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1　引言

 

汽車線束由端子、護套、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)動機線束、前部線束、儀表線束、底盤線束、門線束、頂部線束等（圖1）。

 

圖1　汽車線束分布圖

 

 

2　關(guān)于端子退針

 

線束是汽車的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在整車運行中負責(zé)傳遞電壓、信號及大量的數(shù)據(jù)。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)。

 

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行控制：設(shè)計選型、過程防護、端子壓接、組立、電測、裝配。

 

圖2　連接器退針示意圖

 

 

3、預(yù)防措施

 

a.　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.

 

圖3　插入力示意圖

 

 

 

②保持力（圖4）：端子從護套中直線拔出力（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。

 

圖4　保持力示意圖

 

 

③晃動量（圖5）：公母連接器在對插時，端子在護套內(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?。?。

 

圖5　晃動量示意圖

 

 

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。

 

圖6　端子孔防錯結(jié)構(gòu)測試示意圖

 

 

b.　過程防護

 

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杯（圖7）將端子頭部防護起來，組立時才能拆下保護杯。線束組立完成后需使用封口膠帶或護具將公端護套密封（圖8），防止運輸過程中端子受外物作用導(dǎo)致歪斜。

 

圖7　保護杯示意圖

 

 

圖8　封口保護示意圖

 

 

c.　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，運用機床工藝將端子和電路結(jié)合起來。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。

 

圖9　香蕉端子示意圖

 

 

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。

 

圖10　故障端子示意圖

 

 

d.　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，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。

 

圖11　測力計

 

 

e.　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套內(nèi)移動量，從而制作探針，并建立探針日常維護保養(yǎng)計劃。

 

圖12　防歪格柵/ 探針示意圖

 

 

f.　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套對正（圖13）插入，以降低裝配過程中由于公母端護套不對正導(dǎo)致端子被頂出風(fēng)險。

 

圖13　對插示意圖

 

 

4　結(jié)束語

 

本文對影響汽車線束端子退針的因素進行了深入的分析，從設(shè)計選型，線束制造，過程防護，裝配手法等方面預(yù)防及管控進行了具體的研究，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。