奚新文 袁浩
摘要:當前,全球新一輪科技革命和產業革命蓬勃發展,汽車與能源、交通、信息通訊等領域有關技術加速融合,電動化、網聯化、智能化成為汽車產業的發展潮流和趨勢。隨著汽車從單純的交通工具轉向智能終端和數字空間轉變,然而,線束作為汽車的“中樞神經”,是穩定可靠連接用電終端電器設備,進行信號輸送及電源的連接,汽車低壓線束包含銅線、護套、布基膠帶等;低壓線束在設計前期進行規避。
關鍵詞:線束;低壓線束;SE;工藝分析
一、引言
汽車沿著智能化和網聯化趨勢發展,各大汽車企業都在不斷積極探索汽車低壓線束布置方案。
隨著民眾對汽車性能提出了更高的要求,提高民眾的出行體驗,汽車電子信息功能的不斷增加,電子架構控制技術的已全面應用到汽車制造中,電子器件單元包括電控、感應器、數據采集卡、電源分配系統以及與之連接的線束是汽車的“大腦”和“中驅神經”。因此先進的汽車就引入了CAN總線配置,采用多路傳輸系統。與傳統線束比較,多路傳輸裝置大大減少了導線及聯插件數目,使布線更為簡易。
為提升汽車低壓線束在前期設計過程中,避免設計缺陷,基于奇瑞新能源eQ1產品開展汽車低壓線束SE(同步工程)技術,目的是要解決當前汽車低壓線束在試裝過程中出現的干涉、固定不牢、信號干擾等問題,促進低壓線束與其他零件相互融合,提高本公司產品的可持續發展和競爭力。
二、基本規定
整車線束作為電信號流動的載體,在汽車運行過程中有著不容舉足輕重的地位和作用。汽車整車線束由于各車型的結構型式,電器設備的數量,安裝位置、接線方法不同而有差異,但有基本的規定:單線制、各用電器并聯、有保險裝置以保護線路、采用單色或雙色導線、多色線。在SE工作中主要分析線束裝配中的過程工藝問題。
三、SE數據檢查
數據版本檢查:線束及配合件數據版本正確,如非同一版本,校核時需進行版本記錄;
數據完整性檢查:線束數據要完整,缺少數據需進行記錄反饋;
數據坐標檢查:線束數據在正確的布置坐標下;
數據干涉檢查:線束數據干涉檢查,要求無干涉
四、線束的SE分析項目
1、裝配性分析;
2;人機工程校核;
3、效率分析;
4、通過性分析;
5、維修性分析;
6、質量特性;
7、運動件校核;
8、歷史問題排查;
五、SE分析項目及其內容
1、裝配性分析;
a、定位結構分析:主定位控制XYZ方向,緊固點遵循主輔定位原則,三個安裝點,一般左上邊為主定位,控制四個方向,輔助定位孔一般布置在右上,控制兩個方向,左右方向放開不控制,剩余安裝孔一般設置為過孔,不對孔位進行控制;
b、定位尺寸分析:定位根據線束的需求,如設置精定位支架,每個方向一般控制0.2mm;
c、裝配路徑可達:操作工手拿著工件,先安裝主定位,再安裝輔定位,依次緊固安裝點,確保無三只手現象,即緊固時確保擺放工件到要求位置,一手持工件調整位置,另一只手手持工具可順利進行緊固;
d、裝配空間分析:需要手持工具時,線束裝配空間滿足要求,無手持工具,線束插頭可以滿足插接裝配空間及手部空間。
2、人機工程校核
a、裝配可視性:各線束插頭裝配時,留出裝配的視窗,確保裝配可視,杜絕摸插頭工時浪費,消除線束盲插盲裝現象;
b、操作姿態分析:作業姿態滿足要求,裝配順手順暢,姿態無困難作業,例如深蹲、側身扭轉和半蹲回探等;
c、勞動強度分析:裝配零部件的勞動強度分析,消除單件15Kg以上的重勞力作業;
d.安全性檢查:人機安全性檢查。
3、效率分析;
a、結構優化:每個支架三個緊固點,安裝在螺柱上打螺母,此處可以節約工時;
b、標準件數量:裝配件是三個緊固件,支架一般兩個安裝點,一個安裝點的支架要有定位防轉結構,裝配數量不能減少;
c、模塊化可行性:分析結構支架與模塊是否可以總成上線。如果不能模塊化上線,按分成裝配,例如線束支架與線束總成、手制動拉索與線束總成等。
4、通過性分析
a、夾具適應用與共用性;
c、輔具適用性;
c、機械化通用性;
d、設備通過性。
5、維修性分析
a、操作容易度:分析各插頭是否能拆下來,確保線束操作的維修性;
b、標準工具是否能拆卸:可以用標準工具進行返工和維修,無特殊工具。
6、質量特性
a、漏水密封:考慮線束卡接點的漏水可能性,確保密封性,部分環境使用防水的標準件和卡扣;
b、異響:固定可靠,無松動,插頭在慣性作用下的運動需要留出安全間隙,間隙不足的需要形成海綿膠套防護;
c、可靠性:線束插頭和安裝點的可靠性,實車工藝驗證中專題探測。
7、運動件校核;
運動校核:線束涉及到運動件的,SE中需要運動校核,在運動件全運動包絡中留出安全距離,消除線束運動造成的靜態接觸和動態磨損。
8、歷史問題排查;
將企業的FMEA失效模式庫中的歷史遺留問題對應到線束SE分析里,消除設計中的歷史問題失效風險。
六、總結
在汽車低壓線束從設計開始,需考慮成本、工藝、質量等多方面的問題,希望通過開展前期的SE同步工程工作,提前識別出線束部分的工藝質量各方面的問題,在數據階段促進產品成熟度,本文列舉出常見的線束SE分析中需要考慮的問題點,通過本文研究希望可以給同行業一些建議和參考。
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作者
奚新文,工程師,機械設計與制造;主要業績:獲得安徽省科技廳3項成果證書,獲得2019年省科技進步獎三等獎,作為主要項目人員完成國家級、省、市級三項重大科研項目;主要研究方向:汽車制造工藝及工廠設備規劃。