汽车电线装配中的常见问题及解决方法
摘要:分析了绝缘回缩、异常剥离力、不够柔软度、不准确裁线长度和截面不规则等汽车电线装配问题,出原因并出解决方法。
关键词:汽车电线;装配;常见问题;解决方法
车辆电线是汽车电路的主要网络,用于连接汽车的电气和电子部件并相应地运行。当发动机是汽车的大脑,电线的是血管。功能上有两种汽车电线:运载驱动执行电流的电源线和传输传感器输入命令的信号电缆。电力线是传输大量电流的粗线,信号线是不运载电力的细线。电缆的使用情况因功能和配置而略有不同。对于普通家用车辆,估计使用2 000米的电缆,主要是传达信号的细线。细线的外径较小,隔热层较薄,稳定性系数较低。在后续的装配中,可能会出现一些棘手的问题。
一、绝缘回缩
1.根本原因分析。也称为缩头是指在电线裁断或绝缘剥除一段时间后,由于内部绝缘而导致的应力往后回缩。如果收缩长度肉眼可见,则连接端子时无法将导线移动到指定的位置。车辆运
行时,电缆容易脱离终端,影响信号传输。大多数绝缘回缩为0。5 mm2或更少线材在线材的制造、后续加工和装配过程中发生,主要影响因素是:(1)收放线张力。挤出头部和冷却水槽线材后,需要一定的张力才能将线材加入轴中。如果张力过高,则拉力后将完全拉伸。由于铜单丝和绝缘的抗拉强度和抗拉强度不同,铜和绝缘的变形和内部应力也不同。当裁线尺寸稳定时,铜和绝缘体长度会有不同的变形,最后的绝缘体会收缩。(2)剥离力。线材与绝缘层之间的连接越紧密,剥离力就越大,裁线时更难分离。绝缘体和导体之间的拖拽,可回缩绝缘体。(3)裁线过程中切削的深度。目前,线束制造商通常使用自动裁线来裁断配线。如果裁断切割中的深度不足,则无法有效地切割绝缘体。
2.解决方案。(1)放线模式由导线的拉力控制,导体拉得更强,张力随配合轴上导体数的变化而变化,导线的拉力不稳定。因此,建议根据规范对挤出或辐射操作采用主动放线方法,并在规范更换时及时调整张力,以避免因过度闭合张力而导致电压位移。此外,应定期检查和维护供电张力,以确保张力稳定均匀。(2)确保张力在控制区内,以避免因张力过大而引起的绝缘回缩。(3)裁线时,选取合适的电线外径和保温材料厚度工具,以逐个确定刀具的下刀深度,并确保实际切断绝缘层。
二、剥离力异常
1.根本原因分析。目前,汽车标准电线通常不是明确设定为剥离力强度值,而是通过发货协商确定的。剥离力超过大规定的限度时,难剥离、损伤裁刀或绝缘回缩;根据多年的生产经验和线束制造商的处理情况对截面不同剥离力的控制限制。影响汽车剥离力因素有:(1)预热导体。挤出机的挤出温度可能大于160℃,挤出模具温度可能更高,因此,将热塑包覆至导体后,由于导体与塑胶之间的温度差异很大,很容易形成热塑导致不正常剥离力的内部应力。(2)冷却效果。挤出后其温度很高。如果直接用冷水冷却,骤冷出现,异常剥离力,尤其是冬天温度较低时明显。材料特性。硬度、密度等不同的材料不同,因此在相同条件下产生的线材剥离力也不同。(4)挤出压力。挤出压力越大,越大剥离力,挤出压力越低,越弱剥离力。挤压模具的挤出压力大于挤出模具(半挤出)和挤管挤出压力,挤压会产生更大的剥离力。此外,对于同一个模具组合,模芯与模套之间的距离太近,会对线材的剥离力重大影响。
2.解决办法。(1)预热导体。机头在导体进入之前,通过导体预热器将导体预热到一定温度,可以有效地消除突然应用热塑料后冷导体形成的内部应力,提高绝缘延长和粘附性。(2)冷却分段。当导线穿过挤出机头部之后的第一个水槽时,建议使用热水冷却区域,该区域可以控制70~90℃之间的水温。水槽第二段可以利用室温冷却水有效消除室温冷却水突然相遇后形
成的内部压力。(3)附着力减少。对于聚丙烯等硬质塑料,可在导体上涂硅油以减少粘附;护套线让绝缘线芯通过滑石粉,在线芯表面涂上滑移粉,减少导管层与线芯之间的粘附。(4)控制挤压压力。通过调整模具类型和型芯与模套之间的距离,可以控制剥离力压力。模芯与模套之间的距离越近,越大挤出压力,粘附度越高,反之亦然。
三、柔软度不够
1.根本原因分析。由于汽车缆线的安装空间有限,因此需要柔软度,以便电线能够在狭小的空间内弯曲迂回。如果柔软度不足,则配线在安装时可能会导致单丝折断或开裂绝缘。柔软度两个方面:(1)退火铜丝。机械性能和柔软度可以在退火后改变,退火的种类和程度对柔软度有很大影响。(2)单丝直径和导体结构。同一结构中具有相同横截面的导线根数越多,单丝导线的直径越小,曲线就越软。不同结构中具有相同横截面的线材,束绞比一般绞合柔软;此外,导体之间的距离越小,它就越软,也就越不柔软。
2.解决措施:(1)为了确保连续退火的多头拉丝,铜丝应尽可能使用退火充分和均匀;(2)设计导线时,应通过标准符合规格和客户要求的电缆线束绞来提高电缆的柔软度,并增加单丝直径、缩小距离等方面。
四、裁线长度不准确
1.根本原因分析。(1)磨损牵引装置。裁线设备通过履带或牵引轮进行裁剪,以便在一定长度内输送电线,牵引装置的压力通常由大气压力调节。如果牵引装置磨损或牵引压力不足,则会降低导线与牵引装置之间的摩擦系数,导线夹不牢,会出现滑动现象,导致布线的导线长度不足。(2)校直电线。由于交货导线通常以成圈或NPS方式提供,因此在列车运行期间,导线会在切线之前弯曲,尤其是在冬季低温下,通过排列车轮进行排列。校准时,如果导线弯曲或压力过大,则裁线长度不正确。
2.解决措施。(1)定期检查牵引装置,必须及时更换细微的凹槽皮带或牵引轮面。(2)电线为了避免由于导线曲率和曲率而造成的不正确的裁线长度,必须在输送过程中对齐和调整校直压力。冬天低温时,电缆可以用烘箱或电暖扇烘暖,以缓解弯曲。
裁线断面不整齐
裁线断面不一致,当裁刀刮导线时,如果导线导体中的一条或多条导线被裁线,则它们将被拉伸且不一致。比较了汽车钢丝绳被截断后导体的横截面。在电缆的左侧,会看到一条导线被工具拔出,引线部分不一致,并且引线部分在电缆的右侧是齐平的。
1.原因分析。(1)绞合导体时,铺设线张力不稳定,单丝跳出原绞合位置形成背股。在裁线过程中,刀具会切割后背股并将其单丝以进行拉长。(2)束线框尺寸过大,导致绞合缺乏圆度和密封性。(3)裁刀裁线时,其深度过大,导体裁刀切上,导致单线延长。
2.解决措施。(1)束线张力采用重锤质量控制代替气压力控制,有效防止电压波动引起的后背股。(2)眼模必须选择合适型号。其尺寸大于0.002~0.005 mm,即模制导线的外径。眼模成型材料需要较高的耐磨性、较高的强度和较高的光洁度效果。建议使用聚晶模或者钻石模,并定期对其进行检查和维护,以防止模具过度磨损导致悬置后导线的进一步断裂和脱落。(3)裁线时应根据线径和绝缘层厚度选择合适的切削刀具,并逐案确定切削刀具的切削深度,以确保绝缘层实际切断,避免下刀太深被拉长单丝。
汽车预热器
尽管产品标准中由很多问题,且这些问题很可能发生,但如果制造过程未得到适当控制,则很容易影响客户的后续加工和装配。因此,汽车电力线制造商应采取预防措施消除隐患。
参考文献:
[1]李涛.汽车线束设计及线束用原材料[J].汽车电器,2019(10):16-19.
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