汽車蓄電池線熱縮管選型及應(yīng)用設(shè)計(jì)

摘要： 隨著汽車工業(yè)發(fā)展， 汽車對性能、 穩(wěn)定性、 成本的要求越來越高， 對材料、 性能定義也更加科學(xué)。 汽車零部件產(chǎn)品的要求更加苛刻， 各大主機(jī)廠及供應(yīng)商對零部件的設(shè)計(jì)要求統(tǒng)一性、 標(biāo)準(zhǔn)化也日漸完善。 本文針對汽車線束行業(yè)熱縮管的選型及應(yīng)用設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)論證和分析。

關(guān)鍵詞： 線徑； 熱縮管性能； 熱縮管材料； 熱縮管規(guī)格； 應(yīng)用端截面積； 卡點(diǎn)； 共壓； 功能面

1 國內(nèi)外熱縮管選型及應(yīng)用現(xiàn)狀

1） 國內(nèi)對于該領(lǐng)域的研究參差不齊，以某些知名車企為例，對于熱縮管的材質(zhì)、收縮比、相對端子的位置要求，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來定義，僅有溫度等級、阻燃性的要求，都是根據(jù)熱縮管在整車上所處環(huán)境，直接選擇定型，并無明確文件要求熱縮管的全部性能參數(shù)及規(guī)格。在應(yīng)用領(lǐng)域，國內(nèi)其他主機(jī)廠更是沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來保證產(chǎn)品一致性。

2） 國外主機(jī)廠很多知名企業(yè)對熱縮管的選型及應(yīng)用是相對完善的，至少對熱縮管的產(chǎn)品本身材料應(yīng)滿足的標(biāo)準(zhǔn)及熱縮管應(yīng)用端應(yīng)該符合什么裝配要求都有著明確的說明及完善的驗(yàn)證方法，并且在其企業(yè)內(nèi)部都有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 基本名詞解釋

1） 電性能功能面定義：孔式接頭或端子與接觸對配端的接觸面，如圖1所示。

2） 裝配面定義：緊固件連接孔式接頭或端子的接觸面，如圖2所示。

3） 熱縮管應(yīng)用端：熱縮管使用區(qū)域的所有種類簡稱，如卡點(diǎn)、孔式接頭、端子、護(hù)套、焊接等。

4） 應(yīng)用端截面積：熱縮管應(yīng)用端某一點(diǎn)徑向方向截面積。

5） 截面直徑：應(yīng)用端截面的直徑。

3 對配端分類及其相關(guān)零部件設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

3.1  共壓端子

端子尾部壓接2條或者2條以上電線的端子為共壓端子。如某主機(jī)廠某項(xiàng)目某端子密封案例，經(jīng)過對端子結(jié)構(gòu)、熱縮管出膠及烤管后的剖析，最終通過添加膠片方式實(shí)現(xiàn)該類端子密封。如圖3所示。

注意：①端子設(shè)計(jì)時，需要在熱縮管前段結(jié)合處A留10mm長度；②熱縮管尾部與電線結(jié)合處B可根據(jù)線徑大小來決定是否添加膠片 （線徑較小的內(nèi)壁自帶膠即可滿足密封，線徑較大的需要添加膠片，B處至少需留夠20mm的熱縮管余量保證密封）；③折彎角度β需要滿足烤管完成后，出膠不能進(jìn)入裝配面。

3.2  焊接點(diǎn)及卡點(diǎn)

通過焊接及卡環(huán)壓接2條及2條以上的電線連接點(diǎn)分別為焊接點(diǎn)及卡點(diǎn)。如某項(xiàng)目卡環(huán)端子即為卡點(diǎn)的典型例子，見圖 4。

該類對配端密封方案優(yōu)先采用足夠長度熱縮管直接實(shí)現(xiàn)密封保護(hù)。

注意：卡點(diǎn)兩側(cè)熱縮管應(yīng)滿足以下長度要求：單線端L1≥15mm；多線端L2≥20mm。

3.3  中開端子

中開端子是端子用于電線中間作為接觸點(diǎn)的異型端子，如某項(xiàng)目中用到的孔式接頭端子，如圖5所示。

注意：因該類端子尾部較長，一般會大于30mm，端子前部為平面與曲面接觸，在熱縮管應(yīng)用時，膠不易將其縫隙覆蓋全，因此在該類應(yīng)用端選熱縮管時，應(yīng)選擇出膠量大的。如仍不能滿足要求，可考慮在尾部填充膠片實(shí)現(xiàn)密封保護(hù)。

3.4  單一線徑對配的普通類端子

連接單條電線的普通類端子在應(yīng)用熱縮管時，需要注意出膠不能進(jìn)入功能面，不能影響裝配面，不能影響裝配緊固件工具正常使用，裝配過程不能對周邊環(huán)境干涉。如圖6所示。

注意：前期設(shè)計(jì)端子時，充分結(jié)合安裝環(huán)境及端子折彎設(shè)計(jì)，可以方便后期熱縮管的選擇和應(yīng)用。

圖6 連接單條電線的普通類端子

4 熱縮管性能參數(shù)選擇

目前一般會從以下8個方面判定熱縮管性能參數(shù)：熱縮管外壁材料、熱縮管內(nèi)壁膠材料、熱縮管耐溫等級、熱縮管阻燃性、熱縮管單雙壁、熱縮管收縮比、熱縮管顏色、熱縮管類型 （套管/帽）。

1） 熱縮管外壁材料較常見的是XLPO交聯(lián)聚烯烴、PVDF聚乙二烯二氟化物及其他氟化聚合物等。該項(xiàng)選擇主要考慮主機(jī)廠對材料的要求，一般選擇與線皮類似的材料。

2） 熱縮管內(nèi)壁膠材料較常見的是以聚烯烴為基礎(chǔ)的化合物。該項(xiàng)選擇主要考慮加熱后，需要與對配端完全貼合，起到保護(hù)作用。

3） 熱縮管收縮比為熱縮管受熱收縮前后的最大直徑比。收縮比主要影響熱縮管對對配端的收縮性能，也可以理解為雙壁熱縮管大的收縮比會有更好的出膠效果，對于結(jié)構(gòu)簡單的端子可以選擇收縮比較小的來滿足保護(hù)；對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜不易密封的端子，則需要選擇收縮比相對大些的熱縮管來保護(hù)。

4） 熱縮管耐溫等級、阻燃性、單雙壁、顏色、類型均需要依據(jù)對配端所在整車的位置來確定。

5） 熱縮管管徑的選擇應(yīng)依據(jù)供應(yīng)商不同及一級供應(yīng)商不同選擇側(cè)重不同的規(guī)格，針對不同導(dǎo)線壁厚、線芯數(shù)或者對配端特征來定義對應(yīng)的熱縮管直徑范圍，再根據(jù)熱縮管供應(yīng)商的產(chǎn)品規(guī)格及線束工藝要求選擇最優(yōu)線徑。

5 熱縮管應(yīng)用影響因素分析

以下是一些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，僅供參考。

1） 產(chǎn)品一致性：必須選擇符合客戶性能要求的熱縮管，如單雙壁、收縮比、耐溫、材料、管徑、長度等。

2） 參數(shù)統(tǒng)一性：烤管過程的時間、溫度、一次烤管數(shù)量區(qū)間、溫度公差等。

3） 設(shè)備一致性：需保證每批次的設(shè)備型號統(tǒng)一且保證工作狀態(tài)的穩(wěn)定性一致等。

4） 工裝一致性：熱縮管相對對配端的位置工裝、線束在烤箱中的位置一致性等。

5） 端子結(jié)構(gòu)：對特定端子結(jié)構(gòu)需要針對性選型并評估可行性。

6） 環(huán)境因素：由于線束供應(yīng)商受到一年四季或者庫存環(huán)境的不同，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整烤管參數(shù)并按相應(yīng)變化進(jìn)行性能驗(yàn)證。



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