汽車線束連接器端子退針技術研究

張樂

摘 要：汽車線束作為汽車傳遞信號及執行電能的載體，對汽車電氣設備和各系統之間協調配合有著至關重要的作用。本文簡述了汽車線束連接器端子管控的重要性，旨在降低整車電器故障率，提升線束設計制造水平。

關鍵詞：汽車線束 退針 控制方法

1 引言

汽車線束由端子、護套、導線、連接器、膠帶、波紋管、PVC管、熱縮管、熔斷器、保險盒等附件組成，起整車神經網絡功能，傳遞信號及執行電能作用。由于線束在整車中功能不同，分為發動機線束、前部線束、儀表線束、底盤線束、門線束、頂部線束等（圖1）。

2 退針

線束是汽車的神經網絡系統，在整車運行中負責傳遞電壓、信號及大量的數據[1]。特別是在互聯網和大數據的背景下，不僅要求線束載體起到通斷作用，而且對數據的傳輸速率及響應能力也提出了更高的要求，同時由于線束的物理布置空間有限，給其售后返修帶來了更大挑戰[2]。

端子退針（圖2）是線束比較常見的一種失效模式。退針是指端子未到達預期位置，從而使連接器功能失效。汽車線束主要依靠人工操作，管控難度可想而知，為更好預防及管控端子退針問題，在此主要從以下幾方面著手進行控制：設計選型、過程防護、端子壓接、組立、電測、裝配。

3 設計選型

質量是設計和制造出來的，不是檢驗出來的，關于端子退針預防首先從設計選型著手開展預防，在此列出了5個考量指標（圖3）。

①插入力（圖3）：端子組立時的難易程度，端子預裝連接器內的阻力越小，越容易預裝到位，因此在選型時第一個考核指標就是插入力，插入力越小，越容易組立，端子退針的風險越小。

②保持力（圖4）：端子從護套中直線拔出力（即保持力），保持力越大，在連接器對插時越不易被頂出，在這里設計選型時考量指標可選擇保持力大的連接器及端子。

③晃動量（圖5）：公母連接器在對插時，端子在護套內的晃動量顯著會影響到端子被頂出，為了降低此風險對插時退針的風險，在設計選型時盡量選擇端子與連接器為統一廠家（目的：保證端子與連接器匹配時的晃動量最小）。

④到位聲：端子組立到位時的聲音，端子的預裝目前行業均依靠人工作業，存在端子退針的風險。如何讓員工更好識別端子預裝到位，這里引入一個考核指標即到位聲，端子組立到位聲比環境聲音高（環境聲音等級應為30dB-50dB）：潮濕前7dB，潮濕后5dB，或由供需雙方商定。

⑤端子孔防錯結構（圖6）：端子在錯誤方向插入情況下，端子不能插人端子孔或絕緣支撐和密封件露在端子孔的外面。在問題處理中我們發現有些端子在錯誤的方向下也可插入到連接器內，回拉時不易識別，故在設計選型時需考量端子在錯誤方向插入的難易程度，以保證在錯誤方向組立端子時，無法到位。

4 過程防護

端子退針有兩個影響因素：一個因素是彈片變形，另一個是端子歪。兩者均是過程中受外力作用，導致端子變形，為了保護端子彈片不受外物影響導致變形，端子壓接后均需使用保護杯（圖7）將端子頭部防護起來，組立時才能拆下保護杯。線束組立完成后需使用封口膠帶或護具將公端護套密封（圖8），防止運輸過程中端子受外物作用導致歪斜。

5 端子壓接

端子壓接是汽車線束生產過程中的關鍵環節，其主要工藝流程是將電氣系統和端子連接起來，運用機床工藝將端子和電路結合起來[3]。

端子壓接也是線束生產過程中造成端子退針的一個影響因素，“香蕉”端子是端子壓接過程中常出現的問題，系壓接模具問題導致端子過渡彎曲（圖9）。端子壓接彎曲裝配時輕則造成連接器的插拔力增大，重則造成公端子無法插入母端子的有效區域，出現端子退針，調節壓接設備上的限位銷可解決此類問題。

案例：總裝車間反饋某車型交流電插座對插過程中出現端子退針，端子有兩種狀態，對比發現故障端子呈香蕉狀，驗證將故障端子調整筆直后，對插無退針現象，隨后調整壓接設備限位銷后，此問題徹底解決。

6 組立

線束裝配主要依靠人工作業，為更好的降低端子組立不到位風險，行業一般遵循“一插，二聽，三回拉”，一插指的是插入端子，二聽指的是聽端子插到位的聲音，三回拉指的是端子插入后拉一下看端子是否脫出，一個員工一天插入端子上千次易產生操作疲勞，為更好的讓員工形成肌肉記憶，我們做了調整：一是班前“拉一下”，休息“拉一下”，這里的拉一下指的是在操作崗位設置拉力機，開班前，休息后員工均需要手拉測力計，以保障員工的插入力度形成肌肉記憶;二是“一看，二插，三聽，四回拉”，增加“一看”是為了識別端子變形，香蕉端子，插入時保證插入方向正確。

7 電測

線束電測這里是線束制造的很重要的一道關卡，為了保證端子歪斜，端子退針有效的被識別和攔截，電測設備需要滿足以下條件：一是公端子治具必須佩戴防歪格柵（如圖12），以保障歪斜的端子無法導通;二是電測探針使用螺紋臺階針，可有效的預防電測過程端子被頂出去，三是根據尺寸鏈計算出端子在護套內移動量，從而制作探針，并建立探針日常維護保養計劃。

8 裝配

案例：A車間反饋批量某車型左前門控制面板插頭難裝（端子退針），經過現場調查分析確認為該車型從B車間搬遷到A車間裝配，員工裝配時未對正插入導致線束母端子被頂出，對正裝配后故障消失。此案例充分說明裝配線束時員工需要保證公母端護套對正（圖13）插入，以降低裝配過程中由于公母端護套不對正導致端子被頂出風險。

9 結語

本文對影響汽車線束端子退針的因素進行了深入的分析，從設計選型，線束制造，過程防護，裝配手法等方面預防及管控進行了具體的研究，既為線束的設計選型提供了指導，又為線束制造過程管控提供了具體的意見，對于故障模式的分析有提供了具體的方法。

參考文獻：

[1]丁國峰，李洋洋，譚偉啟. 淺談汽車線束設計[J].企業技術開發，2013，32（22）：41- 44.

[2]谷孝衛.汽車線束設計及線束使用原材料[J].汽車電器，2006（10）：16- 19.

[3]高翔. 汽車線束制造過程質量控制要點[J].汽車工藝，201707：68-69.