隨著汽車電器功能的日漸增多,用戶可體驗到的車用電器的正常與否越來越明顯。而線束作為串聯整車各電器零部件的橋梁,實現各電氣回路的正常連接,需要控制的內容也越來越多。在行業內壹直有種說法,汽車各板塊問題最多的是電器,而電器中問題最多的部件是線束。所以提升線束設計和制造的可靠性顯得重要。
針對汽車線束產品的眾多失效模式,插接件退端子壹直是最不可接受、又極難控制的問題。因為其既直觀地反映出產品的制造缺陷,又直接導致車輛功能失效。同時由於退端子影響因素較多,涵蓋設計、零部件生產、線束制造、物流等各個環節,所以控制難度較大。系統地對插接件退端子問題進行分析和控制顯得十分必要。
?1 .退端子的類型 在對線束出現的退端子問題進行分析時,比下圖所示的線束退端子問題,首先會判斷該端子是測試前就退出,還是測試時插對配件或者探針Holder後被頂出。判斷的方法是觀察連接器護套內端子鎖止結構是否被破壞。如鎖止完好,可以將端子重新插接,端子可保持良好的鎖緊狀態,不退出,就可以判斷退端子的原因是產品生產時未裝配到位;如果鎖止破損,就可以判斷是有外力將端子頂出或是單根受力被拉出:不同的判斷方向決定了不同的退端子控制方式。
總的來說,從用戶角度發現的退端子問題,從其產生的路徑上來說可分為兩類:
①端子在護套中未裝配到位導致退出;②端子對插時被頂出或是受拉力導致退出。
還有壹種就是供應商的來料本身就有問題,卡點缺料導致的退針。
第1類偏重於線束產品制造角度問題,第2類更偏重於線束、插接件的設計匹配問題,第3類 偏重於供應商來料問題。明確了退端子的類型,就可以縮小退端子的控制範圍,減少影響因子,便於鎖定其失效源頭,更準確地制定控制措施。
2 退端子的控制方法 2.1端子在護套中裝配不到位導致退針
端子在護套中未裝配到位直觀地說就是工人操作失誤,導致不合格品流出。目前的線束制造行業,端子插入插接件基本靠人工進行插入。在線束行業內大家普遍認知的端子插入手法為“壹插、二聽、三回拉”,最重要的就是“三回拉”,回拉動作執行的有效性,決定著退端子壹次合格率的高低。而員工的操作熟練程度又決定著回拉動作的有效性。在行業內提升員工操作熟練度的方法是:員工在每天生產前,先進行回拉操作建立回拉手感,根據這個手感來進行生產實踐。回拉操作執行的有效性完全由員工的感覺進行評估,其效果肯定會大打折扣。考慮到壹個工人每天插入端子數會達到約2000顆,在壹個制造廠內每天約有上百萬顆端子由人工進行裝配插入護套。所以,光靠人工操作和檢驗,已很難避免退端子問題流出至主機廠。
通過控制工人的操作方式來控制端子在護套中裝配無退出,從實踐來看只能短期減低退端子比率,但無法徹底解決,而工人的流動性又使該問題的整改效果產生很大的不確定性,所以需要尋求有效的檢驗手段來識別端子是否退出,確保有端子未裝配到位時,可以得到有效識別。導通設備上的推擠式探針就是在這樣的需求下應運而生的。
推擠式探針又稱開關針或大力探針,相對於傳統的導通探針而言,推擠式探針由上部與端子接觸的推擠模塊和下部與導通設備連接的檢測模塊組成,在檢測時只有端子將探針推擠模塊擠壓到檢測模塊上後,設備才能對線路回路進行檢測(圖2)。同時探針的壓縮力,相對於傳統的探針壓縮力不大於1.5N而言,其力值更大,但壹般不超過15N,具體以端子未裝配到位的止退力值而定。所以當端子未在護套中裝配到位時,端子無足夠的止退力將推擠模塊擠壓到檢測模塊上時,端子與設備無法形成檢測回路,導通檢驗不通過,於是可以有效地發現端子是否有退出。
在使用推擠式探針時,需要註意兩個問題:①探針與端子接觸位置應選擇正確(應選擇端子邊緣或端子彎折部位接觸),如果是探針插入端子內檢測,不能使用推擠式探針的模塊,容易造成端子擴孔;②推擠式探針在使用過程中,其推擠力會逐漸縮小,應對探針壓縮力進行日常維護,避免壓縮力過小,無法實現探測作用。
推擠式探針的應用制造層面上保證端子無退出變得容易,因為有了導通設備上探針對端子是否到位的100%檢測,使得制造過程中所出現的端子未裝配到位的問題都能得到有效的圍堵。我們不用再擔心因端子插入困難、端子正反均能插入、導線壓接飛絲、端子後包口壓接等問題無法有效規避和執行所帶來的端子未能裝配到位的隱患。
基於推擠式探針的應用和護套特點(帶二次鎖止和不帶二次鎖止),將端子在護套中裝配無退出的控制措施細化成如下控制路徑,見圖3。通過以下路徑可以確定端子在護套中裝配無退出。
? 需要說明的是此處所提到帶二次鎖止的護套是指帶二次鎖緊端子的附件(TPA),而不是指護套起限位作用的附件(CPA)。因為對於二次鎖止插接件來說,由於端子受護套壹次鎖止和TPA鎖止,雙重結構鎖緊,故出現退位的可能性幾乎不存在,但是這樣的結論是以二次鎖止具備二次鎖緊端子的作用為前提。因為在實際過程中插接件的設計並不是絕對完美的,往往會出現二次鎖止的尺寸設計不合理,導致無法起到鎖緊端子的作用。所以在應用某個插接件前,如果該插接件具有二次鎖止,就需要對其鎖止效果進行評估。
對於二次鎖止的裝配問題,導通臺上對二次鎖止的裝配檢測在行業內已有很成熟的應用。但在實際應用中,有的廠家為了導通檢查和返修的便利,往往會在導通後再裝配二次鎖止,這樣的裝配工序是存在風險的,因為端子未裝配到位,並不代表二次鎖止就壹定不能裝配到位,而在裝配二次鎖止後無導通檢查,就無法識別端子是否在正確的裝配位置。所以,任何起連接功能的裝配都應放在導通檢測前進行。
2.2端子對插時不被頂出
端子對插時不被頂出涉及到的控制點相對較多,這類故障出現的位置往往較集中,也更有規律性,有的甚至還有批量出現退端子的現象。對該類故障往下細分主要有端子保持力不夠和端子對插時未對配局中兩類。針對不同類型有不同的控制方法,具體如圖4所示。
端子保持力不夠主要體現在端子的鎖止結構存在缺陷,有人為返修損壞鎖止結構的情況,也有鎖止結構的尺寸、材料導致鎖緊端子存在缺陷的情況。這類問題在工廠的返修記錄和來料記錄上較易追溯,可以很快鎖定問題原因並進行相應的控制。但出現問題後的數量往往較大,尤其是護套鎖止結構的材質變更後,往往不易被察覺,所以端子在護套中的保持力應作為來料檢測內容在入廠驗收中進行體現,避免出現批量問題。
端子對插時未對中的問題在實際案例中發生較多,這類問題的原因不易發現,對於公母端子位置設計不匹配來講,通過簡單的尺寸校核就可發現問題,設計校核成本低,但若未發現,後期修模整改成本則較高,所以在選用插接件,尤其是零部件公端開模前,需要對公母端的接觸設計位置進行校核,降低退端子風險。而對於端子歪斜來講,涉及的故障因素較多,壓接、裝配、運輸都可能導致端子彎曲變形,但是彎曲超過壹定範圍很容易折斷,嚴謹人為掰直後使用,需報廢處理!下面重點介紹端子歪斜的控制方法。
端子歪斜在實際案例的研究來看,分為3類:轉運過程碰歪、壓接彎曲、導線對端子的拉扯(單根受力)。
? 1)轉運過程碰歪又分線束廠制造轉運時碰歪和線束廠發送到整車廠裝配過程中碰歪,對於這兩個不同的轉運階段,應用不同的控制方法對防止端子歪斜進行控制。在線束廠制造過程中,對於轉運過程中出現的歪斜,通過導通臺上的防歪矯正治具,對端子歪斜情況進行檢驗並矯正(圖5)。而對於線束總成配送到整車廠裝配的過程中,則應用增加護蓋的方式防止端子歪斜(圖6),這種塑料護蓋不但價格便宜,並且還可以回收重復利用。
2)壓接彎曲故障,顧名思義來源於壓接造成的端子上翹、下垂、扭曲等。壓接彎曲本身屬於壓接品質的控制範疇,可以參見其它壓接管理資料獲得相應的控制方法。在這裏簡單說明下,通過實際生產對比來看,有應用端子固定結構設計的模具(通俗點說將端子先按住,再壓接),對消除端子壓接彎曲故障效果明顯。
3)導線對端子的拉扯問題,是由於線束在設計或制作時,造成插接件尾部導線受力過猛,將插接件尾部導線的受力傳遞到端子,造成端子在護套中偏離其正常的插接位置。其控制核心應放在如何降低插接件尾部導線的受力,總的來說就是給尾部導線“松綁”。其控制方法從線束走向設計來看,線束分支點的位置選擇應確保插接件尾部導線對插順暢,插接件對接的線束分支點應在插接件對插平面上方(圖7)。
? 另壹個為插接件尾部導線“松綁”的方式是控制插接件尾部導線膠帶包裹的距離,避免膠帶纏繞過緊導致導線受力:壹般按照圖8所示的距離要求對線束產品進行制造。
?3 結束語 插接件退端子的原因多種多樣,在實際應用中應針對具體問題進行相應的分析和控制,按照本文所述的控制方法可以快速、高效地解決實際問題)基於行業內普遍將端子裝配中的“回拉”執行是否到位作為常規的控制內容二那如何保證回拉操作更有效呢?在實踐中,我們摸索出以下兩種方法:①端子插入手法由“壹插、二聽、三回拉”改為“壹插、二聽、三放(手)、四回拉”;②端子回拉需以肘關節為支點操作。以上兩種方法的出發點都是將員工操作動作分解、量化,便於標準化執行和員工操作規範性檢查,可以快速降低退端子的壹次裝配故障率,減少退端子比率,提升線束產品整體可靠性。