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        特種汽車低壓線束制作工藝研究

        2022-10-27 06:51:40李瑞蓉李明源
        汽車電器 2022年10期
        關鍵詞:波紋管線束端子

        范 麗,王 瑩,李瑞蓉,李明源

        (泰安航天特種車有限公司,山東 泰安 271000)

        低壓線束是特種汽車電路的網(wǎng)絡主體,是汽車的“中樞神經”,是連接電源和各個電氣元器件的重要部件,是傳輸能量、傳遞各個信號的載體。特種汽車車架線束裸露在外,整車線束需滿足耐高低溫、耐鹽霧性能、耐化學性能、耐振動性能、防水等技術要求,滿足特種汽車行駛工況及環(huán)境復雜的需求。隨著特種汽車對于環(huán)境、屏蔽、安全等要求的不斷提高,整車電控系統(tǒng)不斷增加,特種汽車線束越來越復雜,線束故障率也相應增加,這就要求提高線束制作品質及可靠性。

        1 低壓線束概述

        低壓線束是指在汽車內部連接各個電氣設備之間的電線,這些電線一般是呈現(xiàn)出捆扎的狀態(tài),并且是以束狀的形態(tài)存在,所以稱之為線束。低壓線束由導線、端子、插接件、波紋管、熱縮管、硅橡膠等組成。

        特種汽車電氣系統(tǒng)故障中60%的故障原因為線束制作品質問題,主要為功能性失效、外觀性失效、防護性失效等問題。

        1)功能性失效:端子壓接品質、端子插接品質問題直接導致整車某電控系統(tǒng)無法工作。

        2)外觀性失效:線束采用開口波紋管防護并用電工絕緣膠帶纏繞固定,線束不美觀,直接影響整車外觀。

        3)防護性失效:分支線束插接件尾端未防護,插接件進線端進水等問題將導致端子連接異常。

        線束品質的好壞直接關系到特種汽車電氣系統(tǒng)能否正常運行,提高線束制作水平及線束可靠性勢在必行。

        2 低壓線束制作工藝流程及要求

        1)導線裁剪與導線打標(線號)。其中,導線裁剪是根據(jù)導線明細表用裁剪打標一體機批量性(根據(jù)生產計劃車型數(shù)量)裁剪導線,裁剪的導線捆扎后用標簽區(qū)分。而導線打標(線號)是根據(jù)導線明細表按照技術要求用裁剪打標一體機對導線的兩端進行打標。

        工藝要求:導線裁剪長度以端子壓接區(qū)域長度為宜。裁剪后,絕緣皮無拉毛、切面導線內芯線無損傷或斷裂等現(xiàn)象。

        2)分線。同一線號的導線批量性裁剪后,將各導線分組成一套線束。

        工藝要求:將同一線號的導線理順后利用分線工裝板進行分組,分組成束的導線放置于放線架,并做標識,線束順暢,無打擰、凌亂等現(xiàn)象。

        3)裁剪波紋管、熱縮管、帶膠熱縮管。波紋管根據(jù)工藝要求裁剪的規(guī)格、長度,用剪刀裁剪。熱縮管、帶膠熱縮管根據(jù)工藝要求裁剪的規(guī)格、長度,使用全自動電腦切管機進行裁剪。

        工藝要求:波紋管、熱縮管、帶膠熱縮管按照規(guī)定的尺寸進行裁剪,切口應整齊、光滑,不得產生毛刺或裂口。

        4)組裝線束。將導線組合根據(jù)圖紙及工藝要求分出第一個分支線束,再穿套閉口波紋管(編織網(wǎng))及帶膠熱縮管進行線束防護,分支處用膠帶纏繞固定;依次分出各分支線束,并穿套閉口波紋管(編織網(wǎng))及帶膠熱縮管進行線束防護,分支處先用膠帶纏繞固定,最終形成主干與分支相結合的線束。

        工藝要求:波紋管裁剪尺寸為圖紙要求的尺寸+分支處熱縮管長度/2;分支處閉口波紋管固定后,分支點尺寸及線束尺寸符合圖紙要求。

        5)分支點固定及灌封。線束分支點用膠帶纏繞固定后,用帶膠熱縮管熱縮防護,熱縮管與各分支線束之間縫隙處灌滿703D膠。

        工藝要求:分支點處波紋管固定牢固,膠帶無外漏現(xiàn)象,703D膠無溢出現(xiàn)象。703D膠硅橡膠灌封分2~3次完成,灌封表面均勻、光滑,且灌封高度與熱縮管開口一致且縫隙處全部灌封。

        6)端子壓接與端子焊接。端子壓接是在導線和端子接觸區(qū)域施加壓力使其成型,實現(xiàn)緊密連接的工藝。根據(jù)端子型號,靜音端子機安裝相應的模具、刀片進行壓接。其工藝要求有:端子壓接分為單根導線壓接、帶有密封塞的導線壓接、線束內部節(jié)點壓接,壓接外觀品質符合《QC/T 29106—2014汽車電線束技術條件》要求。端子焊接是航空連接器焊杯與導線線芯之間的焊接,使用電烙鐵手工焊接。其工藝要求有:焊點外形潤濕良好,表面光澤好,無錯焊、虛焊、漏焊、無機械損傷等現(xiàn)象。自檢各導線焊接位置正確、焊接牢固后,熱縮管推至各焊杯底部熱縮防護;并使用GD-414硅橡膠灌封,灌封高度為沒過焊杯2mm以上。端子壓接、焊接過程檢驗如下:對各導線端子的壓接、焊接品質進行外觀檢測,自檢過程進行多媒體記錄,檢驗員檢驗,檢測合格后方可進行下一步工作。

        7)組裝插接器:線束插接器主要由針腳、殼體、尾夾、密封堵塞、二次鎖扣等部分組成。插接器分為公插接器和母插接器。將端子根據(jù)圖紙要求的插接點位插入相應插接器插孔內,空位處按照技術要求安裝盲堵,不防水插接器進線端灌封GD-414硅橡膠。

        工藝要求:端子插接時,注意端子插接方向,端子卡鉤一側與插接器內部限位端方向一致。端子要平直插入,避免端子歪斜,端子插入插接器進線孔,直到聽見“咔噠”聲為止,輕拉導線以檢驗端子是否正確鎖緊。采用“推拉推”原則進行自檢,當聽到清晰的聲音時,表示插接端子已被插接器內部卡扣鎖定,用手拉動導線,插接端子無拉出現(xiàn)象后,再向前推動端子即可。

        不防水插接器進線端灌封GD-414硅橡膠,無漏洞、無少點,灌封表面均勻、光滑,插頭前端無溢出。

        8)熱縮熱縮管。組裝插接器前,先將帶膠熱縮管穿入線束尾端,插接器組裝后,熱縮熱縮管固定波紋管及插接器尾部,無外露導線,并起到防水效果。

        工藝要求:烘烤帶膠熱縮管加熱時,應把電熱設備調至250~350℃,并對加工產品均勻加熱,緩慢移動,不可在一個地方停留10s以上;烘烤不帶膠熱縮管加熱時,應把熱風槍調至150~250℃,并對加工產品均勻加熱,緩慢移動,不可在一個地方停留2s以上。熱縮完畢后熱縮管表面清潔、平整、無破損、裂縫、皺褶、起鼓、兩端翹邊現(xiàn)象,用手拉住一端無位移、脫開、端子壓接部外露現(xiàn)象。

        9)制作標簽。線束尾端粘貼PET不干膠名稱標簽;線束總成包裝后在塑料袋及紙箱上粘貼紙標簽;兩種標簽用打印機打印后粘貼。

        工藝要求:粘貼時標簽寬邊與線束平行,標簽無歪斜現(xiàn)象。重疊的標簽邊緣對齊,標簽平整。粘貼動作一次完成,避免粘貼過程中發(fā)現(xiàn)位置不妥再次揭開重新粘貼。標簽表面平整,無褶皺、翹邊等現(xiàn)象。

        10)線束導通檢測。大批量生產的車型制作線束導通工裝,連接導通儀進行導通檢測;小批量生產車型用萬用表進行導通檢測。

        工藝要求:每根線束總成須做線束導通檢測,各導線點位正確,無短路、斷路、虛接等現(xiàn)象。

        11)報檢。詳細介紹如下。

        首檢:各種型號端子壓接前分別對該端子壓接進行拉力測試,報檢驗部檢驗,如實填寫拉力檢測記錄表,一式兩份,檢驗員簽字,并報檢驗部一份,班組留存一份。

        自檢:線束制作各工序完成后進行自檢,并如實填寫自檢表。

        三檢:端子壓接、端子焊接、端子插接、接點連接自檢過程作視頻多媒體記錄,同一工序操作者進行他檢,檢驗員對多媒體記錄進行抽檢。

        全檢:每套線束的外觀、尺寸、線束總成導通檢測由檢驗員全檢。

        工藝要求:加強線束制作過程檢驗,每根線束總成嚴格執(zhí)行檢驗流程,并如實填寫檢驗記錄。

        12)各分支線束端頭包裝防護。線束總成檢驗合格后,各分支線束端頭(插接器)用塑料袋包裝防護,并用皮筋固定。

        工藝要求:線束制作過程中每個工序要做好多余物控制,保持雙手、操作平臺及所操作的設備、所使用的工具等干凈,避免線束制作時多余物進入,影響線束性能。線束制作完成后線束插接件做好防護。

        13)線束打包。將檢測合格的線束總成裝入紙箱或塑料袋,并粘貼標簽,標注線束圖號、名稱、批次號、數(shù)量。

        工藝要求:線束總成打包并做好標識。

        線束制作工藝流程見圖1。

        圖1 線束制作工藝流程

        3 低壓線束制作工藝提升

        線束工藝制作提升從提升線束外觀品質,節(jié)約制作成本,設備提升,完善工藝流程、工藝方法等方面進行全面提升,制作滿足特種汽車技術要求的高標準新型線束。

        3.1 線束插接件選型提升

        線束插接件是線束的核心部件,插接件的性能直接決定著線束整體性能,且對整車的電氣元器件穩(wěn)定性、安全性起著決定性的作用。插接件選用防水插接件,帶有防水密封圈,并達到技術要求的防水等級。插接件帶有端子二次鎖止結構,塑殼二次鎖止機構,保證插接件裝配后,連接牢固,端子無回退現(xiàn)象。經調研,特種汽車插接件一般選用安普、德馳防水插接件。

        3.2 提升線束防護等級

        調研滿足特種汽車環(huán)境要求的防護部件及其安裝工藝流程。線束由開口波紋管防護升級為閉口波紋管并用帶膠熱縮管熱縮防護。閉口波紋管除了端口為開口式外,整體為封閉式,與開口波紋管相比,穿套工序復雜,分支點處易進水。

        經調研及試驗,閉口波紋管穿套采用分出分支線束→穿套主、分支線束波紋管→波紋管分支點固定的循環(huán)工藝流程。

        為提升線束防水性能,線束分支點采用膠帶固定、熱縮管熱縮、硅橡膠灌封等工藝方法處理。熱縮管選用XX熱縮管,硅橡膠選用XX硅橡膠,兩者都通過了高低溫、防水、鹽霧等試驗。分支點固定時,前端主干與分支線束居中用膠帶纏繞固定,采用全纏方式,纏繞至線束分支點(圖紙要求的分支點位置),纏繞長度不超過帶膠熱縮管長度;波紋管固定牢固后,將提前穿套的帶膠熱縮管居中熱縮分支點處,膠帶無外漏現(xiàn)象。熱縮管內與各分支線束波紋管縫隙處灌封硅橡膠,24h表面固化。

        3.3 提高線束外觀品質

        分支線束端頭插接件尾夾與波紋管端口采用帶膠熱縮管熱縮防護,取代用電工絕緣膠帶防護,外觀美觀、密封防水。

        經工藝性分析,操作時注意以下幾點。

        1)熱縮管長度以插接器/航空連接器尾部及波紋管尾部緊密固定為宜,不宜過長,避免影響線束安裝。

        2)帶有卡扣的插接器熱縮時,熱縮管熱縮不能超過卡扣,避免卡扣被熱縮固定后無法使用。

        3)確認熱縮管規(guī)格尺寸正確后提前穿套。

        4)裸露導線防護,采用單根導線用不帶膠熱縮管熱縮,波紋管尾部及線束尾部用帶膠熱縮管熱縮防護。

        3.4 充分考慮線束裝配實際情況

        駕駛室內線束經調研分析,采用編織網(wǎng)防護,解決了儀表盤內空間小、線束不易裝配等問題。

        分支處編織網(wǎng)固定:將編織網(wǎng)穿入主線束,再將相應規(guī)格的編織網(wǎng)穿入各分支線束至分支點處,然后用膠帶將各線束的編織網(wǎng)端頭纏繞固定(全纏)。將主線束編織網(wǎng)開口向里對折50mm,編織網(wǎng)完全包裹固定膠帶,再用膠帶纏繞固定對折處(點纏),然后用扎帶捆扎,固定后分支點尺寸符合圖紙要求。

        3.5 選用適合的先進設備

        選用適合于特種汽車整車線束制作的先進設備,滿足整車線束批量生產,定制非標設備。如使用剝線打標一體機,線號打印由油墨噴碼更改為激光打標,一臺設備同時完成導線裁剪、導線剝皮、導線打標3個工序,節(jié)約了線束制作耗材并提升了線束制作效率。

        確保線束制作關鍵工序端子壓接的精確性、品質統(tǒng)一性,打破模具通用化,根據(jù)端子型號定制不同模具及刀片,分類安裝于各端子機,且根據(jù)導線線徑選擇不同規(guī)格端子機壓接。

        3.6 方便整車電氣調試及維修

        為便于整車電氣調試及維修,在各分支線束端頭粘貼名稱標簽,經調研及試驗,PET不干膠標簽滿足耐高低溫、耐鹽霧、耐化學性腐蝕、防水等要求。在PET不干膠透明標簽黃色區(qū)域打印批次號及名稱。每根線束總成主干線線束端頭粘貼批次號,便于品質追溯。

        4 線束制作品質控制

        1)整個線束制作工序采用定員定崗,流水線操作。單獨成立線束班組,人員經過各工序理論、實操培訓,工藝考核合格后上崗,并定期進行工藝培訓,提高操作人員品質意識。

        2)編制各工序作業(yè)指導書及現(xiàn)場工藝文件,作業(yè)指導書包含該工序使用的設備、工藝流程、工藝要求、注意事項等內容。首先,作業(yè)指導書對應擺放在生產現(xiàn)場各工位,便于操作人員隨時掌握工藝要點。其次,分解具體車型線束圖紙,編制各導線裁剪明細表、名稱標簽打印表、波紋管裁剪明細表等現(xiàn)場工藝文件,操作人員一目了然,大大提高了生產效率,降低了操作錯誤率。

        3)根據(jù)所操作的零部件的型號,選擇相應規(guī)格的設備、模具等;根據(jù)各設備維護保養(yǎng)手冊,定期對設備進行保養(yǎng);操作前,首先檢查設備的完好性,比如刀片有無磨損、損壞,模具是否安裝牢固等;線束制作過程中,加強多余物控制,保持設備、平臺、工具干凈整潔;設備使用完成后,關閉電源。

        4)線束制作過程中,首先自檢所使用的端子、插接件、波紋管等零部件本身無裂紋、銹蝕、損壞等品質問題后才可操作。

        5)確保線束制作關鍵工序品質,加強檢驗環(huán)節(jié)。線束是特種汽車整車的關鍵件,在制作過程中,每道工序須按照檢驗流程檢驗。

        5 結束語

        低壓線束是特種汽車電氣系統(tǒng)的血管和神經,本文針對特種汽車低壓線束制作工藝流程、工藝要求作了相關介紹,不僅介紹了線束插接件的選型、線束外觀品質的提升,設備的改進,工藝流程的完善等方面,還介紹了線束制作品質控制方面??傮w來說,特種汽車低壓線束制作具有較大的發(fā)展前景和進步空間,需要做進一步的探討和研究,更好地確保整車電氣系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性及安全性。

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