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GBT2020234.3-2015 接口国标 中国对于新能源汽车颁布GBT2020234.3-2015 直流充电接口标准，充电接口的质量直接关系到充电式汽车的使用性能，充电接口使用频繁，承载电压电流过大（上限1000V，250A），并且要求很高的互换性，这些性能离不开合理的GD&T几何尺寸公差设计和可靠的检测方法。 这个标准大量的设定了充电接口的GD&T尺寸要求，本文目的深入讨论这些GD&T尺寸意义及解决方案。 图1：按照GBT2020234.3-2015尺寸要求生成的接口结构 02 主基准方案 图2：接口国标中使用了基准框架A|B|C定义接口的GD&T尺寸 图3：国标中A基准定义具有歧义，两个中心线有可能是两个中间的导电销，也可能是两个同心的销孔。按照尺寸控制的更好的可重复性和模塑的制造工艺，选择两个销孔作为主基准较好，两个孔形成的中心线定义了这个接口的高对称性。另外在这个接口和公口的结合过程中，销孔最先对齐，然后是销的操作功能上来说，使用销孔作为主基准比较合适。 图4：通过国标的另一视图判断，国标中不能明确到底哪个特征创建了A基准。这个设计意味着其中任何一个作为基准A，那么主基准将不得不参考自身，即可能被销参考，又被销孔参考，对于基准设计这是不合适的，基准不能参考自身，如果主基准定义有问题，那么后续的公差都存在关联错误，任何检测方案和检测工具都不能实现这个视图中尺寸的测量，更谈不上质量控制。所以国标中虽然给出了尺寸要求，但是无法按图加工出，需要各个厂家自己解决这些问题，也可以判断当前各个厂家的接口产品一致性必定差异很大。 但是如果通过这个接口的功能、工艺分析和国标中关于尺寸的要求信息，以最好的装配性能、制造工艺和测量可行性要求还是可以找到接口的设计解决方案。 图3：适当的A基准定义方法，这里使用两个底孔φ25.9作为基准，这个位置度不需要带基准，表示两个孔在空间上互为基准，相对位置取标准中设定的φ0.3公差带。因为这个销孔有拔模角，另一端φ25.4使用相对底孔的同心控制即可。 01 基准B 厂家在开发这个产品的时候要首先解决基准的问题，对于基准设计要满足3-2-1原则，国标对于3-2-1原则的定义比较模糊，图4的设计基准的方式也是常出现的基准设计问题，结果是无法设置测量，质量得不到适当的检验。直接将基准指定在中心线而非实际零件特征上的时候，GD&T是明确不允许的，GPS确实有这样的标注方法，但是GPS也指出，设计者有责任在这种情况下要格外说明这个中心线形成的实际特征是哪个（或哪些）。 图4：对于第二基准，国标指定在中心线位置 如果考虑上下方向控制，两个主基准孔A已经实现这个约束了，不需要这个B基准的出现。实际上A基准已经实现了三个方向上的约束，6个自由度中的另外三个平移和旋转最适当的位置应该是A基准的垂直方向。 图5：B基准按照装配功能要求、模具的加工工艺、测量可行性最佳位置这个法兰平面（注意这个图纸尺寸不完善，在后续中逐步完成） 图6：国标的基准C也是这个平面 通过基准A和B建立的基准框架已经满足3-2-1要求，无论三坐标测量坐标系的建立，还是模具加工工艺要求都已经条件足够了，不需要第三个基准。 综合评估国标中的基准框架A|B|C，虽然定义上逻辑有不清楚的问题，但是A|C基准确实是这个产品的重要特征，再结合国标产品的公差要求，是可以按照当前的国标设计信息开发出高质量的充电接口，能够解决问题的人，任何资料都有价值，中国现在需要每个人团结起来，真正去一起解决问题。再强调一下以上也是问题图纸的分析方法思路：重要的是发现问题，并能够提炼出有用的设计信息，解决现有的生产问题。 图7：基准定义好后的效果，A为主基准，B为次基准， 下次继续完善这个接口的GD&T设计。 为了中国工业升级，工程师们加油！ 周周更新，轻松学GD&T，请关注这个公众号 公众号：制造研发技术中心 公众号ID：GDT_ASMEY145 |
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