關於作者：
鍾元，2011年出版書籍《面向製造和裝配的產品設計指南》（DFMA）。
2019年11月即將出版《面向成本的產品設計：降本設計之道》（DFC）。
如果覺得文章不錯，請關注「降本設計」頭條號，獲取更多原創產品設計知識，也可加我微信3945996交流或加入降本設計微信討論群。

1，沒有定位會怎麼樣？

作為一名工程師，在產品開發時，你是否曾經為了解決類似下面問題而絞盡腦汁？

或者，作為一名消費者，當你使用的產品碰到下面類似這些問題時，是否曾經讓你很苦惱？如果你剛好是處女座，一個完美主義者，是不是更會讓你發瘋？

電腦機箱主板上IO接口與機箱外殼開口不對齊，甚至無法插拔外部設備：

筆記本電腦的上蓋與底部未對齊：

汽車外觀上的不對齊：

Airpods耳機的上下部分未對齊：

Airpods盒子上下部分未對齊：

螺絲過孔與螺牙孔未對齊，造成螺絲無法擰緊：

金屬件焊接後未對齊：

以下兩圖僅供娛樂：

以上所有問題發生的原因很多，例如加工誤差過大、組裝時操作工人未對齊等，但是追根究底，根本原因只有一個，那就是：在產品設計時，零部件與零部件之間沒有設計定位特徵、或者定位特徵設計不準確，造成了零部件之間的相對位置精度較差。

2. 定位的概念

什麼是定位：

定位是指在零部件與零部件之間具有限位特徵，限制相互移動，確保在緊固之前、緊固之中和緊固之後二者具有精密的位置關係。

定位的好處：

1). 在緊固之前，零部件之間的相對位置已經確定，就可以直接進行下一步的緊固工序，例如鎖螺絲、焊接和膠粘等，從而提高裝配效率，降低裝配成本。如果沒有定位，在緊固之前就需要反反覆復的調整來對齊二者的位置，浪費裝配時間。

2). 使用定位特徵，可以保證零部件與零部件之間的精密位置精度。

這是因為：

• 定位特徵可以提供較精密的尺寸公差
• 定位特徵的尺寸可以放置於比較容易進行尺寸管控的區域
• 使用定位特徵時可以減少和避免對其他尺寸的公差要求，只需嚴格管控定位特徵的相關尺寸，就可以滿足產品設計要求
• 使用定位特徵有利於縮短尺寸鏈、減少尺寸公差累積

通過下面這個實例可以看出，使用定位特徵之後，兩個零件之間的位置精度從0±1.00mm提高到0±0.20mm.

3. 兩種常見的定位特徵設計方法

方法1：側壁定位

在一個零部件的側壁四周增加定位特徵。如下圖所示，一個電路板裝入塑膠外殼中，可以在塑膠外殼的四周增加多個肋條進行定位，肋條與電路板具有0.05~0.20mm的間隙（具體視塑膠外殼和電路板大小而定）。

一旦電路板放入到塑膠外殼中，二者較高的相對位置精度就已經確定，電路板在外殼中不會前後左右晃動，螺絲孔已經對齊。下一步就可以直接鎖緊螺絲。

方法2：定位柱與定位孔

在塑膠外殼上增加兩個定位柱，在電路板上增加兩個定位孔，通過定位柱與定位孔的配合來進行定位，間隙為0.05~0.20mm（具體視塑膠外殼和電路板大小而定）。對齊定位柱和定位孔，即可把電路板放入外殼中，同時二者較高的相對位置精度就已經確定。

在很多時候，定位和導向常常結合在一體，前端導向，後端定位。

一些定位實例：

雷射焊接時兩個塑膠件之間的定位：

超聲波焊接時兩個塑膠件之間的定位：

鈑金件之間在焊接或螺絲緊固之前通過一些定位特徵進行定位：

雷射焊接時兩個金屬件之間的定位：

連接器公母端的定位柱（導向柱）和定位孔的設計：

4.定位特徵的設計原則

原則1：定位特徵應當是零部件上尺寸精度較高的特徵

定位特徵應當是零部件上尺寸精度較高的特徵。否則，定位特徵本身的尺寸誤差較大，那麼就無法行使定位功能、無法保證零部件之間相對較高的位置精度。

原則2：避免過定位

在設計定位特徵時，需要避免過定位，否則零部件會裝不上，或者強行裝上之後零部件之間存在內應力。

過定位：

無過定位：

原則3：緊固無法提供定位功能

定位和緊固是兩個不同的概念，應當區別開來。不少工程師在設計零部件的裝配關係時，選擇好零部件之間的緊固工藝如螺絲、卡扣、焊接工藝之後，就認為萬事大吉了。如果僅僅考慮緊固工藝，那麼就會存在文章開頭所列舉的對不齊的問題。

緊固不是定位，無法提供定位的功能。緊固無法保證兩個零部件之間精密的位置精度。

5.總結

零部件與零部件之間需要定位！產品設計時，在設計兩個零部件的裝配關係時，需要時刻問自己的是：這兩個零部件設計定位特徵了嗎？

人生需要定位！

更多內容請閱讀《面向製造和裝配的產品設計指南》一書。

—END—

1. 免責聲明：部分圖片來源於網絡，僅供學習用，侵權刪。

2. 原創作品，歡迎轉載，抄襲必究。如需轉載，請聯繫作者，轉載要求不能修改內容和保留文末作者及公眾號信息。

關於作者：
鍾元，2011年出版書籍《面向製造和裝配的產品設計指南》（DFMA）。
2019年11月即將出版《面向成本的產品設計：降本設計之道》（DFC）。
歡迎關注「降本設計」公眾號。本公眾號專注於面向製造和裝配的產品設計(DFMA)、面向成本的產品設計(DFC)等產品設計知識分享，幫助工程師成長和提高技能，幫助企業降低產品成本。如需加入微信群討論相關技術，請加鍾元微信3945996。