线束橡胶件设计规范.doc

线束橡胶件设计规范编制日期：2018.08.01版次：01页次：-11-线束橡胶件设计规范1、橡胶件概述1、橡胶件的作用橡胶件的主要用途是保证电器件在穿过车身等物体时，保证电器件不受损害和保持穿过物体的密封性。其结构和固定方式也根据固定位置的不同而不同。目前我公司的橡胶件结构分为有骨架（导向结构，材料多为PA66）和无骨架两种 。固定方式分为单孔和双孔固定两种。2、橡胶件的特点高弹性（含双键）、机械强度高、减震、较高的可挠性、耐磨性、不透水、不透气、某些合成橡胶具有耐油、耐热、耐寒、耐燃、耐老化、耐辐射等。3、橡胶的种类橡胶一般分为天然橡胶（NR）、氯丁橡胶（CR）、聚氨酯橡胶（UR）、三元乙丙橡胶，简称EPDM。4、三元乙丙橡胶介绍三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物，1963年开始商业化生产。每年全世界的消费量是80万吨。EPDM最主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于三元乙丙橡胶属于聚烯烃家族，它具有极好的硫化特性。在所有橡胶当中，EPDM具有最低的比重。它能吸收大量的填料和油而影响特性不大。因此可以制作成本低廉的橡胶化合物。5、橡胶件基本结构目前我公司橡胶件的结构有两种：有骨架和无骨架（导向结构的材料多为PA66）。固定方式分为单孔和双孔固定两种。下图是单孔固定无导向结构橡胶件(A21右前舱线束过孔橡胶件)。下图是双孔固定带导向结构橡胶件(S21左前门线束过孔橡胶件)。注: 1-橡胶护套; 2-塑料支架(导向结构)2. 设计构想橡胶件设计主要是根据车身的开孔位置、尺寸以及料厚等因素进行设计和考虑的。设计时要兼顾成本考虑沿用性和通用性，加强前期设计的参与，尽量按照现有车型车身开孔,同时考虑整车其他产品是否需要在我们的橡胶件上做结构。同时做好运动分析和校核，确保运动的始末以及过程中无干涉现象发生。橡胶件典型的安装位置如下图所示，为典型的橡胶件在车身上的分布位置，设计时尽量在以下位置上布置橡胶件。 橡胶件设计应满足以下要求：一、橡胶件功能要求橡胶件应保证产品的密封性、工艺性和耐久性，同时满足外观美观。二、顾客要求不能因为橡胶件设计缺陷，导致漏水，干涉，提前老化等。三、性能要求橡胶件的材料性能应该满足奇瑞公司企业标准Q/SQR.04.0503.1橡胶件的设计流程新开发车型的橡胶件的设计流程一般可归纳为：一、橡胶件的设计要在整车的设计前期及早介入。与总布置共同确认橡胶件的开孔位置，其位置的选择要充分考虑线束的可通过性（主要考虑较大插件的尺寸）、密封性、安装工艺和保证产品安装后无扭曲，运动和静止无干涉。开孔尺寸争取保持与现有车型一致，尽量沿用。线束用橡胶件开口位置大致分为：前舱、四门、地板、顶篷和后背门。其中前舱开孔尽量选择左右两侧，以保证线束走向的连贯性和避让高温区。四门的开孔要确保车身侧围的开孔高度高于门钣金的开孔高度，防止水流入室内。 由于橡胶件无法做手工件，所以对于橡胶件的数模必须利用3D软件（取几处特殊点：主要是起始点、1/4点、1/2点、3/4点 ）做好运动分析校核和评审，方可确认。二、收集相关设计参数：由电器部线束组提供过孔线束线径和最大插件尺寸、由总布置提供运动件的开起角度、由车身部提供钣金料厚等，获得有效的设计输入。三、根据设计输入设计橡胶件工艺数模。橡胶件与钣金有过盈配合、同径配合和橡胶件孔小于钣金孔配合三种，因此橡胶件的密封性不完全体现在过孔的配合上，而很大程度上依赖于钣金料厚与橡胶件卡槽的过盈配合上。为了更好的达到密封效果,建议使用过孔配合、钣金料厚与橡胶件卡槽的配合均采用过盈配合。对于钣金料厚与橡胶件卡槽的配合过盈量建议值：0.51mm。建议双孔固定的可运动橡胶件壁厚1mm,单孔橡胶件壁厚2mm。根据3.4.5节要求选用EPDM为的橡胶件材料。四、将设计好的工艺数模发给总布置，做布置可行性分析，最终出具书面的分析报告（须总布置签字确认）；布置可行性分析没问题后，将数据发放供应商细化和做生产工艺确认；五、供应商细化后的数据反馈回来，奇瑞设计工程师确认无误后，出二维图纸，将P图录入IMAN系统中审批（包含3D数模和二维图纸），发放正式数据（须项目经理签字）给供应商，供应商开模生产送样。制作DVP（见下表）,部门签字确认后,发放供应商和提交项目组。设计验证计划和报告DVP编号:部门编号：页码计划日期：计划编制人：零件/总成：零件号：部门批准：项目批准：车型/年：平台：来源：报告日期：报告工程师：测试计划测试报告项目程序或标准试验描述接受标准目标要求 测试 责任人测试时期样本日期样本实际结果备注数量类型开始结束数量类型阶段1Q/SQR.04.050-2004-4.5.3热空气老化试验符合4.3.1的要求满足接受标准要求DV5B2Q/SQR.04.050-2004-4.5.5耐臭氧老化试验符合4.3.2的要求满足接受标准要求DV5B3Q/SQR.04.050-2004-4.5.8抗断裂强度符合4.4的要求满足接受标准要求DV5B4Q/SQR.04.050-2004-4.5.10耐寒性试验符合4.4的要求满足接受标准要求DV5B5Q/SQR.04.050-2004-4.5.2拉伸强度、断裂伸长率符合4.4的要求满足接受标准要求DV5B六、确认满足安装要求通过组织现场实车评审（部门要有科级或科级以上领导参加,项目组要有项目经理和质保加），签订评审纪要确认无问题后,在IMAN系统中挂B图，打数据冻结发放申请单（须项目经理签字）给情报资料科。由情报资料科发放正式数据给供应商。对橡胶件进行材料试验及时要求厂家按照DVP计划提交样条样块；按计划提交试验计划给部门分项目经理和试验员。将供应商提交的样条样块按提交的计划交给材料部进行试验。八、将公司试验中心出具的试验报告提供给线束组，与线束一起做总成OTS认可，并在IMAN系统中挂D图。3.2 材料选择电器橡胶件主要采用的材料是三元乙丙橡胶，简称EPDM 。EPDM有以下几方面优点：一、耐老化性好通用橡胶中: EPDM的耐老化性是最好的。a耐臭氧性最好: 在含臭氧浓度较高的环境中不会产生裂口b耐候性好: 能长期在阳光、潮湿、寒冷的自然环境中使用而不会发生龟裂。c耐热性能：可以在120 的环境中长期使用，最高使用温度为150 。当温度高于耐热性能：可以在120 的环境中长期使用，最高使用温度为150 时乙丙橡胶开始缓慢分解，但加入防老化剂可以改善乙丙橡胶的高温使用性能，提高使用温度和高温下使用寿命。二、电绝缘性好：其具有良好的电绝缘性，特别适于制造电器绝缘制品。三、低密度和高填充特性EPDM的密度是所有橡胶中最低的，即同体积的乙丙橡胶制的重量较其它橡胶重量轻，且可以大量填充油和填充剂，降低了成本，且对物理机械性能影响不大。四、良好的耐低温性能和冲击弹性其弹性仅次于NR。低温下可保持较好的弹性和较小的压缩变形。根据的不同的使用环境和设计需要，可以兼顾考虑其他的材料。五、实用配方 适用于线束护套的配方体系举例（非充油型）：EPDM生胶 100 炭黑 40硫黄 0.25 增塑剂 20活性剂 7 交联剂 2分散剂 2 组合防老剂 3.53.3橡胶件的技术要求（1） 橡胶件与钣金孔配合尺寸，圆孔：橡胶件直径应大于钣金孔直径1mm，椭圆孔：橡胶件的外廓尺寸应大于钣金外廓尺寸1mm；（2） 橡胶件的公差范围按所开孔直径（）的范围分，如下：6其上偏差为+0.2，下偏差为-0.2；630其上偏差为+0.3，下偏差为-0.3；30120其上偏差为+0.5，下偏差为-0.5；120EPDM,字体高度为3mm。（9） 钣金开孔要满足线束上所有的插件都能穿过该孔，钣金孔的半径应大于线束中最大接插件外廓圆半径3mm以上，如下图所示。 3.4. 橡胶件的测试规范 橡胶件的检测和考核指标主要包括3个方面：尺寸、材料和可靠性。因此在整车试装阶段要严格控制厂家产品的尺寸和材料，要求厂家提供尺寸检验报告和样条样块。尺寸检验报告用以核对尺寸的正确性（前期做好抽样检查），样条样块按照公司非金属材料实验标准及样条要求，交给公司材料部进行材料试验，确保材料符合设计要求。橡胶材料的性能确认主要包括以下几个方面：(1)密度标准：GB/T 53391、DIN 53479和ISO 27811988(2)邵氏A硬度标准：GB/T 53192、DIN 53505和ISO 76191986(3)热空气老化标准：GB 351283、DIN 53508和ISO 188(4)压缩永久变形标准：GB 775991、DIN 53517和ISO/R815(5)脆性温度标准：GB/T 168294(6)耐臭氧标准：GB 776287、DIN53509-1和ISO 1431/11980(7)撕裂强度标准：GB/T 52991、DIN 53507和ISO 341979(8)耐磨性标准： GB 986788、DIN 53516和ISO 46491985(9)拉伸强度断裂伸长率标准： GB/T 528(10)耐液体试验标准：GB/T 169092和ISO 18171985我公司对电器橡胶产品的要求参见下表： 门线束EPDM常规检测项目试验大纲标准依据Q/SQR 04.050-2007 EPDM510A15C12F13G21序号试验项目标准值试验方法样品要求1密度无指标GB/T 533A2邵氏硬度（HA）505GB/T 5311501502mm的试样块，及样柱2912.5mm 橡胶护套成品件3拉伸强度 Mpa10 minGB/T 5284断裂伸长率 400 minGB/T 5285耐老化性12570hGB/T35125.1邵氏硬度变化（HA）0+10GB/T 5315.2拉伸强度变化率 -20 maxGB/T 5285.3断裂伸长率变化率 -30 maxGB/T 5286压缩永久变形（10022h） 50 maxGB/T 77597耐臭氧性 505pphm4070h拉伸20%无龟裂GB 77628抗撕裂 KN/m 20 minGB/T 5299低温脆性 -403min无龟裂 GB/T 1682成品件1密度试片密度0.02GB/T 533A2耐热性能12570h不允许有明显的颜色，形状变化。可弯曲，弯曲后不允许有裂纹，缩痕。GB/T35123耐臭氧性能505pphm4070hGB 7762前舱线束EPDM常规检测项目试验大纲标准依据Q/SQR 04.050-2007 EPDM510A15C12F13G21序号试验项目标准值试验方法样品要求1密度无指标GB/T 533A2邵氏硬度（HA）505GB/T 5311501502mm的试样块，及样柱2912.5mm 橡胶护套成品件3拉伸强度 Mpa10 minGB/T 5284断裂伸长率 400 minGB/T 5285耐老化性15070hGB/T35125.1邵氏硬度变化（HA）0+10GB/T 5315.2拉伸强度变化率 -20 maxGB/T 5285.3断裂伸长率变化率 -30 maxGB/T 5286压缩永久变形（10022h） 50 maxGB/T 77597耐臭氧性 505pphm4070h拉伸20%无龟裂GB 77628抗撕裂 KN/m 20 minGB/T 5299低温脆性 -403min无龟裂 GB/T 1682成品件1密度试片密度0.02GB/T 533A2耐热性能15070h不允许有明显的颜色，形状变化。可弯曲，弯曲后不允许有裂纹，缩痕。GB/T35123耐臭氧性能505pphm4070hGB 77623.5橡胶件常见问题分析 下表是橡胶件常见的几种问题，可以在橡胶件设计时参考，避免同样问题的发生。序号问题原因分析解决措施1橡胶件装配后动态干