운전을 하면서 자주 보는 장면인데, 비싼 자동차의 번호판이 차체와 수평을 이루지 못하고 거의 대부분
한쪽으로 기울어져 조립되어 있는 걸 자주본다... 이유는 체결하는 두개 Hole의 허용차가 너무 커기 때문에
한쪽을 결합하고 나면 다른 Hole 체결시 기울어지기 때문이다
금속 Sheet간 Rivet 체결 설계 최적화 방법에 대하여 알아보자.
사용하고자 하는 Rivet의 Spec.(d=3.18±0.08mm), Hole의 Spec.(D=3.35±0.5mm)으로 설계한다고 보자.
이제 공차방정식을 구해보면, A - B - C + D + E - F = 0
여기서, A = Plate A의 반지름(1.675mm), F = Plate B의 반지름(1.675mm)
B = Rivet의 반지름(1.59mm), E = Rivet의 반지름(1.59mm)
C = Rivet과 Plate A간의 Gap (0.085mm), D = Rivet과 Plate B간의 Gap (0.085mm)
이 조건을 위에서 구한 공차방정식에 대입해보면 1.675 - 1.59 - 0.085 + 0.085 + 1.59 - 1.675 = 0
이 처럼 Gap이 "0"가 나오면 걱정할 필요가 없다.
이제 부품치수의 변동을 고려해보자.
Rivet 지름의 공차는 ±0.08mm(반지름의 공차는 ±0.04mm)에서 Rivet의 표준편차 = 0.016mm
Rivet과 Plate간 방사상 틈새는 0.085mm이므로 틈새의 표준편차 = 0.025mm
Hole 직경은 Min=3.3mm, Max=3.4mm, Z = 3 수준이었다고 하면, Hole의 표준편차 = 0.0133mm, σTotal = 0.046mm
Y±α = F(X's)의 허용차가 있고 Y의 표준편차가 구해졌으므로 목표품질 달성 여부를 계산할 수
있으며 CTQ X의 목표품질 달성여부를 확인후 설계 최적화 방향을 결정할 수 있다.
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