关于作者：
钟元，2011年出版书籍《面向制造和装配的产品设计指南》（DFMA）。
2019年11月即将出版《面向成本的产品设计：降本设计之道》（DFC）。
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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。

什么是过定位避免过定位：工程师必须掌握的结构设计秘诀之二

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。

这就解释了为什么会发生装配不上的问题。

过定位的解决

既然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，磁铁在外壳中的相对位置精度就已经得到保证，那么就把二者内圈处的间隙设计得更大一些，从单边0.5mm增加到1.00mm。

这样，二者内圈处尺寸不必进行精密的管控，也不会发生装配不上的问题。在这样的设计下，前文中的装不上的问题，就不会出现。

生产时，只需严格管控外壳和磁铁外圈尺寸即可，从而可以减少零部件模具修改、不良率增加等问题，降低产品成本。

一句话总结

实际产品开发中的过定位问题远比上述案例复杂得多；但是，解决过定位的思路和方法都是一致；当然，更重要的是工程师需要认识到过定位的后果、以及解决过定位对产品质量和产品成本的重大影响。

—END—

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