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汽车线束连接器端子退针技术
时间:2021-10-12 阅读: 47

一、导言

汽车线束由端子、护套、导线、连接器、胶带、波纹管、 PVC管、热缩管、熔断器、保险盒等配件组成,起到整车神经网络的作用,传递信号,执行电能作用。由于线束在整车中的作用不同,分为发动机线束、前线束、仪表线束、底盘线束、门线束、顶部线束等。


二、退针

线束是汽车的神经网络系统,负责在整车运行过程中传输电压、信号和大量数据。尤其是在互联网和大数据背景下,不仅要求线束载体起到通断作用,对数据的传输速率和响应能力也提出了更高的要求,同时由于线束的物理布局空间有限,给其售后维修带来了更大的挑战。

端子退针是线束比较常见的故障模式。退针意味着端子没有到达预期位置,从而使连接器功能失效。汽车线束主要依靠人工工作,控制难度可想而知,为了更好地预防和控制端子退针问题,控制主要从以下几个方面进行:设计选型、工艺防护、端子压接、组立、电测、装配。


三、设计选择

质量是设计和制造出来的,不是测试出来的,预防端子退针首先应从设计和选型入手开展预防,这里有五个考量指标。

(1)插入力:端子装配的难度,端子预装连接器中的电阻越小,预装到位就越容易。因此,选择时的第一个考核指标是插入力,插入力越小,组装越容易,端子退针的风险越小。

(2)保持力:端子从护套中的直线拉力(即保持力),保持力越大,连接器插入时弹出的可能性就越小,在这种设计选型时考量指标可以选择保持力大的连接器和端子。

(3)晃动量:公母连接器在对插时,护套内端子的晃动量会显著影响端子被顶出,为了降低对插时退针的风险,在设计选型时尽量选择作为统一厂家的端子和连接器(目的:保证端子和连接器匹配时晃动量最小)。

(4)到位音:端子组立到位时的声音,目前行业对端子的预装依赖人工工作,存在端子退针的风险。如何让员工更好的识别端子预装到位,这里介绍一个考核指标,即到位声,端子组立到位声高于环境声(环境声级应为30dB-50dB):湿前7dB,湿后5dB,或者双方商定。

(5)端子孔防错结构:当端子插错方向时,端子无法插入端子孔或绝缘支撑和密封暴露在端子孔外。在解决问题的过程中,我们发现有些端子可能会以错误的方向插入连接器,在拉回时很难识别。因此,在设计和选择类型时,有必要考虑端子插入方向错误的难度,以保证在错误方向组立端子时,无法到位。


四、过程保护

影响端子退针的因素有两个:一是弹片变形,二是端子歪。两者在过程中都受到外力的影响,导致端子变形,为了保护端子弹片不被外物影响导致变形,端子压接后应使用保护杯保护端子头,保护杯只能在组装后才能取下。线束组装后,公端护套应使用密封带或保护装置密封,以防止端子在运输过程中受外物作用导致歪斜。


五、端子压接

端子压接是汽车线束生产过程中的关键环节,其主要工艺过程是将电气系统与端子连接起来,通过机床技术将端子与电路结合。端子压接也是线束生产过程中端子退针的影响因素,“香蕉”端子是端子压接过程中常见的问题,导致端子过度弯曲。当端子弯曲组装时,轻则造成连接器的插拔力增加,重则造成公端子不会插入母端子的有效区域,出现端子退针,调整压接设备上的限位销可以解决这个问题。


六、组立

线束装配主要依靠手动操作,为了更好地降低端子组装不到位的风险,行业普遍遵循“一插,两听,三回拉”的原则。一插指的是插端子,二听指的是听端子插到位的声音,三回拉指的是端子插入后拉一下端子看是否会脱出,一个员工一天插入端子上千次容易造成工作疲劳,为了更好地让员工形成肌肉记忆,我们做了调整:第一,班前“拉一下”,休息“拉一下”,这里的拉一下也就是指在工作岗位设置拉力机,开班前,休息后员工都需要用手拉动测力计,保证员工的插入力度,形成肌肉记忆;第二,“一看,二插,三听,四回拉”,增加“一看”的目的是识别端子变形和香蕉端子,保证插入时插入方向正确。


七、电测

线束电气测量是线束制造中的一个重要环节,为了保证端子歪斜,有效识别和拦截端子退针,电测设备需要满足以下条件:一是公端子夹具必须佩戴防歪格栅,保证歪斜的端子不能导通;二是电测探针采用螺纹台阶针,可以有效防止电测过程中端子被顶出;三是根据尺寸链,计算出端子在护套内的移动量,从而制造探针,建立探针的日常维护保养计划。


八、装配

案例:A车间举报某车辆左前门控制面板插头批量安装困难(端子退针),经现场调查分析,确认车辆由B车间移到A车间进行组装,该员工在组装时没有正确插入,导致线束母端子弹出,正确组装后故障消失。该案例充分证明,员工需要确保在线束组装过程中,公母端护套对正插入,以降低组装过程中公母端护套错位导致端子被顶出的风险。


九、结论

本文对影响汽车线束端子退针的因素进行了深入分析,并从设计选型、线束制造、工艺保护、装配工艺等方面进行了详细的防治研究,不仅为线束的设计选型提供了指导,也为线束制造过程的控制提供了具体建议,为失效模式的分析提供了具体方法。

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