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设计●研究 Desion. Researd
车用电线束插接器设计验证方法
王武军,牛顺利,刘风军
(河南天海电器有限公司,河南鶴壁458030)
王武军
摘要:插接器的设计验证是控制插接器品质的重要手段,对插接器的品质控制、开发周期、开发成本等具有重
要意义。本文分析了插接器的3种设计验证方法:传统的设计验证方法、基于 ABAQUS软件的设计验证方法、基于
RP技术的设计验证方法。
关键词:插接器;设计验证;计算机辅助分析;快速成型
中图分类号:U463.62文献标识码:A文章编号:1003-8639(2014)10-0014-03
Design and Verification of Auto Harness Connector
WANG Wu-jun, NIU Shun-li, LIU Feng-jun
Henan THB Electric Co, Ltd, Hebi 458030, China)
Abstract: The design verification is an important means to control the connector quality, and it is of great
significance to the quality control, development cycle and development cost of connector. The following three design
verification methods are analyzed here: the traditional one, the one based on the software ABAQUS and the one
based on the RP technology
Key words: connector; design and verification; CAE(Computer Aided Engineering); RP (Rapid Prototyping
车用电线東插接器用于汽车电路各连接点的程师、模具装配工程师、模具加工工艺工程师等。
连接,是汽车上的重要零件,其品质好坏直接影响不同阶段的设计评审,可由不同的相关项目组成员
到电力或信号的传输效果。插接器在汽车中占的成参加。
本比例很小,但在汽车使用中若出现品质问题,往
对于设计方案的评审,一般评审项目包括:材
往产生严重的后果,且维修成本大幅增加,因此,料选择、弹性结构(包括端子和护套配合弹性结
插接器的品质越来越得到汽车制造商及零部件供应构、插接器对接自锁弹性结构、CPA和TPA与护套
商的重视。
自锁弹性结构等)选择及可靠性、公司标准结构库
插接器的设计验证是指通过设计评审、产品检标准结构的选择及合理性分析、端子导电能力、装
验、试验等手段来证实设计输出符合设计输入的要配可行性、耐温性能等级、防水性能等级、防震动
求。插接器的设计验证也是控制插接器品质的重要等级、阻燃等级等。
手段。分析插接器的设计验证方法,对插接器的品
对于设计细节的评审,一般是指对主要配合尺
质控制、开发周期、开发成本等均具有重要意义。寸及影响产品关键性能的尺寸的校对和评审。
1.2工装样件测试验证
1传统的设计验证方案
工装样件测试验证是指正式模具生产的样品完
汽车连接器传统的设计验证方案包括设计评审成后,对该样品进行的尺寸检验和性能检验。
验证、工装样件测试验证、工装样件的装车道路试
1)尺寸检验一般由品质工程师按照产品图纸
验验证。
对样品进行检验。首次工装样品的尺寸检验一般会
1.1设计评审验证
包括产品图纸要求的全部尺寸,但合格判定则主要
设计评审验证是指插接器开始设计到完成设计是依据影响装配性能的配合尺寸、影响使用性能的
期间的各种评审,包括设计输入评审、设计方案评结构尺寸、影响装配难度的外形尺寸等。
审、产品图纸评审、工艺方案评审、模具设计评审
2)性能检验一般由试验工程师按照产品图纸
等。设计评审一般由项目经理组织项目组成员完要求的插接器标准(包括中国汽车行业标准、欧美
成,项目组成员一般包括产品设计工程师、材料工标准、日本标准、汽车厂标准等)对样品进行性能
程师、模具设计工程师、产品工艺工程师、品质工试验。插接器的性能检验主要是验证庐品能承受恶
收稿日期:2014-03-31;修回日期:2014-07-15
作者简介:王武军(1969-),男,河南低师人,高级工程师,硕士,主要从事汽车用连接器、电器盒开发和推广工作,
E-mail wangwujunthb@126
《汽车电器》2014年第10期
De设计?研究
劣的工作环境并保持合适的电性能的能力。检验项
目主要包括机械性能、电性能、环境性能三大类
1.3工装样件的装车道路试验验证
由于汽车使用条件的复杂性,所以汽车产品的
开发、定型、改进等都需要进行可靠性、耐久性、
行驶性能的道路试验验证2?
汽车连接器的开发和选用一般和汽车的开发保
持同步。汽车连接器一般不会进行单独的道路试
图1端子插拔力分析应力云图
验,汽车进行道路试验时所开发或选用的连接器同
其它汽车零部件一样同时完成道路试验。道路试验有限元模型的类别、设置好有限元模型的接触关系
完成后由汽车厂出具连接器的路试合格报告。
并保存文件。输出为IN2格式文件,导入CAE分析
软件 ABAQUS中,在 ABAQUS软件里定义端子材料
2基于 ABAQUS软件的设计验证
的各项属性(密度、弹性模量、泊松比、磨擦因
ABAQUS软件是国内汽车连接器行业普遍采用数),然后开始进行分析运算。 ABAQUS.运算结果为
的对产品设计进行分析的CAE软件(计算机辅助分RES格式的文件,将此
析软件),基于 ABAQUS软件的设计验证是指在产品运算结果导人CAE处理
设计完成后,借助 ABAQUS软件,利用有限元分析软件 Hypermesh中进行z3s?
方法,输人相应的参数对所设计的产品进行前期分后处理,可得出插拔2
析,初步判断产品设计的合理性。
カー位移曲线(图2)。15
2.1 ABAQUS软件介绍
曲线中显示的最大插拔
0.51.52.53.54.5
ABAQUS是一套功能强大的工程模拟的有限元力和要求的标准进行比
位移/mm
软件,包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单较,即可得出原始设计图2端子插拔力ー位移曲线
元库。并拥有各种类型的材料模型库,可以模拟典是否能保证插拔力合格
型工程材料的性能。 ABAQUS为用户提供了广泛的的结论。
功能,且使用起来又非常简单。大量的复杂问题可2.2.2电热性能分析验证
以通过选项块的不同组合很容易地模拟出来。例
电性能分析验证主要是分析和验证产品的电气
如,对于复杂多构件问题的模拟,是通过把定义每性能。包括端子接触面接触电阻、相邻端子绝缘电
构件的几何尺寸的选项块与相应的材料性质选项阻、绝缘介电强度、温升等。
块结合起来。在大部分模拟中,甚至高度非线性问
以连接器温升分析验证为例(连接器其它电热
题,用户只需提供一些工程数据,像结构的几何形性能的验证与此类似),分析验证过程为:将连接
状、材料性质、边界条件及载荷工况。在一个非线器三维设计模型保存为ICS格式,导人CAE处理软
性分析中,