換擋器面板字母流明控制開發路線探索

楊希

摘?要：結合項目實際情況，探討了在換擋器面板總成字母流明的開發路線，通過建立企業標準，固化了流明成熟三步走、生產穩定兩重點的探索經驗，避免在從圖紙到產品的落地過程中走彎路，為類似項目提供了參考。

關鍵詞：面板;顯示;流明

中圖分類號：U466 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）09-113-04

The Maturation Routine of Letters Illumination of Shifter Panel Assembly

Yang Xi

（ GHSP Shanghai Auto parts Co，?Ltd.，?Shanghai 201805?）

Abstract：?The customer has requirements on shifter panel letters illumination. To deliver products meet the drawing and specifications， meanwhile avoid wasting time and resources， we planned the routine. With the practice under the routine of 3 steps plus 2 key points， the lessons learned are summarized as enterprise standard. This experience will help with future programs.

Keywords： Panel;?Display; Illumination

CLC NO.：?U466??Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）09-113-04

引言

在換擋器總成中，面板擋位字母P、R、N、D、S、L的流明屬于外觀要求，受多個因素影響，為了滿足總成圖紙和客戶規范，需要在開發階段制定明確的技術路線，在成熟階段對實際公差帶進行評估，確保量產后的工藝穩定性，產品一致性。在筆者參與的項目中，自項目啟動就將此課題定位于項目難點之一，通過團隊協作探索了擋位字母流明成熟的技術路線，建立了企業標準。為以后類似項目提供參考，在策劃階段關鍵路徑能更明確，風險預測更全面，為項目成熟節省時間和資源。

在換擋器總成中，面板擋位字母P、R、N、D、S、L的流明屬于外觀要求，不論外界環境如何變化，都要為駕駛員提供清晰有效的、柔和可讀的視覺反饋。供應商負責各個零件的成熟，以及總成的裝配調試。需要從項目開發初期就策劃好字母流明的成熟路線，以期在子零件成熟后，較短的時間內完成標定、外觀認可，滿足客戶總成圖紙上對光強度的要求。

1 換擋器面板字母流明的影響因素

換擋器面板子總成由6個零件組成，如圖1自下而上依次是：面板殼體，電路板，分光欄，導光條，散光片，面板。面板殼體作用是固定電路板，并且為其他零件的裝配提供基準面。分光欄的作用是將電路板上對應選中擋位字母的LED光源隔離，避免相互干涉。這兩個零件尺寸成熟后，均不會影響字母流明。電路板上的LED是沿用成熟項目的型號，燈珠芯片的穩定性已經得到驗證。導光條材質為PC/ABS，字母位置局部有皮紋，起到背光傳導作用。散光片材質為PC/ABS，字母位置局部有移印顏色。面板是PC/ABS注塑件，在字母位置有移印顏色，如圖2。

綜上，對字母流明的影響因素有6個，每個字母在總成上的流明為：

L_總=?L_殼體+L_LED+L_分光欄+L_導光條+L_散光片+L_面板

2 項目前期擬定流明成熟的初步路線

以總成圖上對字母流明的要求如下表1，測點位置如下圖3：

基于流明算式和目標，擬定三步走的路線：

第一步，所有零件的尺寸成熟，這樣4個流明次要因素L_殼體+L_LED+L_分光欄+L_導光條形成了一個常量。

第二步，鎖定最后兩個變量中較貴的，面板零件單件成本為幾十元，數倍于散光片幾元的單件成本，故先標定L_面板印染顏色。鎖定最后的變量L_散光片，印染顏色微調，以達到目標要求，形成標準總成樣件。

第三步，依據注塑件的模具穴號，LED元件、移印件的生產批次，做交叉驗證穩定性。

以上三步工藝穩定后，提交PPAP資料包，待客戶批準后啟動量產。

3 流明成熟的執行

3.1?尺寸成熟

面板殼體和面板零件之間以卡扣形式組裝，其余零件由下而上依次組裝。注塑件面板和殼體在試模后間隙過大，分別經過兩輪、三輪修模，符合了圖紙要求。

3.2?標準樣件的成熟

項目成熟的第1步，由于面板供應商修模時間長于原計劃，耽誤了4周時間。導致原計劃需要調整，以搶回耽誤的時間，確保關鍵路徑上的客戶節點。時間計劃的影響如表2：

先標定顏色的供應商壓力小，后標定的是最后變量，承擔壓力大。面板供應商在國內，散光片則是沿用之前項目的北美供應商。鑒于臨近12月圣誕節假期，為避免北美供應商因節日前夕人員、物流不準時因素影響交付，不得不將第2、第3步對調，由面板供應商來承擔最后一塊拼圖的L_面板標定。面板二級供應商由于尺寸成熟時自己耽誤了開發周期，不得不在后期投入更多人力物力，加班調試。

面板字母移印的步驟如下圖4，重點在于油墨粘度的控制。

油墨在過高的溫度下易變得干燥，這是導致紅色字母顏色偏深，流明低于下限偏暗的主因。為提高制程穩定性，我們針對油墨粘度相關的4個因素做了試驗設計，限定工藝條件為：

（1）油墨開封后使用時間。開封加了固化劑充分攪拌之后5小時內用完。靜置久了會出現分層現象，比重大的成分會沉淀，導致質量問題。

（2）控制移印車間的溫度濕度——依不同季節，設置溫度控制在18-28度，相對濕度在55%-65%。

（3）停機復機30分鐘以上時，前3個移印作業不穩定，如果印在產品上需要報廢，就移印在厚的紙上，節省待印的零件。

（4）移印膠頭壽命監控——矩形膠頭的形狀規則，主要指標是硬度。依胡克定律，膠頭的中心位置壓力大，邊緣位置壓力小。如果硬度太高，為確保邊緣位置印刷清晰，壓力需要設定很大，易導致印刷變形。如果硬度太低，膠頭易于老化，需要頻繁更換，報廢多、浪費的時間多。

3.3?標準樣件的認可

子零件的顏色狀態已鎖定，僅面板字母顏色還處于活動狀態。參照移印油墨的推薦配方，調配了由淺入深5種顏色級別的面板樣件。搭配組裝為5個流明級別的總成，分別記作ABCDE提交客戶審核。經審核批準了C級別作為標準樣件，D和B級別分別作為最亮和最暗的邊界樣件。

3.4 交叉驗證工藝穩定

面板殼體和分光欄已經視為結構件，不影響字母亮度。為了確保任意零件搭配均能使面板字母的流明位于D和B區間內，我們隨機抽取了以下零件做驗證：

（1）來自兩個生產批次、兩個模穴的面板，2X2=4種狀態;

（2）使用兩個不同批次的燈珠芯片生產的PCBA，2種狀態;

（3）兩個不同批次、4個模穴的導光條，2x4=8種狀態;

（4）兩個不同批次的散光片，2種狀態。

合計4x2x8x2=128種組合。

經過測量，捕捉出字母流明高于上限D、或者低于下限B的總成件，依編號追溯差異因素。提出一些離散度大的樣本后，推斷導致流明偏差的主要因素為：總成偏亮的均使用了來自模穴號#2的導光條零件，總成偏暗的均使用了來自模穴號#3的導光條零件。

表3為亮度儀對僅導光條零件測量的流明均值，佐證了上述推論：來自模穴#2 和#3 的導光條零件，在黑色字母R、D位置有明顯的偏差。

由于導光條零件含有表面復雜的皮紋，而電火花工藝可以在較低的電壓范圍內，在液體介質中利用放電時產生火花，對另一極形成“腐蝕”，將工具電極的復雜形狀復制到模具上，非常適合導光條注塑模具的要求。故采用了電火花工藝加工模具。技術特點是工具電極和工件之間并不直接接觸，而是有一個火花放電間隙，這個間隙一般是在0.05～0.3mm之間，間隙中充滿工作液，加工時通過高壓脈沖放電，對工件進行放電腐蝕。

采用5 why法分析原因：導光條零件#2和#3模穴達不到#1 和#4 穴一致性的現象→加工皮紋的電極尺寸不同，但都符合圖紙→電極在EDM電火花加工時有差異/同一個電極用來加工不同模穴的皮紋時，因存在先后順序，后加工時磨損多→圖紙上對公差要求不夠嚴格→對此皮紋尺寸要求理解不夠深刻。

如圖5，黃色的電極在加工皮紋的過程中有輕微的磨損，由于直徑僅為0.18mm，輕微的磨損也會導致加工出的凸起皮紋尺寸偏大。經過對新電極的壽命試驗，我們取6次行程作為上限，達到6次后強制更換新電極。

量產產品組裝時，每個零件來源可能會受到模穴號固有差異影響，在PPAP前需要有針對性地做好驗證。如果未能及時解決隨機匹配都符合檢驗標準，必須隔離不符合的零件，同時制訂修正方案，并報請OEM客戶批準。模具皮紋面尺寸的改善，最終通過總成的流明得到驗證。避免了報廢零件的成本風險，以及潛在的產能風險，在提交OEM在規定的時間節點順利完成PPAP認可。

4 結論

在定義外觀零件成熟的要求時，需要重視流明值的定義。用尺寸鏈的思路指導流明成熟的路線——“三步走，兩重點”。

我們作為一級供應商，對總成零件的成熟向OEM客戶負責。向上了解客戶的需求，向下深入供應商監督了面板字母亮度成熟的移印標準化，并建立了企業標準，既熟悉了零件模具的工藝難點，也為后續類似項目提供了參考。

參考文獻

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