DFMA经典应用案例–阿雷蒙紧固件系列产品

创新的思想存在于每一个产品的细节结构中，存在于每一个零件与其对配件的装配关系中。

随着制造业的不断发展，产品变得更加复杂，相应的工艺也变得花样繁多。

此时，如果还是依照传统的设计开发模式，仅仅将设计和制造按照组织架构物理分割开来，而忽视了二者的交流，设计的弊端往往就会在实际应用中暴露出来。

虽然阿雷蒙产品的自身结构不算复杂，但是它的应用环境往往遍布复杂的装配关系。

为了将这些装配关系化繁为简，同时优化产品的自身结构，阿雷蒙的工程师们在工作中始终秉承着面向制造和装配的产品设计理念–DFMA，不仅给予了一线车间生产上的便利，更带给客户远胜于传统紧固、连接件的使用体验。

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好的设计一定是装配简单的

从阿雷蒙的紧固产品来看，其安装的方式非常简单，就是基于板、基于孔、基于轴。

即便是再复杂的异形结构件需要相互对配，用户也仅需要找到构件上的板、孔、轴特征，然后在阿雷蒙的产品目录中按图索骥，便能解决绝大多数的复杂装配问题。

而针对极少数无法直接检索到的产品，根据用户的需求描述，阿雷蒙创新工程团队也能在极短的时间内，提交让客户满意的解决方案。

▲特征明显–板、孔、轴

除了装配特征明显以外，装配方向的单一性，也是紧固件DFMA理念的重要体现。

例如嵌入式螺母的设计，与螺钉螺母的装配工艺想比，它既省去了弹垫平垫这种容易丢失的防松配件，也让操作者可以在单一方向上完成装配（装螺母和装螺钉都在装配面的一侧）。

一手拿活口扳手固定螺母，一手拿螺丝刀拧螺钉的操作我想不会有人喜欢。

可能有人会说，可以先在另一侧焊接螺母啊，或者用拉铆压铆。

但是别忘了，很多产线的工序和工时可能并不“允许”操作者在面板的两侧操作；并且焊接、拉铆、压铆的工艺成本及工艺风险也是生产中必须要考虑的。

从快装接头产品的设计来看，“装配简单”尤其体现在两个方面，一是安全环的设置。

我们知道接头公母端的第一配合关系是同心，而实际操作过程中却无法保证公母端时刻同心，此时安全环的导向作用就显得尤为重要，在装配初始引导阳接头进入母端，在装配过程中实现径向限位，确保阳接头顺利装入。

▲蓝色的就是安全环的庐山真面目

二是低插入力。

密封圈大多为橡胶硅胶材质，与尼龙材质的阳接头接触时，阻力较大。除了常规的油脂润滑方法外，阿雷蒙通过将圆周型密封圈槽改为波形密封圈槽的方式，大大降低了阳接头装配时的插入力，更加便于操作者完成装配动作。

这也是人机工程学在产品设计中的体现。

▲精细的三维模型总是能让人异常舒适

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好的设计减少零件种类与数量

“最好的产品是没有零件的产品”，当然这只是产品设计师的梦想。

由于消费者只关注产品功能，并不关心产品的内部结构及作用原理，因此每个零件都必须有存在的理由。

更进一步的，紧固件在整个产品中大多只起到固定的作用，很少提供使用功能，因此紧固件的数量和种类更是越少越好。

那么，阿雷蒙的紧固件设计又有哪些创新点呢？

从减少零件数量角度考虑，通过一体化设计或者预装配，阿雷蒙实现了多个功能紧固件的合并，例如插孔式扎带，螺柱式管夹，端帽螺母等，形象地解释了什么叫“多合一”，为操作者提供最大程度地便利。

▲左边看着都头大啊

从减少零件种类角度考虑，通用型零件的设计，让原本需要通过一系列产品才能实现的多角度、多方向安装，仅用一个零件就可以完成。

例如多功能扎带适配器，配合普通扎带或绑线架使用，可以形成4种不同方向的组合，极大的减少了零件种类，便于客户的物料采购和生产现场的物料管理。

▲一个零件支持四个装配方向

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好的设计遵循标准化原则

零件的标准化可以减少定制开发所带来的时间和精力损耗，更能带来直接成本的优势。

由于规模效应，标准化零件的成本往往较低，尤其是针对注塑件等需要模具的产品，使用标准化的成本优势更加明显。

下面就来看看阿雷蒙使用标准化的实例，直接上图。

▲”以不变应万变“

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好的设计包含防错功能

通过设计和制造过程中的管控来防止装配错误的发生，这种方法在阿雷蒙快装接头产品中屡见不鲜。

首先最基础的标识是目视防错，各种颜色的锁簧是区分接头种类的第一道关隘，外观相同的接头使用的场景却不尽相同，因为其中O环的材质会根据流通介质来调整，由于O环嵌于接头内部，只能在外部进行明确区分。

▲不管你分不分的清，反正我是分不清

新一代VDA GEN2系列产品，将目视防错功能再次提升，通过滑动插片的设计，确保阳接头只有装配到位后才能完全顶出插片，肉眼可以清晰识别插片是否滑动到位。

▲黄色含QR Code区域就是滑动插片

而在进阶的结构阻止防错设计上，自动落锁设计可以说是典型的案例。

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好的设计有着宽松的公差要求

这里宽松的公差要求并不是针对阿雷蒙零件的本身，而是指阿雷蒙零件对于应用环境中对配件的公差要求相对宽松。

尤其是内外饰紧固件，其对配的零件为尺寸较大的注塑面板或钣金支架，各类特征的形位公差往往很难控制，此时如果紧固件对于装配公差要求很严格，装配工作就很难顺利进行，即便勉强完成装配，用不了多久就会发生断裂，滑脱，异响等故障。

阿雷蒙紧固件基于弹性材料，通过结构设计，使其在装配位置有一定的公差补偿能力，较好地避免了装配间隙、装配应力过大、振动异响等问题。

▲要实现公差补偿功能，产品的材料，设计，制造工艺都有相应的要求

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来源：Proe和Creo教程