關于1U子框產品高度尺寸不合格原因的分析及改進辦法

摘要：在對精密鈑金結構產品進行設計時，需要對產品的尺寸鏈進行分析和計算，合理分析公差;同時，如果對于噴塑的零件，還應考慮噴塑厚度對產品尺寸的影響;此外，還應考慮零件的平面度對產品尺寸的影響。本文以1U子框產品為例，對其高度超差的原因進行了分析，即分析了該產品的高度尺寸鏈，并綜合考慮了噴塑、平面因素對產品高度尺寸的影響。其對精密結構產品的設計具有一定的參考意義。

關鍵詞：尺寸鏈;結構設計;子框

1.現象

客戶反饋，1U子框產品的高度尺寸要求為≤44mm，實際高度尺寸為44.2mm～44.3mm，均超差，被判為不合格。該產品主要由底板、導軌、連接板和蓋板等零件組成，如圖1所示，其使用的電解鋼板厚度均為1mm，其中蓋板和底板成型后再單面噴塑，導軌和連接板成型后不噴塑。

圖1

2.不合格原因分析

現對高度方向的公差鏈進行分析，如圖1所示。

不考慮零件的平面度時：底板+導軌+連接板+蓋板的高度尺寸=1+1+40.70-0.2 +1=43.70-0.2

考慮平面度時：考慮底板、連接板和蓋板間的平面度，分別為0.1，三者合計為0.3（根據GB/T1184? H級標準）后，子框高度尺寸為：43.70-0.2+0.3=44.00-0.2

考慮噴塑厚度：由于底板和蓋板為單面噴塑，因此高度方向增加0.2，子框高度尺寸將變為：44.00-0.2+0.2=44.20-0.2

實際情況，大部分（80%）高度尺寸可以達到44.2，小部分高度尺寸超過44.2，達到44.3。

因此，建議客戶對該子框高度尺寸的檢驗標準改為44.2（不含凸臺的高度），客戶根據以上原因分析，最終認可此檢驗標準。同時，為了保證今后子框的裝配高度不超過44mm，還應對子框進行優化設計。

3.改進措施及驗證情況

由于該產品的插卡電路板已經定型，插卡和背板的電路板尺寸不能修改，因此子框的結構不能修改，唯一能修改的尺寸是導軌的高度尺寸40.70-0.2 ，將其改為40.50-0.2，這樣就可以保證子框的高度尺寸不超差。由于機盤插入時上部有0.15-0.2mm的間隙，修改后機盤可以順利插入子框。經過打樣試制驗證，零件尺寸合格，裝出來的子框高度可控制在44mm以內，符合客戶要求。

4.結論

以上是1U產品高度尺寸超差典型案例的原因分析、解決辦法的提出以及驗證過程的描述，此方法可應用于類似結構產品的設計和工藝編制。

因此，在進行精密鈑金產品的設計時，需要對產品的尺寸鏈進行分析和計算，合理分析公差;此外，還應考慮下面兩個因素對產品尺寸的影響：

噴涂的厚度（單面噴涂厚度0.1mm）對產品尺寸的影響;

零件平面度對產品尺寸的影響。

參考文獻：

[1]中國國家標準化管理委員會.GB/T1184-1996形狀和位置公差及未注公差[S].北京：中國標準出版社，1996.

基金項目：本文系武漢鐵路職業技術學院鐵道機車車輛學院何洲紅與校外企業進行產學研合作的研究成果。

作者簡介：何洲紅，（1970—），女，湖南邵陽人，本科學位，武漢鐵路職業技術學院副教授，研究方向為機械設計、熱力學設計、機車車輛設計，從事機車車輛及高速列車網絡等方面的教學。