汽车电线束连接强度试验能力验证的研究
2024-03-08何闯李馨贵陈宇军王珊珊朱珈
何闯,李馨贵,陈宇军,王珊珊,朱珈
(威凯检测技术有限公司,广州 510663)
引言
能力验证根据预先确定的准则,通过实验室间的比对来评估参与者的能力[1]。作为一项重要的外部质量评估活动,合格评定机构有责任和义务寻求并参与能力验证[2]。
随着汽车行业的迅速发展和市场的不断扩大,汽车电器系统正蓬勃兴起。在这个背景下,各种具有不同特性的汽车电器不断涌现,进而对汽车线束的性能提出了日益严格的要求。汽车线束作为实现汽车电信号控制的关键载体,毋庸置疑地扮演着至关重要的角色。事实上,没有线束的存在,汽车电路就无法正常工作。
QC/T 29106-2014《汽车电线束技术条件》[3]明确要求端子与电线的连接应牢固,不同标称导体截面积的电线应符合其对应的限值要求,端子压接是指通过外力使导线和端子接触面强力结合,使端子正确、有效的进行弯曲的过程,在汽车线束生产中具有至关重要的作用。
本文聚焦于汽车电线束连接强度试验能力验证计划,深入探讨相关技术问题,旨在为提升实验室整体水平提供有力支持。
1 能力验证方案
1.1 样品加工
1.1.1 样品参数
导体标称截面积0.75 mm2,长度约200 mm;夹具移动速度设定为50 mm/min 时,端子拉出过程中的最大拉力为(90.00±10.00)N。
1.1.2 加工原理
端子压接是一种通过外力使导线和端子接触面强力结合的关键过程,确保端子能够正确、高效地进行弯曲。这一步骤直接决定了端子和导线连接的电气和机械性能,因此在汽车线束生产的过程中具有至关重要的作用。
1.1.3 设计要求
1)压接高度和宽度及拉脱力符合工艺要求;
2)端子无毛刺,铆压处无变形缺陷;
3)导线外观无划痕/损伤。
1.2 检测要求
1.2.1 依据标准
本次试验可依据QC/T 29106-2014《汽车电线束技术条件》。
1.2.2 试验步骤
1)试验样品应在下述条件下稳定24 h 后进行检测:
①环境温度:(18~28)℃;
②空气相对湿度:(45~75)%;
③大气压力:(86~106)kPa。
2)试验设备为拉力试验机,示值误差不大于±1 %,试验设备的初始实时力应为0 N,样件夹具应匀速运动,夹具移动速度设定为50 mm/min 的恒定值。
3)试验开始前设备应选择合适的量程,将样件固定在拉力试验机夹具上(公端向下),确保夹具移动过程中样件不松脱。
4)试验开始前将上方夹具固定在距离样件尾端7 cm处,下方夹具固定样件公端。夹具之间的电线应保持松弛状态(可以适当弯曲确保初始状态没有施加拉力,安装示意图如图1 所示),试验过程中电线应保持竖直不发生倾斜,沿电线轴线方向施加拉力,记录将端子拉出过程中的最大拉力。
图1 样件安装示意图
1.3 发样前均匀性和稳定性检验
1.3.1 必要性
为了确保实验室不满意的原因不是由于样品的不均匀或不稳定导致的,对于能力验证样品的检测特性量,必须进行均匀性检验和(或)稳定性检验[1]。
1.3.2 发样前均匀性检验
1)抽样方式
将100 个样品编号为001~100,采用简单随机抽样方式抽取20 个样品,每2 个编为1 组,编号为A1、A2……A10 共10 组作为均匀性检验能力验证样品。
2)评价方法
利用单因子方差分析法评定发样前均匀性的测试数据。
3)均匀性评定数据
均匀性评定数据如表1 所示。
表1 均匀性评定数据(样品发出前)
4)均匀性评定分析结果
利用单因子方差分析法对汽车电线束的最大拉力进行均匀性分析。结果如表2 所示。
表2 均匀性评定分析结果表(样品发出前)
计算的F 统计量值小于临界值F0.05(9,10),表明样品内与样品间无显著性差异,因此,能力验证样品最大拉力符合均匀性要求。
1.3.3 发样前稳定性检验
1)抽样方式
简单随机抽取6 个样品,在进行环境试验后进行测试。
2)评价方法
利用t 检验法分析环境试验前后的数据。
3)环境试验条件和设备
①依据GB/T 4857.23-2021《包装 运输包装件基本试验 第23 部分:垂直随机振动试验方法》[4]进行随机振动试验,试验条件如表3。
表3 随机振动试验条件
②依据GB/T 2423.22-2012《环境试验 第2 部分:试验方法 试验N:温度变化》[5],考虑我国典型气候环境条件及实际样品运输情况,选择试验Nb:规定变化速率的温度变化,选用的试验严酷等级见表4。
表4 试验严酷等级
③循环试验完成后,依据GB/T 2423.3-2016《环境试验 第2 部分:试验方法 试验Cab:恒定湿热试验》[6]进行试验,参考电子电气产品相关标准要求,选用的试验严酷等级见表5。
表5 试验的严酷等级
4)稳定性测试数据
稳定性测试数据如表6 所示。
表6 稳定性测试数据(样品发出前)
5)稳定性分析结果
稳定性分析结果如表7 所示。
表7 稳定性分析结果(样品发出前)
这里α=0.05,由t 统计量<临界值可知,环境试验前和环境试验后的样品平均值之间无显著差异,能力验证样品是稳定的。
2 不满意原因分析及技术建议
试验调查表可以帮助组织者更好的了解和分析参加实验室在本次计划的试验整体情况,本次计划试验调查表中询问的内容包括:参加实验室的环境条件、参加实验室使用的仪器设备、参加实验室的试验操作情况。本部分将调查表中影响试验结果的主要因素进行分析,并提出几点建议,以利于提升实验室的技术能力和水平。
2.1 试验条件
QC/T 29106-2014《汽车电线束技术条件》要求试验样品应在指定条件下稳定24 h 后进行检测,如果试验环境偏离标准要求,可能会对试验结果产生影响。
2.2 试验设备
测试时应选择合适的量程(建议不小于200 N),示值误差不大于±1 %,试验设备的初始实时力应为0 N,样件夹具应保持匀速运动,夹具移动速度设定为50 mm/min 的恒定值,参加实验室应严格按照上述要求进行操作,否则也会造成试验结果的偏离。
2.3 样件安装
1)为减少夹具位置对测试结果的影响,指导书统一规定上方夹具固定在距离样件尾端7 cm 处,下方夹具固定样件公端子,试验过程中确保样件不松脱。查19 号实验室提供的测试视频,试验过程中固定公端子的夹具发生明显的移动,可能是导致该实验室结果产生偏离的原因。
2)试验过程中电线应保持竖直不发生倾斜,沿电线轴线方向施加拉力,否则有可能会造成样件松脱。
3 结论
本文通过介绍样品的加工与制备、发样前的均匀性和稳定性检验、不满意原因分析和技术建议,阐述了汽车电线束连接强度试验能力验证计划的实施流程, 希望对同行和参加实验室有所帮助。
能力验证作为外部质量控制的重要手段,有效地提升了实验室在检验检测方面的能力水平,有助于监控实验室的持续发展。此外,本次计划也为参加实验室提供了一个互相交流和学习的平台,了解整体行业水平,达到了预期效果。