《汽车电路线束系统设计制造关键新技术的开发及应用》

汽车电路线束系统犹如人体的血液与神经系统,贯穿汽车各个部位,连接所有的电子零部件,传递电力与数据。汽车电路线束系统是线缆、连接器以及各种附属零部件的总成,搭建起了汽车电力与数据的网络。电动车高压电路线束系统安全性可靠性要求更高,600V高压架构要求电路系统耐高电压、高防护等级、电磁屏蔽、高耐久等。汽车电路线束系统零部件多而杂,且越来越重增加了油耗,又需要下线、剥线、压接、预装、组装等工序,70%人工制成导致了较低的毛利和生产效率。汽车电路线束系统电动化、轻量化、作业自动化是必然趋势,然该技术控制在国外行业巨头中对民族企业封锁,为此开展并完成了汽车电路线束系统设计制造的电动化、轻量化、作业自动化关键技术的开发。

攻克的技术成果在国内汽车电路电线系统束行业中电动化、轻量化、作业自动化关键技术属于首创,生产的汽车电路线束系统产品的压接电阻≦0.02mΩ、拉脱力≥5000N、接触电阻≦0.36mΩ、插拔力8-20N、耐腐蚀性等性能均符合标准QCT 29106-2014,LV-215要求。获中国授权发明专利7项,实用新型专利3项,发表论文2篇,与国内外同类技术相比处于领先水平,2018年获鹤壁市科技进步壹等奖。

突破性成果包括:

(1)突破了电动车高压铝及铝合金电路系统关键技术,可代替铜高压电路系统实现了该系统减重41.2%以上,突破导体与接头直接摩擦焊接工艺,通过界面的合金化阻止电偶腐蚀的发生且提升拉断力20%以上;采用螺距2 mm的牙型螺纹的铜接触头,与花瓣型的插座接触形成螺旋接触结构,实现了面接触触变为线接触,增加接触点数,降低了接触电阻,接触电阻为0.247毫欧,符合小于0.36毫欧的标准LV215要求。低压铝及铝合金电路系统采用铜端子压接端镀铝致密接触层或铝导体与铜板端子直接摩擦焊接防止了电偶腐蚀,保证了铝线应用的安全性。

(2)设计的电动车高压多孔多触点接触结构增加接触点数,降低了接触电阻,采用Ag合金镀层代银、金镀层提高了3倍以上的耐磨性,突破行业万次插拔难题,笼形条簧分层接触点的设计降低了高压连接器的插拔力,减少磨损延长寿命;设计的二次自锁结构在锁止位置时可以阻止弹性悬臂解锁,护套安全连接,二次挂接结构可以锁合在护套,使控制杆和护套锁合更可靠,防止了误解锁导致连接器失效增加高压连接器安全性。

(3)铜铁合金丝绞合和茂金属聚乙烯绝缘层增加了0.13平方毫米电线拉断力达到0.35平方毫米电线的拉断力105N,通过端子定位前移,压接模具增加弹性装置,切刀变薄、机械手迁移、改变策略先压绝缘皮,突破了细线压接存在小端子定位难、端子跳动、漏芯线的难题,最终实现0.13平方毫米电线替代0.35平方毫米汽车信号线,减重48.85%以上。

(4)通过模具、电线双系统装置的设计和自动切换系统使压接机中换线、换模全操作时间由25分钟降为30秒,通过软件可快速调整压接高度,挂头式压力传感器,精确测量压力值,压接位可视化系统,通过高清摄像头配合软件,对一区端子压接定位实现可视化,使操作者无需移动位置便可快速完成压接定位。最终利用自主开发的嵌入式控制系实现了下线、剥头、压接、换线、换模的全自动化,提高了效率,保证了产品品质。通过真空外吸附装置解决了热缩管套入和移动的难题,最终实现了汽车电瓶线加工的自动化。

完成单位新增销售额28610万元,利润4435.6万元,填补了国内汽车电路线束系统电动化、轻量化、作业自动化关键技术领域的空白,推动行业技术发展,打破了国外对国内同行业的垄断和封锁。

成果说明

该项目的铝线技术、高强度细线技术、高压连接器接触结构技术、作业自动化技术已在国内汽车零部件行业如河南天海电器有限公司、鹤壁海昌专用设备有限公司、鹤壁天海电线有限公司、福建源光线束电器有限公司、上海睿昊汽车配件有限公司的产品生产中得到了应用。利用该技术生产的汽车铝线产品已出口北美通用等外企,同时也给民族品牌配套,利用该技术生产的全自动加工设备不仅在集团分公司采用提高效率,为公司节约资金,同时自动加工设备销往外企德国德尔福等外企及国内线束加工公司长春灯泡电线厂等使用。 完成单位近三年来累计新增销售额2861

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