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众鑫国际再议电动汽车充电枪国家标准中公差标

众鑫国际再议电动汽车充电枪国家标准中公差标

产品简介:本文同时也引起了一些技术讨论,特别是对国家标准《GB/T 20234.3-2015 电动汽车传导充电用连接装置 第3部分 直流充电接口》和《GB/T 20234.2-2015 电动汽车传导充电用连接装置 第2部分 交流

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产品介绍

  本文同时也引起了一些技术讨论,特别是对国家标准《GB/T 20234.3-2015 电动汽车传导充电用连接装置 第3部分 直流充电接口》和《GB/T 20234.2-2015 电动汽车传导充电用连接装置 第2部分 交流充电接口》中附录A中的图样标注是否有错提出了一些不同看法。鉴于该文的影响较大,其中又涉及到一些深层次的设计问题,特撰此文,对大家关心的问题一一做答。

  从上述2个国家标准中的公差标注来看,存在2个错误,这里以直流充电接口标准的公差标注为例:

  第1个错误在于形位误差的标注错误,A基准是什么?根据形位公差相关国家标准的规定,图样标注的基准要素是二个电极孔(柱)的对称中心,众鑫国际,B基准到底指示的哪个基准要素?这个基准的标注是有问题的。C基准看似指示明确,但设置在第3基准,其意义何在?

  由于这些公差标注涉及到最最基础的公差标注知识,这里不在复述,有关内容请参见国家标准《GB/T 1182-2008 产品几何技术规范(GPS)几何公差 形状、方向、位置和跳动公差标注》,基准部分,可以参见国家标准《GB/T 17851-2010_几何技术规范(GPS)几何公差 基准和基准体系》,如果觉得这些标准有点老了,可以直接参见ISO 1101和ISO 5459标准的最新版,也可以参见美国ASME y14.5-2009等相关标准

  第2个错误在于公差值的设计错误,这个问题在“晕!电动汽车充电烧枪的原因之一居然是国家标准有误”一文中有十分完整的计算,文中用极限法提供了电极间公差数值的尺寸链计算,计算结果是会引起相当的装配干涉。实际上,标准中其他几个针孔之间的尺寸链验算结果出现同样的问题,同样会引起干涉。有兴趣的读者可以自己算一下。如果这些针孔在装配中都存在干涉,那未实际装配时的问题必然会更大。

  这个问题是许多朋友关心的,因为对于批量工件而言,几何要素的误差应该具有分布的特性,换句话说,用极值法去验算尺寸链应该是偏紧,实际应用中也许并没有这么严重。这里又涉及到我们对统计公差的一些最基本概念。主要有以下几点:

  公差设计可分为极限和统计二种,当我们给出极限偏差时,产品在符合性判定时只要求其在极限范围以内就是合格,这是最基本的常识。在这种情况下,我们并不关心误差的分布特性,换句话说,我们不会运用统计手段去分析,更谈不上去控制,因为设计根本就没有提出这类要求

  误差的分布特性涉及到分布类型,包括正态,偏态等等等等,对于充电接口这种用模具制成的产品,其误差分布特性又是什么?这可不是可以随便猜测的。不受控制的分布更不知道是什么样子,更何况还有偏倚等其他参数。众鑫国际

  在设计统计公差时,我们在给出极限偏差的同时,还需要给出误差的分布特性要求、允许的最大偏倚值等,这些都是设计必须在图样中明确给出的,下图给出了《GB/Z 24636.2-2009 产品几何技术规范(GPS) 统计公差 第2部分:统计公差值及其图样标注》和美国《ASMEy14.5-2009 Dimensioning and Tolerancing》中的相关标注案例

  如果应用了统计公差标注方法,那末在检测时,不仅要求产品误差在极限范围以内,还需要进行统计分析,要求误差分布符合设计要求的分布特性,此时才能判定批量合格。在这种情况下,有一点需要注意:单个合格不代表批量合格,批量合格才是真正的合格。

  目前这二个国家标准中的标注并没有按统计公差的标注方法进行标注,因此,只能按极限公差解读图纸和验收产品。

  作为一个合格的工程技术人员,有一点必须永远牢记,即图样是产品制造、检测和验收的唯一依据。

  这是个伪命题,我们到底如何兼顾?凭什么去兼顾?尽管说标准是一个妥协的产物,但首先不能有错,其次还需要有一定的先进性,这就是为什么国家要提出“用先进标准倒逼中国制造能力的提升。”真的希望大家能好好体会一下这句话背后深刻的含义。

  谈及这种问题,让我们先看一下充电接口的结构(下图),其中插针是实体,不具有弹性结构。插孔中具有弹性结构,以提供接触压力,然而无论从照片还是标准中的图样来看,在其沿口配置有绝缘体,标准中标注的公差是这个部分,也就是说,按目前标准的标注,发生干涉的是这个部分。

  当插口部分发生干涉时,由于插针前部有一定的导向,于是针就会形变插入,造成接触不良,在大电流充电情况下,就容易引起发热。而且,这种不正常接触还会引起插拨力的不正常以及使用寿命。

  也许会有人说,就是这样的错,好像也没有出现什么大问题吧。这里提供一些网上的讨论:

  1.“充电枪结构设计导致故障问题点分析”()一文中专门提及了接口的几何精度问题,文中认为:“插针的加工精度公差大,枪头与插座的配合松紧不合理。端子加工公差过大,与插座的配合过紧或者过松;插座配合的弹性体形变有问题,导致与铜芯的配合有偏差。”

  2.“电动汽车充电枪头烧坏怎么办?5大方向帮你找原因!”()一文中同样讨论到了几何精度问题,并认为“插拔次数>

  10000次的充电枪是性能比较优质的了”

  3.王小磊的“电动公交车运营的若干问题探讨”()一文中不仅讨论了快充中的相关问题与对策,也给出了充电枪触头烧蚀故障的图片,这是由于过热引起的。

  从网上的讨论我们已可以看到相关问题的实际存在,也都对公差和插头的几何精度进行讨论,只是这些作者没有想到国家标准可能有误。

  再从实际应用的调研来看,深圳某公交充电站的充电枪几乎是3个月就得换了,出现的问题包括触头烧蚀和枪体接口部分熔化。难道这些充电接口(包括线)是易耗品?要知道每把枪线的价格可不菲。

  从技术上讲,充电烧枪的原因应该是复杂的,但作为国家标准,存在这样低级的技术错误,并有可能导致烧枪等后果,难道就不应该勘误吗?

  笔者曾在国标委网站上实名留言,希望尽快勘误,到目前还没有得到回复。国家标准的勘误是需要时间的,在此其间,希望相关的企业能率先重视国家标准中错误标注可能引起的问题,并在实际生产过程中,先行调整公差标注,以确保产品质量。


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