線束連接器用防水栓選型分析

前言

在汽車上整車可區(qū)分為干區(qū)和濕區(qū)，區(qū)域存在干濕差異，做為汽車的神經(jīng)元，線束在不同的區(qū)域防水性能也就有不同的防護(hù)等級要求，以保證整個電路正常運(yùn)行，保障整車運(yùn)營過程中的各項(xiàng)性能處于最佳狀態(tài)。在插接器選定后防水堵的選擇也有幾個重要的參數(shù)需要參考，防水堵的內(nèi)外徑，盲堵的外徑，插接器的孔內(nèi)徑，導(dǎo)線絕緣皮的外直徑，這些數(shù)據(jù)匹配的關(guān)系是否良好，決定了汽車中防水型插接器在各種工況下防水性能的穩(wěn)定性。所以以下為本人在工作中針對密封堵選型的一些心得經(jīng)驗(yàn)，整理后加以描述分享，希望可以共同探討進(jìn)步。

汽車電線束中濕區(qū)的界定

干區(qū)：安裝在駕駛室、成員室、行李艙內(nèi)等部位的電線束不需要做特殊防水防護(hù)處理的區(qū)域。

濕區(qū)：除干區(qū)以外，電線束需要做特殊防水處理的區(qū)域。

線束中密封導(dǎo)線與插接件內(nèi)腔的定義

用于將插接件連接部份與導(dǎo)線外壁間同外界環(huán)境隔離開來，又稱防水栓或防水堵，起防護(hù)和密封作用。通常情況下是軟橡膠件。用于塞在插接器上未插導(dǎo)線的插孔，起密封作用的是盲堵；一般情況下有兩種狀態(tài)：軟橡膠和硬質(zhì)塑料棒。特殊情況下插接器自身帶防水膠墊。

防水栓選取的原則

一般情況下防水型插接器在出廠時，插接的防水等級已經(jīng)確定，所需要的密封堵也相應(yīng)的開發(fā)定型。若線束廠面向的客戶較為單一，產(chǎn)品種類也較為單一，那么針對防水堵這一物料的選型、采購、倉儲、使用過程也較為簡單便捷。但針對線束廠面向客戶較為多元化，產(chǎn)品種類也較為繁雜，那么防水堵這一物料的選型、采購、倉儲、使用過程對線束企業(yè)的采購、管理部門是項(xiàng)非常繁雜的工作。為簡化過程可依照以下規(guī)則進(jìn)行相應(yīng)的整合，減少物料種類，降低采購和倉儲的壓力。

防水堵防水性能的體現(xiàn)是依靠軟質(zhì)橡膠件將導(dǎo)線絕緣層與插接器內(nèi)孔間填充起來。將插接器內(nèi)腔與外界隔絕。插接器不進(jìn)線的孔，需要用盲栓堵起來，防止液體進(jìn)入。那么就要求放水栓、導(dǎo)線、插接器件尺寸的緊密配合。插接器孔內(nèi)徑D1，導(dǎo)線絕緣皮外徑D2，密封堵內(nèi)徑D3，密封堵/盲堵外徑D4，如下圖1。四種外徑關(guān)系如下：

D1＜D4，D3＜D2

考慮插接器和密封栓加工時的公差，四種外徑之間尺寸間關(guān)系為：

D4-D1≥0.3mm，D2-D3≥0.3mm

防水堵選型時要特別關(guān)注這些尺寸關(guān)系。

圖1 防水栓、導(dǎo)線、插接器件尺寸

防水栓、盲栓裝配的規(guī)范

防水堵、盲堵的實(shí)際裝配情況，與插接器防水性能密切相關(guān)，是實(shí)現(xiàn)防水型插接器防水性能保證的關(guān)鍵因素。在沒有特殊說明的情況下，防水堵、盲堵不允許外漏在插接器的孔平面之上。如圖2 中的h≥0，特殊的插接器，按照特殊要求執(zhí)行。為減小防水堵、盲堵與插接器外壁間的摩擦力，在植入時可適當(dāng)?shù)耐磕ㄒ恍┕栌驮黾訚櫥?，但是，?yán)禁使用機(jī)油代替。

圖2

防水栓在導(dǎo)線上穿套時，導(dǎo)線絕緣皮的外漏尺寸也是一個關(guān)鍵尺寸，一般情況下導(dǎo)線絕緣皮要外漏于防水栓端面，但是不超過1 毫米，如下圖3。

圖3

在導(dǎo)線在穿套密封或壓接時，避免密封堵被刺破，穿套防水栓鉚壓后，在連接B 區(qū)應(yīng)可見電線導(dǎo)體和電線絕緣層。如下圖4。

圖4

防水性能驗(yàn)證

防水型插接器的防水性能，不同的整車廠，對不同的插接器分布位置，有不同的要求。舉例：有的整車廠在濕區(qū)位置要求防水型的插接器的防水能力達(dá)要求達(dá)到IPX7，即要求達(dá)到防短時間浸水影響，進(jìn)入達(dá)到壓力的水中經(jīng)規(guī)定時間后外殼進(jìn)水量不致達(dá)有害程度。被測試的插接器按生產(chǎn)廠家規(guī)定的安裝狀態(tài)全部浸入水中：

（1）當(dāng)插接器高度小于850 毫米時，插接器的最低點(diǎn)，應(yīng)低于水面1000 毫米；

（2）當(dāng)插接器高度等于或大于850 毫米時，插接器的最高點(diǎn)，應(yīng)低于水面150 毫米；

（3）在水中試驗(yàn)持續(xù)時間至少30 分鐘；

（4）水溫與插接器溫差不大于5K。

（5）如果是裝配導(dǎo)線的插接器進(jìn)行防水試驗(yàn)，導(dǎo)線長度必須大于1 米，避免導(dǎo)線末端浸入水中，導(dǎo)線外皮破損。導(dǎo)線的線芯多股銅絲間有間隙，絕緣皮形成了一條管路，若導(dǎo)線末端浸入水中，可導(dǎo)致水沿著導(dǎo)線絕緣層形成的管路進(jìn)入插接器的腔體內(nèi)。

滿足上述條件后，如不發(fā)生水聚積則判定防水性能合格。防水性能測試驗(yàn)證方法，如圖5。

圖5

非原插接器適配防水堵、盲堵經(jīng)過選型匹配后，需經(jīng)過防水試驗(yàn)驗(yàn)證合格后才可以替代原插接器匹配的防水堵、盲堵。未經(jīng)防水試驗(yàn)驗(yàn)證的替代，不可被用于實(shí)際生廠加工過程中。

總結(jié)

通過以上論述，結(jié)合實(shí)際加工實(shí)踐。線束中防水型插接器的防水栓的選型，以及應(yīng)用直接影響產(chǎn)品加工的過程質(zhì)量。防水栓/盲栓、導(dǎo)線、插接器三者之間必須配合緊密。防水栓、盲栓在選型過程中，不違背配合間隙尺寸和壓接的相關(guān)質(zhì)量要求，即可進(jìn)行相應(yīng)的整合，減少防水栓、盲栓的種類，降低此類產(chǎn)品的庫存量和倉儲管理的壓力，同時可避免因?yàn)樵浞浪ā⒚にǖ牟少徶芷陂L，客戶交期緊張帶來的交貨壓力。又可減少訂單量不穩(wěn)定、多品種、多批次、單次訂單容量小帶來的壓力?？晒?jié)省公司內(nèi)部的人力資源成本、運(yùn)營管理成本，質(zhì)量管理成本。