特種汽車低壓線束制作工藝研究

范 麗，王 瑩，李瑞蓉，李明源

（泰安航天特種車有限公司，山東 泰安 271000）

低壓線束是特種汽車電路的網(wǎng)絡(luò)主體，是汽車的“中樞神經(jīng)”，是連接電源和各個(gè)電氣元器件的重要部件，是傳輸能量、傳遞各個(gè)信號(hào)的載體。特種汽車車架線束裸露在外，整車線束需滿足耐高低溫、耐鹽霧性能、耐化學(xué)性能、耐振動(dòng)性能、防水等技術(shù)要求，滿足特種汽車行駛工況及環(huán)境復(fù)雜的需求。隨著特種汽車對(duì)于環(huán)境、屏蔽、安全等要求的不斷提高，整車電控系統(tǒng)不斷增加，特種汽車線束越來(lái)越復(fù)雜，線束故障率也相應(yīng)增加，這就要求提高線束制作品質(zhì)及可靠性。

1 低壓線束概述

低壓線束是指在汽車內(nèi)部連接各個(gè)電氣設(shè)備之間的電線，這些電線一般是呈現(xiàn)出捆扎的狀態(tài)，并且是以束狀的形態(tài)存在，所以稱之為線束。低壓線束由導(dǎo)線、端子、插接件、波紋管、熱縮管、硅橡膠等組成。

特種汽車電氣系統(tǒng)故障中60%的故障原因?yàn)榫€束制作品質(zhì)問(wèn)題，主要為功能性失效、外觀性失效、防護(hù)性失效等問(wèn)題。

1）功能性失效：端子壓接品質(zhì)、端子插接品質(zhì)問(wèn)題直接導(dǎo)致整車某電控系統(tǒng)無(wú)法工作。

2）外觀性失效：線束采用開(kāi)口波紋管防護(hù)并用電工絕緣膠帶纏繞固定，線束不美觀，直接影響整車外觀。

3）防護(hù)性失效：分支線束插接件尾端未防護(hù)，插接件進(jìn)線端進(jìn)水等問(wèn)題將導(dǎo)致端子連接異常。

線束品質(zhì)的好壞直接關(guān)系到特種汽車電氣系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，提高線束制作水平及線束可靠性勢(shì)在必行。

2 低壓線束制作工藝流程及要求

1）導(dǎo)線裁剪與導(dǎo)線打標(biāo)（線號(hào)）。其中，導(dǎo)線裁剪是根據(jù)導(dǎo)線明細(xì)表用裁剪打標(biāo)一體機(jī)批量性（根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃車型數(shù)量）裁剪導(dǎo)線，裁剪的導(dǎo)線捆扎后用標(biāo)簽區(qū)分。而導(dǎo)線打標(biāo)（線號(hào)）是根據(jù)導(dǎo)線明細(xì)表按照技術(shù)要求用裁剪打標(biāo)一體機(jī)對(duì)導(dǎo)線的兩端進(jìn)行打標(biāo)。

工藝要求：導(dǎo)線裁剪長(zhǎng)度以端子壓接區(qū)域長(zhǎng)度為宜。裁剪后，絕緣皮無(wú)拉毛、切面導(dǎo)線內(nèi)芯線無(wú)損傷或斷裂等現(xiàn)象。

2）分線。同一線號(hào)的導(dǎo)線批量性裁剪后，將各導(dǎo)線分組成一套線束。

工藝要求：將同一線號(hào)的導(dǎo)線理順后利用分線工裝板進(jìn)行分組，分組成束的導(dǎo)線放置于放線架，并做標(biāo)識(shí)，線束順暢，無(wú)打擰、凌亂等現(xiàn)象。

3）裁剪波紋管、熱縮管、帶膠熱縮管。波紋管根據(jù)工藝要求裁剪的規(guī)格、長(zhǎng)度，用剪刀裁剪。熱縮管、帶膠熱縮管根據(jù)工藝要求裁剪的規(guī)格、長(zhǎng)度，使用全自動(dòng)電腦切管機(jī)進(jìn)行裁剪。

工藝要求：波紋管、熱縮管、帶膠熱縮管按照規(guī)定的尺寸進(jìn)行裁剪，切口應(yīng)整齊、光滑，不得產(chǎn)生毛刺或裂口。

4）組裝線束。將導(dǎo)線組合根據(jù)圖紙及工藝要求分出第一個(gè)分支線束，再穿套閉口波紋管（編織網(wǎng)）及帶膠熱縮管進(jìn)行線束防護(hù)，分支處用膠帶纏繞固定；依次分出各分支線束，并穿套閉口波紋管（編織網(wǎng)）及帶膠熱縮管進(jìn)行線束防護(hù)，分支處先用膠帶纏繞固定，最終形成主干與分支相結(jié)合的線束。

工藝要求：波紋管裁剪尺寸為圖紙要求的尺寸+分支處熱縮管長(zhǎng)度/2；分支處閉口波紋管固定后，分支點(diǎn)尺寸及線束尺寸符合圖紙要求。

5）分支點(diǎn)固定及灌封。線束分支點(diǎn)用膠帶纏繞固定后，用帶膠熱縮管熱縮防護(hù)，熱縮管與各分支線束之間縫隙處灌滿703D膠。

工藝要求：分支點(diǎn)處波紋管固定牢固，膠帶無(wú)外漏現(xiàn)象，703D膠無(wú)溢出現(xiàn)象。703D膠硅橡膠灌封分2～3次完成，灌封表面均勻、光滑，且灌封高度與熱縮管開(kāi)口一致且縫隙處全部灌封。

6）端子壓接與端子焊接。端子壓接是在導(dǎo)線和端子接觸區(qū)域施加壓力使其成型，實(shí)現(xiàn)緊密連接的工藝。根據(jù)端子型號(hào)，靜音端子機(jī)安裝相應(yīng)的模具、刀片進(jìn)行壓接。其工藝要求有：端子壓接分為單根導(dǎo)線壓接、帶有密封塞的導(dǎo)線壓接、線束內(nèi)部節(jié)點(diǎn)壓接，壓接外觀品質(zhì)符合《QC/T 29106—2014汽車電線束技術(shù)條件》要求。端子焊接是航空連接器焊杯與導(dǎo)線線芯之間的焊接，使用電烙鐵手工焊接。其工藝要求有：焊點(diǎn)外形潤(rùn)濕良好，表面光澤好，無(wú)錯(cuò)焊、虛焊、漏焊、無(wú)機(jī)械損傷等現(xiàn)象。自檢各導(dǎo)線焊接位置正確、焊接牢固后，熱縮管推至各焊杯底部熱縮防護(hù)；并使用GD-414硅橡膠灌封，灌封高度為沒(méi)過(guò)焊杯2mm以上。端子壓接、焊接過(guò)程檢驗(yàn)如下：對(duì)各導(dǎo)線端子的壓接、焊接品質(zhì)進(jìn)行外觀檢測(cè),自檢過(guò)程進(jìn)行多媒體記錄，檢驗(yàn)員檢驗(yàn)，檢測(cè)合格后方可進(jìn)行下一步工作。

7）組裝插接器：線束插接器主要由針腳、殼體、尾夾、密封堵塞、二次鎖扣等部分組成。插接器分為公插接器和母插接器。將端子根據(jù)圖紙要求的插接點(diǎn)位插入相應(yīng)插接器插孔內(nèi)，空位處按照技術(shù)要求安裝盲堵，不防水插接器進(jìn)線端灌封GD-414硅橡膠。

工藝要求：端子插接時(shí)，注意端子插接方向，端子卡鉤一側(cè)與插接器內(nèi)部限位端方向一致。端子要平直插入，避免端子歪斜，端子插入插接器進(jìn)線孔，直到聽(tīng)見(jiàn)“咔噠”聲為止，輕拉導(dǎo)線以檢驗(yàn)端子是否正確鎖緊。采用“推拉推”原則進(jìn)行自檢，當(dāng)聽(tīng)到清晰的聲音時(shí)，表示插接端子已被插接器內(nèi)部卡扣鎖定，用手拉動(dòng)導(dǎo)線，插接端子無(wú)拉出現(xiàn)象后，再向前推動(dòng)端子即可。

不防水插接器進(jìn)線端灌封GD-414硅橡膠，無(wú)漏洞、無(wú)少點(diǎn)，灌封表面均勻、光滑，插頭前端無(wú)溢出。

8）熱縮熱縮管。組裝插接器前，先將帶膠熱縮管穿入線束尾端，插接器組裝后，熱縮熱縮管固定波紋管及插接器尾部，無(wú)外露導(dǎo)線，并起到防水效果。

工藝要求：烘烤帶膠熱縮管加熱時(shí)，應(yīng)把電熱設(shè)備調(diào)至250～350℃，并對(duì)加工產(chǎn)品均勻加熱，緩慢移動(dòng)，不可在一個(gè)地方停留10s以上；烘烤不帶膠熱縮管加熱時(shí)，應(yīng)把熱風(fēng)槍調(diào)至150～250℃，并對(duì)加工產(chǎn)品均勻加熱，緩慢移動(dòng)，不可在一個(gè)地方停留2s以上。熱縮完畢后熱縮管表面清潔、平整、無(wú)破損、裂縫、皺褶、起鼓、兩端翹邊現(xiàn)象，用手拉住一端無(wú)位移、脫開(kāi)、端子壓接部外露現(xiàn)象。

9）制作標(biāo)簽。線束尾端粘貼PET不干膠名稱標(biāo)簽；線束總成包裝后在塑料袋及紙箱上粘貼紙標(biāo)簽；兩種標(biāo)簽用打印機(jī)打印后粘貼。

工藝要求：粘貼時(shí)標(biāo)簽寬邊與線束平行，標(biāo)簽無(wú)歪斜現(xiàn)象。重疊的標(biāo)簽邊緣對(duì)齊，標(biāo)簽平整。粘貼動(dòng)作一次完成，避免粘貼過(guò)程中發(fā)現(xiàn)位置不妥再次揭開(kāi)重新粘貼。標(biāo)簽表面平整，無(wú)褶皺、翹邊等現(xiàn)象。

10）線束導(dǎo)通檢測(cè)。大批量生產(chǎn)的車型制作線束導(dǎo)通工裝，連接導(dǎo)通儀進(jìn)行導(dǎo)通檢測(cè)；小批量生產(chǎn)車型用萬(wàn)用表進(jìn)行導(dǎo)通檢測(cè)。

工藝要求：每根線束總成須做線束導(dǎo)通檢測(cè)，各導(dǎo)線點(diǎn)位正確，無(wú)短路、斷路、虛接等現(xiàn)象。

11）報(bào)檢。詳細(xì)介紹如下。

首檢：各種型號(hào)端子壓接前分別對(duì)該端子壓接進(jìn)行拉力測(cè)試，報(bào)檢驗(yàn)部檢驗(yàn)，如實(shí)填寫(xiě)拉力檢測(cè)記錄表，一式兩份，檢驗(yàn)員簽字，并報(bào)檢驗(yàn)部一份，班組留存一份。

自檢：線束制作各工序完成后進(jìn)行自檢，并如實(shí)填寫(xiě)自檢表。

三檢：端子壓接、端子焊接、端子插接、接點(diǎn)連接自檢過(guò)程作視頻多媒體記錄，同一工序操作者進(jìn)行他檢，檢驗(yàn)員對(duì)多媒體記錄進(jìn)行抽檢。

全檢：每套線束的外觀、尺寸、線束總成導(dǎo)通檢測(cè)由檢驗(yàn)員全檢。

工藝要求：加強(qiáng)線束制作過(guò)程檢驗(yàn)，每根線束總成嚴(yán)格執(zhí)行檢驗(yàn)流程，并如實(shí)填寫(xiě)檢驗(yàn)記錄。

12）各分支線束端頭包裝防護(hù)。線束總成檢驗(yàn)合格后，各分支線束端頭（插接器）用塑料袋包裝防護(hù)，并用皮筋固定。

工藝要求：線束制作過(guò)程中每個(gè)工序要做好多余物控制，保持雙手、操作平臺(tái)及所操作的設(shè)備、所使用的工具等干凈，避免線束制作時(shí)多余物進(jìn)入，影響線束性能。線束制作完成后線束插接件做好防護(hù)。

13）線束打包。將檢測(cè)合格的線束總成裝入紙箱或塑料袋，并粘貼標(biāo)簽，標(biāo)注線束圖號(hào)、名稱、批次號(hào)、數(shù)量。

工藝要求：線束總成打包并做好標(biāo)識(shí)。

線束制作工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 線束制作工藝流程

3 低壓線束制作工藝提升

線束工藝制作提升從提升線束外觀品質(zhì)，節(jié)約制作成本，設(shè)備提升，完善工藝流程、工藝方法等方面進(jìn)行全面提升，制作滿足特種汽車技術(shù)要求的高標(biāo)準(zhǔn)新型線束。

3.1 線束插接件選型提升

線束插接件是線束的核心部件，插接件的性能直接決定著線束整體性能，且對(duì)整車的電氣元器件穩(wěn)定性、安全性起著決定性的作用。插接件選用防水插接件，帶有防水密封圈，并達(dá)到技術(shù)要求的防水等級(jí)。插接件帶有端子二次鎖止結(jié)構(gòu)，塑殼二次鎖止機(jī)構(gòu)，保證插接件裝配后，連接牢固，端子無(wú)回退現(xiàn)象。經(jīng)調(diào)研，特種汽車插接件一般選用安普、德馳防水插接件。

3.2 提升線束防護(hù)等級(jí)

調(diào)研滿足特種汽車環(huán)境要求的防護(hù)部件及其安裝工藝流程。線束由開(kāi)口波紋管防護(hù)升級(jí)為閉口波紋管并用帶膠熱縮管熱縮防護(hù)。閉口波紋管除了端口為開(kāi)口式外，整體為封閉式，與開(kāi)口波紋管相比，穿套工序復(fù)雜，分支點(diǎn)處易進(jìn)水。

經(jīng)調(diào)研及試驗(yàn)，閉口波紋管穿套采用分出分支線束→穿套主、分支線束波紋管→波紋管分支點(diǎn)固定的循環(huán)工藝流程。

為提升線束防水性能，線束分支點(diǎn)采用膠帶固定、熱縮管熱縮、硅橡膠灌封等工藝方法處理。熱縮管選用XX熱縮管，硅橡膠選用XX硅橡膠，兩者都通過(guò)了高低溫、防水、鹽霧等試驗(yàn)。分支點(diǎn)固定時(shí)，前端主干與分支線束居中用膠帶纏繞固定，采用全纏方式，纏繞至線束分支點(diǎn)（圖紙要求的分支點(diǎn)位置），纏繞長(zhǎng)度不超過(guò)帶膠熱縮管長(zhǎng)度；波紋管固定牢固后，將提前穿套的帶膠熱縮管居中熱縮分支點(diǎn)處，膠帶無(wú)外漏現(xiàn)象。熱縮管內(nèi)與各分支線束波紋管縫隙處灌封硅橡膠，24h表面固化。

3.3 提高線束外觀品質(zhì)

分支線束端頭插接件尾夾與波紋管端口采用帶膠熱縮管熱縮防護(hù)，取代用電工絕緣膠帶防護(hù)，外觀美觀、密封防水。

經(jīng)工藝性分析，操作時(shí)注意以下幾點(diǎn)。

1）熱縮管長(zhǎng)度以插接器/航空連接器尾部及波紋管尾部緊密固定為宜，不宜過(guò)長(zhǎng)，避免影響線束安裝。

2）帶有卡扣的插接器熱縮時(shí)，熱縮管熱縮不能超過(guò)卡扣，避免卡扣被熱縮固定后無(wú)法使用。

3）確認(rèn)熱縮管規(guī)格尺寸正確后提前穿套。

4）裸露導(dǎo)線防護(hù)，采用單根導(dǎo)線用不帶膠熱縮管熱縮，波紋管尾部及線束尾部用帶膠熱縮管熱縮防護(hù)。

3.4 充分考慮線束裝配實(shí)際情況

駕駛室內(nèi)線束經(jīng)調(diào)研分析，采用編織網(wǎng)防護(hù)，解決了儀表盤(pán)內(nèi)空間小、線束不易裝配等問(wèn)題。

分支處編織網(wǎng)固定：將編織網(wǎng)穿入主線束，再將相應(yīng)規(guī)格的編織網(wǎng)穿入各分支線束至分支點(diǎn)處，然后用膠帶將各線束的編織網(wǎng)端頭纏繞固定（全纏）。將主線束編織網(wǎng)開(kāi)口向里對(duì)折50mm，編織網(wǎng)完全包裹固定膠帶，再用膠帶纏繞固定對(duì)折處（點(diǎn)纏），然后用扎帶捆扎，固定后分支點(diǎn)尺寸符合圖紙要求。

3.5 選用適合的先進(jìn)設(shè)備

選用適合于特種汽車整車線束制作的先進(jìn)設(shè)備，滿足整車線束批量生產(chǎn)，定制非標(biāo)設(shè)備。如使用剝線打標(biāo)一體機(jī)，線號(hào)打印由油墨噴碼更改為激光打標(biāo)，一臺(tái)設(shè)備同時(shí)完成導(dǎo)線裁剪、導(dǎo)線剝皮、導(dǎo)線打標(biāo)3個(gè)工序，節(jié)約了線束制作耗材并提升了線束制作效率。

確保線束制作關(guān)鍵工序端子壓接的精確性、品質(zhì)統(tǒng)一性，打破模具通用化，根據(jù)端子型號(hào)定制不同模具及刀片，分類安裝于各端子機(jī)，且根據(jù)導(dǎo)線線徑選擇不同規(guī)格端子機(jī)壓接。

3.6 方便整車電氣調(diào)試及維修

為便于整車電氣調(diào)試及維修，在各分支線束端頭粘貼名稱標(biāo)簽，經(jīng)調(diào)研及試驗(yàn)，PET不干膠標(biāo)簽滿足耐高低溫、耐鹽霧、耐化學(xué)性腐蝕、防水等要求。在PET不干膠透明標(biāo)簽黃色區(qū)域打印批次號(hào)及名稱。每根線束總成主干線線束端頭粘貼批次號(hào)，便于品質(zhì)追溯。

4 線束制作品質(zhì)控制

1）整個(gè)線束制作工序采用定員定崗，流水線操作。單獨(dú)成立線束班組，人員經(jīng)過(guò)各工序理論、實(shí)操培訓(xùn)，工藝考核合格后上崗，并定期進(jìn)行工藝培訓(xùn)，提高操作人員品質(zhì)意識(shí)。

2）編制各工序作業(yè)指導(dǎo)書(shū)及現(xiàn)場(chǎng)工藝文件，作業(yè)指導(dǎo)書(shū)包含該工序使用的設(shè)備、工藝流程、工藝要求、注意事項(xiàng)等內(nèi)容。首先，作業(yè)指導(dǎo)書(shū)對(duì)應(yīng)擺放在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)各工位，便于操作人員隨時(shí)掌握工藝要點(diǎn)。其次，分解具體車型線束圖紙，編制各導(dǎo)線裁剪明細(xì)表、名稱標(biāo)簽打印表、波紋管裁剪明細(xì)表等現(xiàn)場(chǎng)工藝文件，操作人員一目了然，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了操作錯(cuò)誤率。

3）根據(jù)所操作的零部件的型號(hào)，選擇相應(yīng)規(guī)格的設(shè)備、模具等；根據(jù)各設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)手冊(cè)，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)；操作前，首先檢查設(shè)備的完好性，比如刀片有無(wú)磨損、損壞，模具是否安裝牢固等；線束制作過(guò)程中，加強(qiáng)多余物控制，保持設(shè)備、平臺(tái)、工具干凈整潔；設(shè)備使用完成后，關(guān)閉電源。

4）線束制作過(guò)程中，首先自檢所使用的端子、插接件、波紋管等零部件本身無(wú)裂紋、銹蝕、損壞等品質(zhì)問(wèn)題后才可操作。

5）確保線束制作關(guān)鍵工序品質(zhì)，加強(qiáng)檢驗(yàn)環(huán)節(jié)。線束是特種汽車整車的關(guān)鍵件，在制作過(guò)程中，每道工序須按照檢驗(yàn)流程檢驗(yàn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

低壓線束是特種汽車電氣系統(tǒng)的血管和神經(jīng)，本文針對(duì)特種汽車低壓線束制作工藝流程、工藝要求作了相關(guān)介紹，不僅介紹了線束插接件的選型、線束外觀品質(zhì)的提升，設(shè)備的改進(jìn)，工藝流程的完善等方面，還介紹了線束制作品質(zhì)控制方面?？傮w來(lái)說(shuō)，特種汽車低壓線束制作具有較大的發(fā)展前景和進(jìn)步空間，需要做進(jìn)一步的探討和研究，更好地確保整車電氣系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性及安全性。