基于知识模块化管理视角的轻工产品压铸件的设计质量控制

周国基，易小明

（1.广州市科学技术交流馆有限公司，广州 510180；2.广州安辽安防科技有限公司，广州 511430）

1 前言

轻工产品涉及三十多个行业门类，涵盖家电、五金制品、家具、玩具和轻工机械等品类。压铸件是诸多轻工产品的基本构件，也是轻工产业的重要组成部分。压铸、冲压和注塑被认为是最重要的三大材料成型体系，其中压铸是指熔融金属在高压下高速充型并在压力下凝固成形的铸造方法，其具有成型性能好和综合成本低等多方面的优点，且拥有更复杂的工艺要素组合。压铸件对轻工产品生产企业效益的影响巨大，如某五金锁具产品头部企业2021 年压铸车间的生产成本（含锌合金材料、直接人工成本和压铸车间电能消耗等）占全厂变动成本的37.4%。轻工产品的设计人员，只有掌握压铸件开发所需的专业知识，才能通过合适的压铸件设计，使轻工产品的创新与改进更加高效。

应用于轻工产品的压铸件（以下简称轻工产品压铸件），按照不同的用途，可以分成装饰性为主的压铸件和结构功能为主的压铸件；依据材质的不同，还可以分成锌合金压铸件、铝合金压铸件、镁合金压铸件和铜合金压铸件等。不同的压铸件类别具有不同的特性和应用环境，在设计方面也有不同的要求和技巧。但目前轻工产品行业中，真正受过压铸工艺和压铸件设计的完整培训，全面了解压铸件设计知识及要求的产品开发人员并不多。因此，将轻工产品压铸件的设计所需的知识进行梳理和总结，并使其模块化，形成系统的压铸件设计知识管理模型，可为压铸件的设计提供具体的方法论，这对于轻工产品的研发具有重要意义和现实紧迫性。

2 压铸件设计的理论和方法论研究简介

2.1 设计中的实体特征要求

现有的压铸件设计的主要理论依据是机械设计、金属材料和计算机仿真技术等。1）设计的具体知识和方法主要包括：①基本结构设计；②尺寸精度；③几何公差；④表面粗糙度及重量公差；⑤加工余量设计；⑥合金材质的选择等。其中，基本结构设计又包括壁厚、脱模斜度、圆角、铸孔、镶嵌件和凹凸纹等。2）设计的规范包括机械设计实体特征要求、国家/行业标准、产品整体的配合要求和性能要求等。3）设计的工具包括设计软件和仿真软件等。

实体产品设计都需要考虑结构、性能指标和成本约束等，故部件的设计也会面临制造工艺选择的决策。比如，轻工产品常用的铝合金部件的制造工艺包括锻打、机加工、型材、液态金属压铸和半固态金属压铸等，若选择压铸工艺，那么在铝合金部件的设计上与其他工艺就会有明显的区别，包括壁厚、机械强度、零件基体的缺陷量，以及是否可以运用热处理增加部件的强度等。[1]

2.2 设计中的工艺要求

进行压铸件的设计时，需要选择适当的制造工艺；当选择了工艺后，又必须因应工艺对产品本身的设计进行审视，确保工艺能够符合产品实体特征设计的要求。现有压铸件设计的方法中，将压铸工艺作为关键要素之一，特别是对压铸模具的考量，即在设计前期就考虑工艺对压铸件实体设计的约束，包括模具结构的改进、分型面的选择、浇道的顺畅性、合金从液体到固态转变时的收缩规律、可以达到的精度等级、潜在的缺陷种类及形成机理等。

相对于其他成形工艺，压铸具有成形特征复杂和尺寸精度较高的优点，但这种优点也受制于生产技术，比如模具的质量和压铸机的参数合理性，这会直接影响到压铸工艺的成本。因此，现有研究方法也关注压铸的生产总成本。压铸件的总成本包括压铸的材料费（Raw Material Cost）、转形成本（Transformation Process Cost）、附加操作的成本（Accessory Operations Cost）、生产调机成本（Set-up Operation Cost）等方面，基于实际样板的核算结果显示这4 项成本的比例分别约是64.5%～84.5%，12.53%～23.53%，0.4%～3.2%，2.5%～14.71%。[2]

2.3 现有设计方法体系的不足和实践改善需求

现有的压铸件设计理论和方法体系，存在重实体结构设计和模具，而忽视压铸工艺选择和参数适配性的问题，且也不重视并行工程的运用。如铝合金压铸件的设计中，不同结构和不同工艺可以达到的尺寸精度，目前并没有系统性的知识工具，这就要求设计者应具备一定的经验性隐性知识。

不同专业的技术人员需要不同的知识模块。在知识应用领域，如企业的技能评估和知识管理等，往往存在知识欠缺和知识没有被共享的问题。因此，对压铸件的设计，以及由设计带出的工艺和质量控制知识，需要进行专业知识评估和模块化管理。压铸件设计的知识模块评估，包括知识中间态的多个维度：掌握度（企业应该培养出能够应用知识并付诸行动的有能力的员工，提升他们的专业精通度）、扩散度（企业需要保证知识传递到任何有需要的员工的手里）、编码度（尽量通过程序、文件和培训资料等方式将压铸件设计的知识显性化）等。[3]只有基于专业知识评估，才能持续推动压铸技术知识在企业内的不断创新，从而提升相关产品的设计质量。

3 轻工产品压铸件设计的知识模块分类总结

3.1 市场需求分析和设计输入管理的知识

无论是整体产品的设计构想，还是具体的压铸件设计，都需要在明确客户或市场的需求的前提下进行。设计要求的分类包括：①产品定位；②目标市场；③价格或成本范围；④设计风格类型；⑤技术创新程度；⑥供应链与项目时间；⑦标准等级和规范性；⑧材质性；⑨环保性；⑩与现有产品线或市场类似产品的差异化程度等。

明确设计的要求和规范后，应运用产品设计输入文件的方式，将要求列入项目的档案，并进行详细的功能性分析。轻工产品设计输入的管理流程和基本分析方法，如图1 所示。

图1 轻工产品开发项目的设计输入管理流程

3.2 款式要求和外观设计的知识

在重视产品“颜值”的时代背景下，外观设计显得尤为重要。而这个产品开发领域的重要因素，过去曾被众多产品设计人员所忽视。随着市场的竞争越来越激烈，除在结构设计和可靠性等质量指标方面发力外，轻工行业的领先企业也开始重视产品的工业设计（包括款式、外观、功能等）。中国五金（锁具）行业的10 家头部企业的专利数据（共2377 项有效专利，数据截止日期为2022 年10 月30 日）显示（见图2），外观设计专利的数量最多，占全部专利的比例高达45.90%。

图2 中国五金（锁具）行业10 家头部企业专利的分类及占比

符合现代理念的工业产品设计，需要包含以下要素：①形制（形态和构造）；②色彩（色彩的性质与色彩的心理效应）；③品质（性质、质量、档次）；④以人为本的操作功能。而通常所说的外观设计，属于工业设计的重要内容，但不代表工业设计的全部。外观设计一般包括产品的形态、色彩，以及外观形态所展示的品质感知等，而压铸因其成形方面的优点，对于外观设计具有良好的支撑作用。

轻工产品的压铸件，特别是外观压铸件，其设计需要达到整体产品赋予的功能上的要求并符合审美要求，因此界定这些要求并在设计前进行分析是必要的步骤。外观设计的要求可以分为设计前有清晰的设计要求和无清晰的设计要求两种情况。清晰的外观设计要求可以分成三部分：①外部的要求（明确的客户输入、市场风格）；②企业内部的要求（市场部门或者管理层的要求、现有产品线的一致性、新产品的外观风格目标）；③内外混合要求。没有清晰的设计要求时，设计人员需要自行考虑的因素至少包括：①产品的定位；②产品的系列化；③目标市场的风格；④材质和成形工艺的制约；⑤成本方面的制约等。[4-5]

3.3 相关技术标准（成品、材质、检测等）的知识

除整体产品的设计需要考虑相关的技术标准外，在压铸件的设计中，也需要执行这些标准，使之落到实处。关于压铸件设计的技术标准，至少应包括以下方面：①轻工产品的成品技术标准；②压铸合金材质的技术标准；③压铸件的技术标准；④压铸工艺要素（如模具）的技术标准；⑤通用的产品质量或技术标准。表1 列出了压铸件设计应该参考的一些国家标准，包括不同类型压铸件标准，以及与压铸件相关的合金材质标准等。在进行具体的设计之前，设计人员需要掌握并参照这些标准。需要特别提出的是，不同产品目标市场的相关标准往往存在差异，比如美标和欧标，就与我国国家标准有所不同，因此研究目标市场的相关标准也是必不可少的设计步骤。

不同类型压铸合金在轻工产品中的应用与发展各具不同的特点。常用的压铸合金主要有四种：①压铸锌合金：熔点低、流动性好、压铸性能优良、易电镀，大量应用于卫浴、锁具、玩具、建筑五金等行业；②压铸铝合金：比强度大，具有良好的耐蚀耐磨性、导电导热性和切削性能，可加工成各种型材，在轻量化和环保要求日益提高的当下，广泛应用于汽车、家电、航空、机械、电子等诸多行业；③压铸镁合金：轻质高强，具备较高的刚性、减震性、尺寸稳定性及电磁屏蔽性，主要应用于交通运输、电子产品、航空航天和生物医药等领域；④压铸铜合金：力学性能优良，具有良好的耐蚀性、耐磨性和导电导热性，普遍应用于机械、造船、电气、化学等行业。表2 列出了该四种合金材质的主要性能对比情况，可作为设计压铸件时甄选材质的参考。

表2 四种应用较广的压铸合金主要性能对照

轻工产品品类众多，但各品类产品相关标准的专业化程度较高，在进行产品的质量和性能检测时，需要分类查找和对标对表，如GB/T 2828 计数抽样检验程序系列标准、GB/T 5121 铜及铜合金化学分析方法系列标准、GB/T 228 金属材料拉伸试验系列标准等。企业在需要时（如压铸件出口），可在国标/行标的基础上制定更高技术要求的自控标准。

3.4 结构设计中实体特征的设计知识

3.4.1 壁厚和加强筋的设计要求

当明确了压铸件的设计标准和输入要求，并选择合适的材质（或者在产品的整体结构设计方案中已充分考虑材质的选择）后，就可以进行具体的结构设计。压铸件的几何特征设计（Design of Geometric Features），包括壁厚、加强筋、孔、槽、圆角、斜度、螺纹、齿轮、柱、凸和凹、纹路、齿、标志、文字、图案、镶件和台阶等。[6-7]如图3 所示，这是一种由多种几何特征复合而成的锌合金锁具面板，具有集成度高、成型简单、强度好和成本低等优点。

图3 具有多种几何图形要素的外观件（电子锁锌合金面板）

压铸件的壁厚和加强筋，应尽量做到整体均衡，每个零件的主要面的最大壁厚和最小壁厚之比，不应超过3∶1，加强筋的厚度为产品壁厚的2/3～3/4，具体的设计参考值如表3 所示。[6-8]此类设计应充分考虑压铸时金属液流动的顺畅性、合金材料的特性和工艺能力（如压射比压和模具的性能）等。在壁厚过大的地方，需要通过挖孔/槽的方法减少壁厚，以降低成本并提高设计的工艺性。加强筋的设计需要考虑以下因素：①尽量做到对称，使受力均匀，让压铸时的金属液流动更合理；②筋上尽量不增加其他几何特征（如果需要增加螺丝孔等，应在螺丝孔位置增加筋的宽度，以保证其截面积没有大的变化）；③考虑外观的要求（壁厚变动而导致的外表面质量影响）；④筋的走向需与压铸成型时的金属液的流动一致；⑤加强筋通常没有装配方面的配合要求，故应适当增加其脱模斜度；⑥加强筋的宽度要参考其所连接的壁厚并依据经验值选取，特别是外观面背面的加强筋，若其宽度与壁厚相差太大，将影响外观面的压铸质量；⑦尽量避免加强筋直接交错，且加强筋底部应有圆角。

表3 压铸件的壁厚设计参考值（以锁具面板为例）

加强筋设计对于压铸件质量的影响非常明显，除增加强度以满足机械性能外，还可以改善压铸工艺效果，提升压铸件表面质量。但是，加强筋的设计若不遵循上述设计指南，可能会导致压铸件的加工困难和成本增加，甚至出现压铸件缺陷。而为了纠正加强筋的设计错误，需要投入大量时间、精力和资源去调查、分析和改正，会使企业遭受各种显性和隐形损失。如图4 所示，这是一张带加强筋的锁具面盖设计图，其加强筋设计的不合理之处包括：①加强筋之间有交错；②底部没有圆角；③脱模斜度的设计较小；④加强筋的宽度比壁厚大较多。

图4 加强筋设计不合理的锁具压铸件设计图

3.4.2 圆角和倒角的设计要求

圆角和倒角的具体作用是可以改善压铸充型时金属液的流动性，增强排气效果，减少型腔中的涡流，避免应力集中，并增加几何特征连接处的机械强度，从而大大改善压铸件的性能。外露面的倒角，还可有效增加模具的寿命，有利于压铸件的表面处理和后加工。但需要注意的是，压铸模具的分型面上不能有圆角（分型面通常为压铸件的最大投影面积的面）。

圆角R 值的选择，与其连接的两个面的壁厚（h1，h2）有关，壁厚越大，则R 值越大。当h1和h2都等于h 时，R 值选择的计算见公式（1）。其中，压铸件为锌合金材质时，k 值为1/4；压铸件为铝合金、镁合金、铜合金材质时，k 值为1/2。而当h1和h2不相等时，R 值选择的计算见公式（2）。

3.4.3 孔和槽的设计要求

机械设计中的孔一般包括通孔和盲孔两种类型。根据其他分类方法还可以将孔分成：大孔和小孔；直通孔和阶梯孔；圆柱孔和锥孔；攻丝的有螺孔和底孔；浅孔和深孔；装配孔和工艺孔等。槽的几何形状通常为键槽、腰形槽、T 型槽和锥形槽四种类型。

由于压铸工艺的成形优点，压铸件能够以较高的精度将各种形状的孔/槽直接一次成形。在设计压铸件的孔/槽时，需要关注孔的直径、深度和距离零件边界的距离等主要技术参数。工艺技术视角下的压铸件孔径设计规范，如表4 所示。

表4 压铸件的孔径和孔深设计技术规范

虽然利用压铸一次成形工艺有成本和质量方面的优点，但如果超过技术界限，则应该考虑利用机加工等手段，以保证配合尺寸的精度。为节省成本，可以利用压铸工艺做成初步成形的孔/槽，再利用后加工提高精度。孔和槽离边界的距离，在保证脱模斜度的前提下，可以参照壁厚的设计规格。

3.4.4 脱模斜度的设计要求

为了使压铸件可以顺利从模具中脱离出来而不会变形，也为了延长模具的寿命和防止压铸件表面因为脱模而划伤，需要在压铸件的脱模面设计一定的斜度（以分型面为界）。脱模斜度的大小取决于多种因素，包括：①需要脱模的面的深度，深度越大则需要的脱模斜度越大；②零件的结构的复杂性，结构越复杂要求的脱模斜度也越大；③合金材料的属性，如锌合金的压铸工艺性相对较好；④模具的设计和加工质量。

当配合尺寸要求的精度非常高，已超出压铸工艺的能力时，需要在设计压铸件的毛坯尺寸中预留加工余量，以便通过后加工处理，确保最终产品的尺寸精度符合规定要求。推荐的压铸件脱模斜度设计下限值，如表5 所示。

表5 推荐的压铸件脱模斜度设计下限值

3.4.5 其他结构特征的设计要求

由于压铸模具加工凹陷的形体相对容易，压铸件上的各种凸纹、网纹、文字、标志和图形等应尽量使用外凸式的设计。为获得较好的效果，压铸件上这些凸起形体应至少高出基准面0.3 mm。各种凸起特征的设计，还需要考虑脱模方向，并与之平行。

螺纹的压铸需要考虑精度和成形的难度，以及模具和压铸生产的成本。压铸件齿轮的最小模数m 为：锌合金0.3，铝/镁合金0.5，铜合金1.5。压铸件齿轮同样需要参照脱模斜度的规范进行设计，且若要求的齿形精度较高，则需要进行后加工（留有0.2 mm～0.3 mm的加工余量）。而对于镶件的压铸，在设计时则需要考虑包围镶件的最小壁厚（与镶件的大小有关，通常为1 mm 以上，镶件的直径越大则包围镶件的壁厚也越大，但不成正比）。

关于产品设计中遇到的特殊需求，如实心的大拉手压铸件，其壁厚和圆角等因为使用要求而不能按照上述规范进行设计，此时需要适当牺牲工艺性能并充分考虑生产的工艺成本。

3.5 配合尺寸精度与公差要求及后加工的知识

压铸件的尺寸精度主要取决于压铸工艺，相关因素包括：①模具的加工精度；②分型面设计和锁模力；③合金材料的体收缩率；④合金材料的成分；⑤压铸设备的温度控制和环境温度；⑥模具的磨损情况；⑦模具安装平台的精度等。

压铸件的尺寸精度依其尺寸的性质不同也会有所差异。压铸件线尺寸的公差带优先选对称分布，按照GB/T 6414—2017《铸件 尺寸公差、几何公差与机械加工余量》的要求，批量生产中锌合金的基本尺寸公差等级为DCTG4～DCTG6，铝/镁合金的基本尺寸公差等级为 DCTG4～DCTG7，而铜合金的基本尺寸公差等级为DCTG6～DCTG8。

关于压铸件的形位公差（直线度、平面度、圆度、平行度和垂直度、同轴度和对称度等），需要参照GB/T 6414 和产品的配合精度要求进行选择。

当压铸工艺难以保证要求的尺寸精度时，压铸件的设计图档将需要分成坯件图和成品图两种，且坯件图需要预留适当的加工余量。另外，如果线性尺寸会受分型面的影响，还需要将设计与实际的脱模样板检验结果进行校准。压铸坯件加工余量的设计，需要满足加工工艺的技术性和经济性要求。不同大小的尺寸，其加工余量的设计会存在差异。基本尺寸不大于40 mm 的，预留加工余量为0.2 mm～0.3 mm；基本尺寸为40 mm～63 mm 的，其加工余量为0.3 mm；基本尺寸为63 mm～100 mm 的，其加工余量为0.4 mm～0.5 mm；基本尺寸为100 mm～160 mm 的，其加工余量为0.5 mm～0.8 mm。需要特别指出的是，设计加工余量时，需要考虑脱模斜度，因为加工余量要确保去除脱模斜度。[9]

在压铸件的设计过程中，还需进行零件的多步骤评价，包括初步设计评价、设计特征的初评价、特征的详细评价和设计完成后的总体评价等，这是伴随设计过程的必要活动。[10]评价的依据可以参照相关的标准和压铸件的上述设计知识。

3.6 表面粗糙度和表面处理方法的知识

外观压铸件的表面质量要求一般包括：①无表面的外观缺陷；②符合设计要求的粗糙度；③坯件需要保证能够进行电镀等后续表面处理。压铸坯件表面的水纹和气泡等是常见的表面外观缺陷。为满足表面质量的要求，需要从压铸件的设计阶段就予以考虑。依据GB/T 6060.1—2018《表面粗糙度比较样块 第1 部分：铸造表面》，压铸件的表面粗糙度设计参考值，如表6 所示。

表6 压铸件的表面粗糙度设计参考值

压铸件做表面处理可以提升外观质量和增强耐腐蚀性能等。轻工产品压铸件常用的表面处理方法包括化学转化处理、阳极氧化处理、电镀、喷涂、物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，PVD）和电泳漆（Electrophoresis，EP）等。为了获得较好的表面处理效果，在表面处理之前，还需要进行预处理。预处理方法可分为机械预处理和化学预处理两类。其中，机械预处理包括磨光、抛光、喷砂、震研等，化学预处理包括脱脂、酸洗、碱洗等。此外，某些压铸件要承担严苛的密封和耐压的功能，需对其进行浸渗处理，即将浸渗剂冲填入压铸件中并进行固化，使压铸件具备更高的密封和耐压能力。表7 列出了轻工产品压铸件常用的表面处理方式，以供参考。

表7 轻工产品压铸件常用的表面处理方法及对比

4 压铸件开发的综合评审知识

4.1 压铸件DFM 的基本要求

在传统的开发过程中，从产品的设计到制造再到销售过程的流程是串行的，项目管理的流程一般也是单向的。这种模式下的设计人员因为知识或者职责理解上的局限，往往只考虑产品的结构和功能要求，而未能充分考虑设计产品的可制造性。具体表现为在产品应用阶段，还需要在产品设计和实体模具上进行较多修改。实践中，某企业因产品设计修改和工艺改善，甚至出现过压铸模具修改高达6 次以上的现象，造成巨大的浪费。另外，压铸件在制造过程中需要进行质量检测，包括外观、金相、化学成分、无损探伤、耐压、耐腐和尺寸等多个方面，针对的缺陷也多种多样，而此类检测（即产品设计的可测试性）也属于产品可制造性的范畴，应在产品设计的前期就予以考虑[11]。

可制造性设计（Design for Manufacture，DFM）是并形工程的关键技术，强调在产品设计阶段就考虑制造工艺的技术要求，在设计初始就对可能出现的制造方面的问题进行分析。狭义的DFM 只是针对产品的制造工艺，而广义的DFM 指设计过程中就考虑产品的生产、品质控制、销售和维护保养等全生命周期的管理。作为设计与制造协作的桥梁，DFM 是发挥企业综合潜力和提高创新能力的有效途径[12]，具有缩短产品开发周期，降低产品成本，提升产品质量等优势。DFM 管理模式的核心就是要保证设计出的产品易于制造和装配，这对于效率、速度和高生产率都至关重要。因此，DFM 越来越受到各大企业的关注和重视，华为公司就明确要求其结构设计工程师必须掌握DFM 的方法和工具，诸多跨国企业如Dell、Intel、BMW 和Ford 等，也均有应用DFM 的要求。

DFM 应用的基本准则包括：①简化零部件形状设计以降低加工难度；②在可行的范围内尽量减少加工量以节省加工成本；③选择便于加工的材料；④在保证质量的前提下降低或去掉不必要的要求；⑤设计时尽量采用标准零部件，提高产品的可维修性；⑥优先考虑绿色环保的生产工艺，并选用环保材料。

4.2 压铸件DFM 的应用和评审

压铸件的具体结构设计直接影响压铸模具的设计、压铸工艺的难易程度、生产效率的高低和生产设备的经济寿命等。如果在压铸件的产品设计阶段就提前考虑到可制造性，则可以在后续的产品实现时，获得更好的产品质量和生产效益。压铸件的DFM 评审包括压铸件生产实现的技术手段约束和企业的生产资源约束两个方面，相关指标可以具体分成：①模具适用性（尽量避免分型面上的圆角、避免模具局部过薄或出现尖锐部件、避免出现互相交叉的不通孔、避免内侧凹，充分考虑脱模和抽芯等）[13]；②工艺技术能力（需要的关键工艺技术和难度）；③资源容量（产能和生产效率）；④经济性（成本效率、材质选择、精度设定的合理性、标准件的比例、零件的可替换性等）；⑤安全性和环保性（生产的安全性、产品使用的安全性、环保材料和环保工艺的使用情况）等。

在DFM 评审的过程中，设计失效模式及影响分析（Design Failure Mode and Effect Analysis，DFMEA）和过程失效模式及影响分析（Process Failure Mode and Effect Analysis，PFMEA）是发现潜在工艺问题和设计问题的有效工具。进行上述各种指标的评价时，可以通过分析DFMEA 和PFMEA 结果的合理性来发现潜在的问题和风险，以确保指标评价的准确性。为使DFM 在产品开发中落到实处，企业可以制定相关的标准作业程序，发挥其知识显性化和规范运作的作用。在整个产品开发流程中，DFM 发挥最大作用的阶段是项目的前期，特别是产品设计定型前的综合评审阶段。

4.3 基于质量视角的压铸件设计

4.3.1 压铸件的质量设计评审

狭义的质量观认为质量是满足标准/要求的程度，但其对标准/要求的定义上往往过于宽泛和虚化，不利于在产品开发中进行具体应用。因此在产品设计中，需要参考广义的质量观从不同维度对产品的质量特征进行合理分类和分析，将“质量是设计出来的”理念落到实处。

基于产品全生命周期的质量维度涵盖多个方面，质量设计评审需要对其进行全面考量。表8 列出了压铸件的相关质量维度的评审依据，这些质量维度还可以进一步细化为具体的质量指标[14]。

表8 基于质量维度的压铸件质量设计评审

4.3.2 压铸件的生产质量管控设计

针对压铸件质量设计的评审结果，是其生产质量管控设计的输入。在产品投入批量生产前的开发阶段，对质量管控的设计范围包括：①相关产品质量特征要求的设计；②如何将产品质量标准/要求落实到生产、销售、售后服务和维修保养等各个领域的规划；③参照的技术标准和符合性检查的设置；④相关技术条件和资源的设置（如检具、工具、设备）等。[15]

压铸件的质量管控设计，除了运用上述的质量维度方法，还可以参考压铸件常见的质量问题。具体包括：①表面缺陷（水纹、毛刺及印痕、飞边、凹陷、起泡、冲蚀、拉伤、粘模损伤、划痕/碰伤等）；②内部缺陷（气孔、缩孔/缩松、夹渣、氧化等）；③形状和尺寸缺陷（欠铸、变形、尺寸超差等）；④力学性能缺陷（强度低、脆性大、形成硬质点等）；⑤基体不连续（冷隔、分层、裂纹等）；⑥化学成分不合格；⑦致密性不够。[16]

另外，压铸件的质量管控设计，需要遵循以下原则：①事前预防优先；②设计余量和经济性的平衡；③客户满意度与质量成本相结合；④文件化和规范化（如在受控图纸上标注重要尺寸就是该原则的一种体现）。

4.4 压铸件设计的综合评审

广义的DFM 评审包括了大部分质量评审的知识要素，但两者还是存在一定差别。因此，在压铸件的综合评审知识领域，依然需要综合两者进行系统考虑，特别是从企业的知识管理角度。压铸件设计的综合评审，可以划分为工艺参数考虑、质控参数考虑、设计的经济性评估、安全性评估和环境考虑等方面的知识模块。

5 关于轻工产品压铸件的模块化知识管理模型

5.1 轻工产品压铸件设计的知识模块

在压铸件对经营业绩具有明显影响的轻工企业，只有进行系统化的压铸件设计知识管理，才能有效提升整体的产品创新能力。厘清所需知识并进行模块化管理，可以参照以下分类方法：市场需求和设计输入分析、结构设计、款式和外观设计、材质选择、部件或成品的技术标准、尺寸和公差的规范、表面要求和处理、压铸工艺、加工和后处理、检测技术、综合评审（包括DFM 和质量等方面）。可运用输入—过程—输出的模式，将压铸件设计相关知识进行模块化设置（见图5），并将其作为企业实践应用时的指导。

图5 基于开发流程的轻工产品压铸件设计的知识模块

该知识模块的范围不仅包括显性知识（如文件化、程序化和实体化的压铸件设计知识），也包括存在于技术人员个体层面的隐性知识。隐性知识显性化是企业提升核心竞争力的关键要素，它与企业的管理实践息息相关。[17]因此，企业管理者需要意识到隐性知识管理的重要性，并掌握相关的管理技巧，充分发挥隐性知识对提高企业创新能力、强化产品质量控制、推动新产品研发设计的巨大作用。

5.2 轻工产品压铸件设计的知识管理模型

开发轻工产品压铸件的过程，也是知识管理的过程。为提升企业的产品质量和压铸件设计能力，需要将产品设计的过程与知识管理的流程进行融合，形成如图6 所示的知识管理框架模型。

图6 基于知识管理视角的轻工产品压铸件设计的基本模型

6 总结与建议

压铸件是轻工产品的重要构成部件，其设计需要遵循一系列的技术要求和标准规范。就目前而言，诸多轻工产品设计人员对于压铸件的相关专业知识和技能的掌握方面还有不少欠缺，这成为制约该行业高质量发展的一大瓶颈。因此，建议企业管理层和相关责任部门，综合运用前文所述方法体系，建立系统的压铸件设计知识管理模型，辅以针对性的培训，尽快提升相应人员的轻工产品压铸件的设计能力，进一步改进压铸件在轻工产品行业中的应用效果。将压铸件的设计技能和压铸工艺的管控要点融合起来，并运用知识管理的方法将其体系化、显性化，是值得推广的轻工制造企业的质量管理创新。