張樂
摘 要:汽車線束作為汽車傳遞信號及執(zhí)行電能的載體,對汽車電氣設(shè)備和各系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)配合有著至關(guān)重要的作用。本文簡述了汽車線束連接器端子管控的重要性,旨在降低整車電器故障率,提升線束設(shè)計制造水平。
關(guān)鍵詞:汽車線束 退針 控制方法
1 引言
汽車線束由端子、護(hù)套、導(dǎo)線、連接器、膠帶、波紋管、PVC管、熱縮管、熔斷器、保險盒等附件組成,起整車神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能,傳遞信號及執(zhí)行電能作用。由于線束在整車中功能不同,分為發(fā)動機(jī)線束、前部線束、儀表線束、底盤線束、門線束、頂部線束等(圖1)。
2 退針
線束是汽車的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),在整車運行中負(fù)責(zé)傳遞電壓、信號及大量的數(shù)據(jù)[1]。特別是在互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的背景下,不僅要求線束載體起到通斷作用,而且對數(shù)據(jù)的傳輸速率及響應(yīng)能力也提出了更高的要求,同時由于線束的物理布置空間有限,給其售后返修帶來了更大挑戰(zhàn)[2]。
端子退針(圖2)是線束比較常見的一種失效模式。退針是指端子未到達(dá)預(yù)期位置,從而使連接器功能失效。汽車線束主要依靠人工操作,管控難度可想而知,為更好預(yù)防及管控端子退針問題,在此主要從以下幾方面著手進(jìn)行控制:設(shè)計選型、過程防護(hù)、端子壓接、組立、電測、裝配。
3 設(shè)計選型
質(zhì)量是設(shè)計和制造出來的,不是檢驗出來的,關(guān)于端子退針預(yù)防首先從設(shè)計選型著手開展預(yù)防,在此列出了5個考量指標(biāo)(圖3)。
①插入力(圖3):端子組立時的難易程度,端子預(yù)裝連接器內(nèi)的阻力越小,越容易預(yù)裝到位,因此在選型時第一個考核指標(biāo)就是插入力,插入力越小,越容易組立,端子退針的風(fēng)險越小。
②保持力(圖4):端子從護(hù)套中直線拔出力(即保持力),保持力越大,在連接器對插時越不易被頂出,在這里設(shè)計選型時考量指標(biāo)可選擇保持力大的連接器及端子。
③晃動量(圖5):公母連接器在對插時,端子在護(hù)套內(nèi)的晃動量顯著會影響到端子被頂出,為了降低此風(fēng)險對插時退針的風(fēng)險,在設(shè)計選型時盡量選擇端子與連接器為統(tǒng)一廠家(目的:保證端子與連接器匹配時的晃動量最?。?。
④到位聲:端子組立到位時的聲音,端子的預(yù)裝目前行業(yè)均依靠人工作業(yè),存在端子退針的風(fēng)險。如何讓員工更好識別端子預(yù)裝到位,這里引入一個考核指標(biāo)即到位聲,端子組立到位聲比環(huán)境聲音高(環(huán)境聲音等級應(yīng)為30dB-50dB):潮濕前7dB,潮濕后5dB,或由供需雙方商定。
⑤端子孔防錯結(jié)構(gòu)(圖6):端子在錯誤方向插入情況下,端子不能插人端子孔或絕緣支撐和密封件露在端子孔的外面。在問題處理中我們發(fā)現(xiàn)有些端子在錯誤的方向下也可插入到連接器內(nèi),回拉時不易識別,故在設(shè)計選型時需考量端子在錯誤方向插入的難易程度,以保證在錯誤方向組立端子時,無法到位。
4 過程防護(hù)
端子退針有兩個影響因素:一個因素是彈片變形,另一個是端子歪。兩者均是過程中受外力作用,導(dǎo)致端子變形,為了保護(hù)端子彈片不受外物影響導(dǎo)致變形,端子壓接后均需使用保護(hù)杯(圖7)將端子頭部防護(hù)起來,組立時才能拆下保護(hù)杯。線束組立完成后需使用封口膠帶或護(hù)具將公端護(hù)套密封(圖8),防止運輸過程中端子受外物作用導(dǎo)致歪斜。
5 端子壓接
端子壓接是汽車線束生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其主要工藝流程是將電氣系統(tǒng)和端子連接起來,運用機(jī)床工藝將端子和電路結(jié)合起來[3]。
端子壓接也是線束生產(chǎn)過程中造成端子退針的一個影響因素,“香蕉”端子是端子壓接過程中常出現(xiàn)的問題,系壓接模具問題導(dǎo)致端子過渡彎曲(圖9)。端子壓接彎曲裝配時輕則造成連接器的插拔力增大,重則造成公端子無法插入母端子的有效區(qū)域,出現(xiàn)端子退針,調(diào)節(jié)壓接設(shè)備上的限位銷可解決此類問題。
案例:總裝車間反饋某車型交流電插座對插過程中出現(xiàn)端子退針,端子有兩種狀態(tài),對比發(fā)現(xiàn)故障端子呈香蕉狀,驗證將故障端子調(diào)整筆直后,對插無退針現(xiàn)象,隨后調(diào)整壓接設(shè)備限位銷后,此問題徹底解決。
6 組立
線束裝配主要依靠人工作業(yè),為更好的降低端子組立不到位風(fēng)險,行業(yè)一般遵循“一插,二聽,三回拉”,一插指的是插入端子,二聽指的是聽端子插到位的聲音,三回拉指的是端子插入后拉一下看端子是否脫出,一個員工一天插入端子上千次易產(chǎn)生操作疲勞,為更好的讓員工形成肌肉記憶,我們做了調(diào)整:一是班前“拉一下”,休息“拉一下”,這里的拉一下指的是在操作崗位設(shè)置拉力機(jī),開班前,休息后員工均需要手拉測力計,以保障員工的插入力度形成肌肉記憶;二是“一看,二插,三聽,四回拉”,增加“一看”是為了識別端子變形,香蕉端子,插入時保證插入方向正確。
7 電測
線束電測這里是線束制造的很重要的一道關(guān)卡,為了保證端子歪斜,端子退針有效的被識別和攔截,電測設(shè)備需要滿足以下條件:一是公端子治具必須佩戴防歪格柵(如圖12),以保障歪斜的端子無法導(dǎo)通;二是電測探針使用螺紋臺階針,可有效的預(yù)防電測過程端子被頂出去,三是根據(jù)尺寸鏈計算出端子在護(hù)套內(nèi)移動量,從而制作探針,并建立探針日常維護(hù)保養(yǎng)計劃。
8 裝配
案例:A車間反饋批量某車型左前門控制面板插頭難裝(端子退針),經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查分析確認(rèn)為該車型從B車間搬遷到A車間裝配,員工裝配時未對正插入導(dǎo)致線束母端子被頂出,對正裝配后故障消失。此案例充分說明裝配線束時員工需要保證公母端護(hù)套對正(圖13)插入,以降低裝配過程中由于公母端護(hù)套不對正導(dǎo)致端子被頂出風(fēng)險。
9 結(jié)語
本文對影響汽車線束端子退針的因素進(jìn)行了深入的分析,從設(shè)計選型,線束制造,過程防護(hù),裝配手法等方面預(yù)防及管控進(jìn)行了具體的研究,既為線束的設(shè)計選型提供了指導(dǎo),又為線束制造過程管控提供了具體的意見,對于故障模式的分析有提供了具體的方法。
參考文獻(xiàn):
[1]丁國峰,李洋洋,譚偉啟. 淺談汽車線束設(shè)計[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2013,32(22):41- 44.
[2]谷孝衛(wèi).汽車線束設(shè)計及線束使用原材料[J].汽車電器,2006(10):16- 19.
[3]高翔. 汽車線束制造過程質(zhì)量控制要點[J].汽車工藝,201707:68-69.