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端子剖面不良分析及解決方案
因此,線束的檢測顯得至關(guān)重要:不僅能提供可信度高的分析報告,避免審廠的行程成本;還能為各種端子壓接不良提供解決方案。
剖面分析是一種
更準(zhǔn)確,更全面
的檢測方法,最初主要應(yīng)用于汽車線束壓接質(zhì)量的檢測。
隨著端子壓接質(zhì)量要求的不斷提高,越來越多的,
不同領(lǐng)域的客戶都采用了剖面檢測,這已成為了一種趨勢
。
剖面分析
端子剖面圖作為高級分析方法可進(jìn)一步鑒定壓接狀況。端子剖面圖應(yīng)被用作與將來所做截面進(jìn)行比較的參考圖。該參考圖制作時應(yīng)使用新的工具進(jìn)行壓接,以避免損傷的工具提供不正確的參考圖。
展開 新能源車高壓線束設(shè)計方法流程與布置要求
1.3 高壓線束的制作
高壓線束的制作主要涉及高壓線束端子的壓接、屏蔽層處理、防護(hù)以及絕緣電阻的檢測。
1) 高壓線束端子的壓接
高壓線束端子的壓接水平影響著高壓線束的電阻率,接觸電阻以及絕緣性能。評價端子壓接程度的好壞從這幾方面:端子端面壓著狀態(tài)、端子承受最大拉拔力、端子壓著后接觸性能阻抗綜合評價。
端子壓接不緊,端子承受最大拉拔力達(dá)不到要求,高壓導(dǎo)線容易從端子松脫,造成高壓安全事故;
端子壓接過緊,端子承受最大拉拔力有所下降,端子端面壓著結(jié)構(gòu)緊湊,端子壓著后接觸性能阻抗增大,在大電流的作用下,容易在端子壓接處局部發(fā)熱生成高溫區(qū),能量損耗嚴(yán)重,甚至發(fā)生火災(zāi)。
因此通過從上述三方面檢測保證端子壓接到位,具體檢測設(shè)備見圖1。
端子剖面分析儀,用于分析端子壓著端面導(dǎo)線分布壓接情況。拉力測試機,用于測試驗證端子壓緊情況。電壓降測試儀,用于檢測端子壓著后接觸性能阻抗。
2) 高壓線束的屏蔽層處理
由于新能源商用車上高壓零部件屬于大電流工作器件,其工作期間,會對車載低壓電器,尤其是控制器類部件,產(chǎn)生很強的電磁干擾,故高壓線束一般采用帶屏蔽層結(jié)構(gòu)。
高壓線束在制作過程中,需要按照連接器的操作說明書,對高壓線上的屏蔽層進(jìn)行處理,以避免因屏蔽層處理不當(dāng)產(chǎn)生過量的電磁泄露,影響其他車載器件或者通訊設(shè)備的正常工作。
3) 高壓線束的防護(hù)
高壓線束在壓接完成后,根據(jù)其在車輛上的布置位置以及使用工況,在其外表面要用橙色波紋管、編織物管或者紡織膠帶等外敷物進(jìn)行包裹,以增加其耐磨性、隔熱性以及美觀性。常用的高壓線束外敷物及其特性見表3。
4) 高壓線束的絕緣電阻檢測
高壓線束是新能源商用車上的應(yīng)用最廣泛的高壓零部件,也是最容易出現(xiàn)絕緣故障的高壓零部件,因此,高壓線束的絕緣電阻測量是高壓線束制作過程中必須進(jìn)行的監(jiān)控項。
展開 線束工程師:高壓線束設(shè)計基礎(chǔ)與方法
2.3 高壓線束的制作
高壓線束的制作主要涉及高壓線束端子的壓接、屏蔽層處理、防護(hù)以及絕緣電阻的檢測。
1) 高壓線束端子的壓接
高壓線束端子的壓接水平影響著高壓線束的電阻率,接觸電阻以及絕緣性能。
評價端子壓接程度的好壞從這幾方面:端子端面壓著狀態(tài)、端子承受最大拉拔力、端子壓著后接觸性能阻抗綜合評價。
端子壓接不緊,端子承受最大拉拔力達(dá)不到要求,高壓導(dǎo)線容易從端子松脫,造成高壓安全事故;
端子壓接過緊,端子承受最大拉拔力有所下降,端子端面壓著結(jié)構(gòu)緊湊,端子壓著后接觸性能阻抗增大,在大電流的作用下,容易在端子壓接處局部發(fā)熱生成高溫區(qū),能量損耗嚴(yán)重,甚至發(fā)生火災(zāi)。
因此通過從上述三方面檢測保證端子壓接到位,具體檢測設(shè)備見圖1。
端子剖面分析儀,用于分析端子壓著端面導(dǎo)線分布壓接情況。拉力測試機,用于測試驗證端子壓緊情況。電壓降測試儀,用于檢測端子壓著后接觸性能阻抗。
2) 高壓線束的屏蔽層處理
由于新能源商用車上高壓零部件屬于大電流工作器件,其工作期間,會對車載低壓電器,尤其是控制器類部件,產(chǎn)生很強的電磁干擾,故高壓線束一般采用帶屏蔽層結(jié)構(gòu)。
高壓線束在制作過程中,需要按照連接器的操作說明書,對高壓線上的屏蔽層進(jìn)行處理,以避免因屏蔽層處理不當(dāng)產(chǎn)生過量的電磁泄露,影響其他車載器件或者通訊設(shè)備的正常工作。
3) 高壓線束的防護(hù)
高壓線束在壓接完成后,根據(jù)其在車輛上的布置位置以及使用工況,在其外表面
要用橙色波紋管、編織物管或者紡織膠帶等外敷物進(jìn)行包裹,以增加其耐磨性、隔熱性以及美觀性。常用的高壓線束外敷物及其特性見表3。
展開 汽車線束制造過程中的工藝防錯
自動化水平較低該工序以人工作業(yè)為主導(dǎo),包括手工穿栓、熱縮管、閉口PVC管、綁線、單線手工壓接端子、合線壓接節(jié)點、超聲波焊接節(jié)點等作業(yè),同時也是出現(xiàn)制造錯誤較多的一個工序。即便運用MES系統(tǒng)的工廠,該工序也是MES系統(tǒng)防錯設(shè)計比較薄弱的一個環(huán)節(jié),如果對每一項操作都在MES系統(tǒng)中設(shè)計,將出現(xiàn)多個環(huán)節(jié)的半成品物料的周轉(zhuǎn)等待,增加制造的復(fù)雜性,嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提高和增加MES系統(tǒng)工藝維護(hù)的強度,導(dǎo)致系統(tǒng)維護(hù)錯誤和工藝數(shù)據(jù)更新延遲。通過合理的工藝防錯設(shè)計和防錯工裝的應(yīng)用,能夠有效的防止生產(chǎn)制造錯誤的出現(xiàn)。
對于壓接質(zhì)量,端子機可以配置壓力監(jiān)測系統(tǒng)CFM和端子切面分析系統(tǒng),對壓接不合格的及時處理。
首件檢驗對端子做剖面分析及拉力測試、電壓降測試也是確保壓接質(zhì)量,有效預(yù)防批量壓接不良的重要途徑。
對顏色、大小、形狀相似或接近的防水栓,通過工藝編排在不同的工位進(jìn)行手工作業(yè),或者采用機器穿防水栓操作;每種防水栓存儲容器上帶有物料號、描述、圖片等醒目標(biāo)識能有效識別。
每捆半成品導(dǎo)線標(biāo)簽的看板信息、導(dǎo)線信息、產(chǎn)品項目信息完整、清晰也能有效的防止看板導(dǎo)線的使用錯誤。相同看板的半成品導(dǎo)線集中存放在緩存架、周轉(zhuǎn)車、周轉(zhuǎn)箱中且標(biāo)識完整易于識別,也能有效的防止看板導(dǎo)線的錯誤拿取使用。
在合線壓接(焊接)工位,出現(xiàn)制造錯誤較多的就是左右兩側(cè)的導(dǎo)線根數(shù)錯誤或看板使用錯誤。因此在工藝設(shè)計時,根據(jù)合線看板作業(yè)卡,分配兩個工位進(jìn)行合線壓接前的綁線作業(yè),綁線作業(yè)完畢的半成品上帶有唯一的綁線半成品標(biāo)識卡片。運用防錯工裝在綁線工位作業(yè)臺上設(shè)計綁線導(dǎo)線隔離槽或卡具,有效防止綁線操作錯誤,預(yù)防出現(xiàn)多綁、漏綁、錯綁線的操作錯誤,圖4所示:綁線分割槽。
展開 
汽車線束制造過程中的工藝防錯
自動化水平較低該工序以人工作業(yè)為主導(dǎo),包括手工穿栓、熱縮管、閉口PVC管、綁線、單線手工壓接端子、合線壓接節(jié)點、超聲波焊接節(jié)點等作業(yè),同時也是出現(xiàn)制造錯誤較多的一個工序。即便運用MES系統(tǒng)的工廠,該工序也是MES系統(tǒng)防錯設(shè)計比較薄弱的一個環(huán)節(jié),如果對每一項操作都在MES系統(tǒng)中設(shè)計,將出現(xiàn)多個環(huán)節(jié)的半成品物料的周轉(zhuǎn)等待,增加制造的復(fù)雜性,嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提高和增加MES系統(tǒng)工藝維護(hù)的強度,導(dǎo)致系統(tǒng)維護(hù)錯誤和工藝數(shù)據(jù)更新延遲。通過合理的工藝防錯設(shè)計和防錯工裝的應(yīng)用,能夠有效的防止生產(chǎn)制造錯誤的出現(xiàn)。
對于壓接質(zhì)量,端子機可以配置壓力監(jiān)測系統(tǒng)CFM和端子切面分析系統(tǒng),對壓接不合格的及時處理。
首件檢驗對端子做剖面分析及拉力測試、電壓降測試也是確保壓接質(zhì)量,有效預(yù)防批量壓接不良的重要途徑。
對顏色、大小、形狀相似或接近的防水栓,通過工藝編排在不同的工位進(jìn)行手工作業(yè),或者采用機器穿防水栓操作;每種防水栓存儲容器上帶有物料號、描述、圖片等醒目標(biāo)識能有效識別。
每捆半成品導(dǎo)線標(biāo)簽的看板信息、導(dǎo)線信息、產(chǎn)品項目信息完整、清晰也能有效的防止看板導(dǎo)線的使用錯誤。相同看板的半成品導(dǎo)線集中存放在緩存架、周轉(zhuǎn)車、周轉(zhuǎn)箱中且標(biāo)識完整易于識別,也能有效的防止看板導(dǎo)線的錯誤拿取使用。
在合線壓接(焊接)工位,出現(xiàn)制造錯誤較多的就是左右兩側(cè)的導(dǎo)線根數(shù)錯誤或看板使用錯誤。因此在工藝設(shè)計時,根據(jù)合線看板作業(yè)卡,分配兩個工位進(jìn)行合線壓接前的綁線作業(yè),綁線作業(yè)完畢的半成品上帶有唯一的綁線半成品標(biāo)識卡片。運用防錯工裝在綁線工位作業(yè)臺上設(shè)計綁線導(dǎo)線隔離槽或卡具,有效防止綁線操作錯誤,預(yù)防出現(xiàn)多綁、漏綁、錯綁線的操作錯誤,圖4所示:綁線分割槽。
展開 電動汽車高壓連接器概述及測試驗證
2.5 端子輔助結(jié)構(gòu)
連接器端子保持輔助結(jié)構(gòu)(TerminalPositionAssurance,簡稱TPA)(圖10),是用于對端子的二次保護(hù)和限位的一種結(jié)構(gòu),防止端子在外界拉力的作用下脫出,造成線路中斷,應(yīng)用在環(huán)境比較惡劣或要求拉脫力更大的情況下。這種構(gòu)成中一般會包含兩種保持結(jié)構(gòu),一是端子本身的保持結(jié)構(gòu),另一種是由TPA構(gòu)成的保持結(jié)構(gòu)。
2.6 關(guān)鍵參數(shù)端子壓接評估
端子壓接是連接器行業(yè)核心的關(guān)鍵工藝,評價端子壓接的效果主要由以下幾點組成。
1)端子抗拉力。評估端子壓接的效果包含端子與線之間的壓接最小抗拉強度。主要參數(shù)要求見表1。
2)端子電阻。評估端子壓接的效果包含壓接電阻測試評估。表2為端子電阻。
3)端子壓接剖面分析。對壓接后的端子壓接有效區(qū)域(選擇壓縮最致密區(qū)域)進(jìn)行端面截斷,打磨,剖光,然后用專業(yè)的設(shè)備進(jìn)行壓縮比測試,在放大約5~10倍時要求被壓縮的線纜銅絲間無可見空隙,且壓縮比控制在80%~90%為宜。
4)端子溫升。溫升測試,一般要求溫升不超過55K(不同的標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)不同的要求,也有50K)。國標(biāo)GB/T37133—2018中的要求是55K。
6)端子壓高壓寬的定義。對于前面測試OK后的端子進(jìn)行端子壓高、壓寬定義,并在制程過程中進(jìn)行CPK管控。
2.7高壓連接器的綜合檢測
高壓連接器及線束在生產(chǎn)下線過程中,需對產(chǎn)品性能進(jìn)行綜合檢測,這類綜合檢測對產(chǎn)品品質(zhì)起到非常重要的把關(guān)作用,一般會包含但不限于以下幾項進(jìn)行測試。
1)耐壓測試。
展開 汽車線束制造及檢測設(shè)備
表3:HBQ-802-10A技術(shù)參數(shù)表
電源 Power supply
AC220V/50Hz
功率 Power
400W
最大送線速度 Maximum Speed
6米/秒
外形尺寸 Dimensions
W1065*D480*H1300
本機重量 Weight
50KG
表3:HBQ-802-10A技術(shù)參數(shù)表
3 檢測設(shè)備
3.1 HBQ-051型端子斷面分析工作室
本系統(tǒng)是線束行業(yè)內(nèi)部品質(zhì)檢驗的一種精良分析設(shè)備,由端子切割、研磨、腐蝕、清洗、斷面圖像采集、報告打印等單元組成。在3~5分鐘內(nèi)即可完成對一個端子的處理過程,極大地提高了端子斷面品質(zhì)檢驗的速度。
◆技術(shù)參數(shù)
型 號:HBQ-051
范 圍: 0.08~8.0 sqmm(最佳)
切割輪厚: 0.6 mm
轉(zhuǎn) 速:2800 rpm(切割) 1400 rmp(研磨)
腐 蝕:定時酸液泡沫腐蝕
圖像處理:130萬像素攝像頭,USB2.0接口 10~45倍高清顯微鏡,定倍測量帶壓縮比測量分析軟件
處理時間:3~5分鐘
電 源:AC220V 50Hz
外形尺寸(mm):W1900×D1500×H800
剖面分析是為了保證壓接后的端子有良好的機械性能和電性能而引入的一個非常重要的工具手段,具有良好剖面的端子,往往具有很好的機械性能和電性能。
展開 汽車線束制造及檢測設(shè)備
表3:HBQ-802-10A技術(shù)參數(shù)表
電源 Power supply
AC220V/50Hz
功率 Power
400W
最大送線速度 Maximum Speed
6米/秒
外形尺寸 Dimensions
W1065*D480*H1300
本機重量 Weight
50KG
表3:HBQ-802-10A技術(shù)參數(shù)表
3 檢測設(shè)備
3.1 HBQ-051型端子斷面分析工作室
本系統(tǒng)是線束行業(yè)內(nèi)部品質(zhì)檢驗的一種精良分析設(shè)備,由端子切割、研磨、腐蝕、清洗、斷面圖像采集、報告打印等單元組成。在3~5分鐘內(nèi)即可完成對一個端子的處理過程,極大地提高了端子斷面品質(zhì)檢驗的速度。
◆技術(shù)參數(shù)
型 號:HBQ-051
范 圍: 0.08~8.0 sqmm(最佳)
切割輪厚: 0.6 mm
轉(zhuǎn) 速:2800 rpm(切割) 1400 rmp(研磨)
腐 蝕:定時酸液泡沫腐蝕
圖像處理:130萬像素攝像頭,USB2.0接口 10~45倍高清顯微鏡,定倍測量帶壓縮比測量分析軟件
處理時間:3~5分鐘
電 源:AC220V 50Hz
外形尺寸(mm):W1900×D1500×H800
剖面分析是為了保證壓接后的端子有良好的機械性能和電性能而引入的一個非常重要的工具手段,具有良好剖面的端子,往往具有很好的機械性能和電性能。
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