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通过DFA分析识别简化产品的机会

发布时间:2021-11-17作者来源:科理咨询浏览:353


图片  取消或合并非核心零件

在DFA分析中,我们会通过识别每个零件是否是核心零件(或称最少零件)来找到简化机会。核心零件是那些在产品中充当基座,或是必须要有运动,或是与相邻零件采用不同材料的零件,或者类似于封盖一类的要便于其它零件装配而自己与其它零件分开的零件。其它零件就都是非必要件,就要考虑取消或者合并到核心零件上。

如图1所示,空调室内机导风部分原来分散的叶片通过一体化注塑成型变为一个单件。不仅节省了多模具的成本,也使得装配变得非常简单。

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图1:空调导风百叶从分散的叶片设计变为一体化的百叶结构

随着现在制造工艺的提升,电路板可以实现很多层的设计,这样,以前需要多块电路板完成的功能就可以有机会集成到一块电路板上,从而减少了电路板制造成本,提升装配速度,也避免了不同电路板间的线缆连接。

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图2多块电路板设计变为单块电路板

图片  取消或减少紧固件和连接件

紧固件如螺钉、螺母会造成装配困难,并在产品使用中也会出现松动或生锈等质量问题;而连接件如弹簧、软管、电缆等需要比较复杂的装配动作,在产品使用中也会出现老化或者脱离位置等质量问题;所以在设计时尽量考虑取消或者减少这两类零件

图3所示为常见的线缆固定夹,原设计采用两个螺钉固定方式,经过重新设计改为一个螺钉固定,这也有赖于新设计的固定夹的一段与底盘有个嵌入式配合。

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图3电线固定夹从2个螺钉固定简化为一个螺钉固定

在电路板设计中,单独的导线总是会造成装配的困难以及成本的增加,现在的很多设计都趋向减少线缆类软连接而改为通过将不同的电路板靠近,然后通过硬的接插件完成电连接。

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图4取消多块电路板间连接电缆,改为通过接插件硬连接

图片  提高零件的可装配性

零件在设计时应该考虑有定位特征如倒角、导槽等,同时防呆以免装反,以及尽量考虑自我紧固或者快捷的紧固方式。这样可以显著提高可装配性,缩短装配时间。

图5所示是空调电机的一种设计方式,通过轴和孔的扁位设计提高了装配速度,并有利于结合部位的稳定。

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图5取消多块电路板间连接电缆,改为通过接插件硬连接

图6所示的传统的扎线带可以换成开口的卡夹,这样使得线束固定的动作更加简单,从而提高了装配速度。

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图6:蒸发器电缆扎线采用新型卡夹,提升装配速度

图:7为打印机的设计(来自于IBM Proprinter),其中各种横杆设计为不同直径,避免了在装配过程中插错。

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图7:打印机各个横杆直径都不同,不会造成装错


图片  替换零件材料或工艺

对于每个零件的制造方式,考虑符合功能要求且成本最合理的材料及工艺。

某些非支撑件,在强度要求不高的情况下,可以使用塑胶材料替换金属材料,:8的油烟机吸音棉盖板就因为这个原因改为塑胶件从而节省成本。

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图8:油烟机吸音棉盖板由钣金件改为塑胶件

图9中的油烟机面板后加强板,由于不是外观件,材料的选择可以不考虑外观较好但成本较高锈钢,采用镀锌板即可,而且根据强度要求,考虑减薄厚度至原来的一半,成本也随之下降了一半。

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图9:油烟机面板加强板由不锈钢换为镀锌板,且厚度减半

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