手工具产品因其体积小、重量轻、携带方便、可在各种狭窄空间使用等特点,成为人类生产和生活中必不可少的作业工具。随着生产的不断发展和科学技术的逐步提升,人们对手工具的使用效率和功能有了更新的认识。如何使手工具产品适应不同的使用场合,并获得最优的性价比,这就成为手工具产品研究和发展的重要课题。

我们在长期的生产实践中,对传统的手工具产品所暴露出的种种缺点进行分析,并作出相应的改进:

(一)根据手工具的使用对象及使用频度分级

根据手工具的使用对象及使用频度,一般将其分为三个等级;

1.工业级 此类工具主要用于产品装配,虽然功能单一,但使用频度极高,每天可达数千次,且使用的间隔非常短,要求工具轻巧、耐用、因此,这类工具都采用铬钒钢、铬钼钢或铬钼钒(S-2)钢等合金钢制造,以获得较高的硬度和强度,使之具有较高的耐用度。

2.维修级 此类工具主要用于设备的维修和定期保养,使用频度较低,使用的间隔也较长,其耐用度低于工业级产品。

3.家用级 此类工具主要用于家庭维修,使用频度极低,一般每年使用不足百次,要求远低于工业级和维修级产品,都采用碳素结构钢制造。

(二)根据使用空间进行改进

由于手工具的使用环境较复杂,经常会在一些诸如墙角。凹槽或拐角等狭窄的空间中使用。因此,必须对工具的造形和结构作必要的改进。

比如:为了适应在墙角处进行布管作业而研发的斜置式管子钳,具有更大的扳拧角度;球头内六角扳手具有50°的工作倾角,适合扳拧位于拐角部位的螺钉;5°高颈梅花扳手则适合扳拧凹槽部位的螺栓或螺母。

(三)为减轻劳动强度而进行改进

在一些特定的工作场所(如石油钻探、桥梁建筑、大型设备或钢构件的安装等),使用大规格手工具的情况较多,如何减轻操作者的劳动强度就成为工具制造商研究的重要课题,采用轻质材料。改变工具的造形或结构等措施也就运用而生。

1. 采用高强度铝合金压铸的管子钳手柄在不降低其强度的状态下,重量减轻了40%。

2.在不影响活扳手整体强度的前提下,在手柄上开设一些减轻孔。

3.在线缆剪上增设棘轮机构,以减轻操作力。

(四)为提高工作效率而作的改进

人们除了关注工具产品的品质外,对工具的使用效率也日趋重视。如改变扳手开口的形状,使其不必从螺栓或螺母上取下,就可改变其扳拧角度,从提高其使用效率。

(五)为提高安全性而作的改进

工具的使用安全性日益受到人们的重视,除了要注意工具的安全使用规则外,对工具本身的安全措施更为重要。

如采用双金属经电子束焊接而成的柔性锯条,就可以有效地避免因锯条断裂,而出现碎片伤人的事故。

(六)注重人机工效学的改进

工具手柄造形和结构对操作者的影响很大,为了能最大限度的将操作者的手力传递到工具上,同时减轻操作者的疲劳感,设计者对人的手形作了大量的调查并找出最佳值,按人机工效学原理对手柄进行仿形设计,使之与人手处于最佳握捏状态。在手柄和柄套的制作材料上,大量采用ABS、PP和TPR塑料。

我国生产传统的五金工具(如扳手、钳类、锤斧等)已有几十年的历史了,但很少对其进行改型设计,很多企业至今的产品式样如旧,即使改进也只是模仿国外产品。而国外五金工具企业却十分注重产品的新型设计,所属的研发部门每年都有计划地对用户进行大量的调查研究,并在此基础上对产品改良设计。五金工具是劳动密集型行业,我国有较强的竞争优势,随着发达国家从制造业的淡出,我国的产品完全有能力占据世界工具五金的主导地位。但目前我国的五金工具生产工艺与国际水平还有不少差距,很多企业甚至还没有新产品研发部门,有的企业连专业技术人员都没有。因此,我国产品只能与国际产品进行低水平的竞争。