间的距离,它直接影响到外圆直径,而外圆直及内槽为套密封圈插入内孔配合尺寸,需严格控制,一般使用了外圆检具和槽内直径检具。
(4)铣槽工艺:主要使用气动圆盘夹头夹住需要加工的铝合金卫浴挂件零件,用锯齿铣刀进行铣槽,夹头内孔可跟据产品的形状来变化。
(5)铆接工艺:用冲压机冲压挤进孔内,把两个铝合金挂件零件铆接成一整体,一般不需焊接、酸洗,操作简单,可提升效率和品质,但间隙如果配合不好,会容易脱落。
(6)抛光工艺:粗抛、精抛、滚抛、清光。
(7)工装夹具工艺注意事项:
①夹具能够共用要尽量共用,而且操作要方便实用。
②夹具材质:不采用金属,以保护铝合金挂件零件的表面质量。
③夹具尽量简单,部分可用虎钳加简易工装即可,快速安装。
④零件的生产数量大再设计气动夹具,生产成本才会低。
5 铝合金卫浴挂件的各项检测标准
(1)铝合金卫浴挂件的材质检测要求要符合:GB/T 3190—2008变形铝及铝合金化学成分。
(2)铝合金卫浴挂件其余各项要求符合QB/T 1560卫生间附属配件。
6 铝合金卫浴挂件行业的发展趋势
(1)智能操作技术:结合人工智能技术应用到铝合金卫浴挂件产品中。
(2)健康技术:表面处理杀菌、紫外线杀菌消毒。
(3)DIY技术:铝合金卫浴挂件产品可以根据客户要求进行自由组装搭配。
(4)快装技术:无螺钉组装,粘胶固定技术。
7 铝合金卫浴挂件设计要点
对铝合金卫浴挂件设计,笔者总结了如下几个设计要点:
(1)人性化设计:在产品外观造型设计过程当中,根据人的行为习惯、人体的生理结构、人的心理情况、人的思维方式等,对铝合金卫浴挂件进行优化,让用户使用起来非常方便、舒适。
(2)材质选用:要了解铝合金材质,特别是铝合金6063和铝合金1060的特性,在设计过程中选用合适牌号的铝合金材质。
(3)成本意识:对铝合金卫浴挂件的内部结构设计优化,结构尽量简单,组装方便,成本低,这样才能使得设计出来的铝合金卫浴挂件新产品成本比同行业更具有竞争优势。
(4)设计风格:铝合金卫浴挂件设计的产品外形、颜色等风格,要与整体卫生间马桶、浴室柜、卫生间各种配件装饰协调与配套。
(5)设计流程:要熟悉对铝合金卫浴挂件的各项设计流程,了解设计先后顺序,对设计的各个模块要流畅连贯,才能使得设计顺利化。
(6)安装固定:设计铝合金卫浴挂件新产品,在设计前就要考虑安装固定在卫生间墙壁是否能够牢固,防止松动或挂件掉落下来对人体造成伤害;安装方式要简单方便,尽量不采用特定的安装工具。
(7)加工工艺:对于铝合金卫浴挂件设计师,要懂得铝合金卫浴挂件零件的各道加工工艺流程,对设计出来的新产品是否可以机加工,是否可以氧化,是否可以组装等。
(8)各项检测标准:铝合金卫浴挂件设计师,要了解铝合金卫浴挂件的国标、行标、企标中的各项检测要求,比如铝合金卫浴挂件的各种静载荷要求、盐雾测试要求、包装要求等。
8 结束语
总之,对于铝合金卫浴挂件的设计,以上内容只能说是简单总结,并不能完全列举对于设计人员的要求,设计师只有在设计、生产制造中不断地磨练与总结,结合自身掌握的专业知识,加以灵活应用,做到设计品质的提升,才能设计出更好的铝合金卫浴挂件产品,为企业创造良好的经济效益和社会效益。