【原创】DFA典型案例

1. 简化产品设计、减少零件数量

在DFA的所有设计指南中，第1个设计指南“简化产品设计、减少零件数量”排在首位，对产品成本、质量等有着决定性的影响。如果要降低产品成本，通过DFA第1设计指南是最好的办法；当然，也是最难的办法。

“简化产品设计、减少零件数量”包含以下手段：

#1 考查每个零件，考虑去除每个零件的可能性：

#2 把相邻的零件合并成一个零件. 

#3 把相似的零件合并成一个零件：

#4 把对称的零件合并成一个零件：

#5 合理选用零件制造工艺、设计多功能的零件

#6 减少紧固件的数量和类型

#7 减少线缆的种类和数量

本篇文章将以服务器机箱和胶带封箱器为例来说明DFA第1指南的具体应用。

2. 服务器机箱

下图是4U服务器机箱的参考图。

2.1 把4个支架合并成1个

利用#2 把相邻的零件合并成一个零件的原理，把机箱前端组装硬盘处的4个支架合并成1个支架，这样做的好处有：

• 去掉3个零件，节省3套冲压模具；

• 简化原来4个支架的复杂组装工序；

• 提高组装精度。在用户端会插入或拆卸24个硬盘；用户在插入或拆卸时，希望能够保证左右支架的距离一致，以使得插入或拆卸的松紧一致，这样用户体验高。而原始的设计，这一关键尺寸由至少4个零件组成封闭尺寸链，很难保证该关键尺寸的精度；而改进的设计中仅仅由2个零件组成，比较容易保证精度。

2.2 把导轨加强支架去掉

导轨加强支架用于补强导轨前后支架的强度。

利用#3 去除每个零件的可能性的原理，把导轨加强支架去除。在改进的设计中，导轨前后支架的补强通过长的凸包来实现。好处是：

• 去掉2个零件（左右导轨共两个），节省2套冲压模具；

• 简化组装工序；

2.3 把4个主板导向支架合并成1个

服务器主板首先固定在一支架上，再从上往下组装到机箱中时，为了组装顺利和避免主板与机箱壁碰撞而损坏主板零件，在机箱的前、后、左、右共四处设计了4个导向支架。原始的4个导向支架导向结构处特征相同，但其它特征结构不同，前后相似，左右对称，是4个不同的零件。

利用#3 把相似的零件合并以及#4 把对称的零件合并的原理，把4个导向支架合并成1个支架，好处是：

• 去掉3个零件，节省3套冲压模具；

• 简化组装工序；

• 防错，防错把导向支架组装到错误的位置；

2.4 把相似的锁扣支架合并一个

机箱中有2个相似的锁扣支架，大体特征相同，只是锁扣的位置不同。

利用#3 把相似的零件合并的原理，把2个锁扣支架合并成1个支架，好处是：

• 去掉1个零件，节省1套冲压模具；

• 简化组装工序；

• 防错，防错把锁扣支架组装到错误的位置；

2.5 把对称的锁扣支架合并一个

机箱中有2个对称的锁扣支架，形状完全对称。

利用#4 把对称的零件合并的原理，把2个锁扣支架合并成1个支架，好处是：

• 去掉1个零件，节省1套冲压模具；

• 简化组装工序；

• 防错，防错把锁扣支架组装到错误的位置；

3. 胶带封箱器

3.1 DFA优化

如下图所示，原始设计的胶带封箱器零部件众多，结构复杂，组装工序复杂。在满足相同的功能及性能前提下，通过DFA优化之后，改进的设计减少了22个零件，减少了27个组装工序，组装时间节省了75%。

3.2 改进的设计

下图是改进设计的爆炸图，及工作状态图。

3.3 零件数量对比

3.4 组装工序对比

3.5 组装时间对比

4. 钟工感悟

在服务器机箱的案例中，通过DFA优化总共节省10套模具，如果1套模具平均10万元，那么就节省了100万元，这是一个多么了不起的成果，更不用说因为零件减少而降低的零件成本及其对应的装配成本。胶带封箱器的案例也是如此。

这就是钟工常说的：工程师不要妄自菲薄，认为自己的工作无关紧要，没有技术含量，仅仅是画图而已。其实，工程师的重要性实在是太大，一个小小的设计优化就能帮助企业节省大量成本；当然，前提是工程师必须热爱学习、具有丰富的产品设计知识，特别是DFMA和DFC必不可少！

 本篇完

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