过定位是工程师经常犯的错误之一,让人:
产品中的零部件一旦发生过定位,轻则很难装配,需要使用蛮力,造成装配效率降低,同时存在质量隐患;重则即使使用蛮力,零部件也无法 正常装配,造成生产线停线。
为解决上述问题,工程师不得不对零部件要求更精密的公差,这会要求修改模具、或者使得零部件不良率上升,从而造成产品成本增加。
当然,更可怕的是,工程师根本上没有意识到发生了过定位,认为这是供应商的加工精度问题,而不是自己产品设计的问题。下次设计时依然采用错误的设计。
什么是过定位
请参考文章 干货 | DFA设计指南之三:避免过定位
这样设计有问题吗?
如图所示,一个圆环形的磁铁通过胶粘的形式紧固在一个塑胶件外壳中,磁铁底部通过胶水粘接。
在设计时,磁铁与外壳的内圈间隙和外圈间隙保持一致,单边0.5mm的间隙。
磁铁外圈最大值为100.90mm,外壳槽外圈最小值为100.90mm;
磁铁内圈最小值为59.10mm,外壳槽内圈最大值为59.10mm。
以公差分析中极值法模型进行计算,只要二者的公差都在尺寸范围之内,永远都不会出现装配不上的问题。
这样的设计是不是很完美,没有任何错误?
现实情况
理论很完美,现实很骨感。
当磁铁和塑胶外壳的模具样品出来之后,发现有少量样品在内圈处发生干涉,装配不上。
通过测量上述四个尺寸值,发现:磁铁内圈有些样品超过公差范围,尺寸做小了,小于59.1mm;塑胶外壳有些样品内圈超过公差范围,尺寸做大了,大于59.1mm。当然装配不上。
当然,下一步就是要求供应商把磁铁尺寸和外壳尺寸修改到公差范围之内。
锅都让供应商背?对吗?
发生了过定位
认真思考,我们会发现,产品设计发生了过定位,锅都让供应商背这是不对的。
产品设计工程师在这个错误中应该承担大部分的责任。
外壳槽体外圈和磁铁外圈已经限制了磁铁X、Y方向的自由度一次;
而由于相同间隙的设计,外壳槽体内圈和磁铁内圈又限制了磁铁X、Y方向的自由度一次,造成磁铁X、Y方向的自由度被重复限制,造成了过定位。