2025年12月19日
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在汽车节能减排与热效率优化需求不断提升的背景下,热管理系统已成为决定整车性能与可靠性的核心组成部分。然而,其装配环节长期以来受限于传统拧紧工具的精度不足、效率低下与数据缺失,严重影响生产一致性、产品质量和合规要求。面对高复杂度、多材料与严苛密封要求的应用场景,传统方法难以找到可靠而自适应的拧紧策略。全自动智能拧紧系统的出现,为这一制造瓶颈提供了数据驱动的解决方案。
【01】什么是汽车热管理器系统
新能源汽车热管理系统(包括电池热管理系统、智能控制系统、空调系统、电机电控冷却系统等)是电动汽车的“血液循环系统”,其密封性、可靠性和安全性直接决定整车性能和安全,同时需要符合IATF 16949等质量体系的可追溯性要求。如某个拧紧点出现故障会导致:液体(冷却液)或气体(冷媒)泄漏;关键部件(如压缩机、水泵)功能失效或脱落;引发安全风险(如电池短路)。
【02】新能源汽车热管理器锁付难点
汽车热管理系统是整车的“体温调节中枢”,其性能直接关乎能耗、续航与安全。其组装质量,尤其是螺纹锁付(拧紧)工艺,是保证系统密封性、可靠性的重中之重。然而,该系统的锁付过程面临着远超传统总装工序的严峻挑战,主要体现在以下四大难点:
◼难点一:多材料连接,工艺窗口极窄
系统集成铝制阀体、塑料接头与橡胶密封圈等不同材质部件,传统扭矩法面临巨大挑战:
◼扭矩-夹紧力关系不稳定:相同扭矩作用于不同材质,可能夹紧不足导致泄漏,或过扭矩造成塑料“滑牙”、金属损伤。
◼密封圈压缩控制难:O型圈需精确压缩率,纯扭矩控制无法直接监控,压缩不足或过度都会引发密封失效。
◼难点二:密封与防振要求极高
系统内部流通制冷剂和冷却液,泄漏为主要故障模式,要求拧紧工艺具备:
◼“零泄漏”一致性:微小的扭矩或角度偏差,都可能在高温、压力与振动下发展为泄漏点。
◼抗振动松脱能力:依赖精确的夹紧力而非单纯扭矩,夹紧力不足是螺栓松动的根本原因。
◼难点三:空间受限,人工操作难
热管理器总成结构紧凑、管路交错:
◼可视与可达性差:许多锁付点位置隐蔽,人工操作手感与精度难以保障。
◼多步拧紧工艺复杂:需遵循特定顺序和多步策略(如预紧+终紧),人工操作易出错、漏步,导致密封不匀。
◼难点四:质量追溯与合规压力大
行业对质量追溯要求严格:
◼缺乏数据支撑:传统工具无法记录扭矩-角度曲线等数据,问题排查成本极高。
◼合规性证明困难:面对主机厂和法规审核,必须提供每颗关键螺丝的拧紧记录,无数据即面临巨大风险。
【03】应用案例分析
在汽车热管理系统锁付应用中,客户对锁付要求描述:
热管理系统是汽车上的重要部件,对拧紧等级要求比较高,为保障安全,对所使用的装配工具需要精准的扭矩与
数据管控,防错防漏功能和自动送钉。
![]() 锁付产品:汽车热管理系统高低压接插件锁付(图1),6颗螺丝M4~12,扭力 2.0±0.2 N∙M、长径比为1.86 工具搭配:智能电批+拧紧模组+自动送钉机
根据客户需求,如图2所示,自动拧紧需要用到电批、模组和送钉机。 ◼客户要求扭力为2.0±0.2 N∙M
![]() 根据给定扭力大小,电批需要安装在拧紧模组上,采用数字化控制进行数据管理。选取电批型号为ETF SL21-04-106-T25、智能电批在国际标准下可达5%的拧紧精度、支持多步拧紧策略、实时过程监控,数据可管理。
◼M4*12的螺丝长径比为1.86
![]() 选用的枪头为标准枪头,有干涉时模组为吹加吸模组,没有干涉时模组为二级吹钉模组。拧紧模组确保螺丝拧紧过程垂直拧紧。
◼根据螺钉尺寸选择自动送钉机
选用为HH-SF-07和HH-SF-13的送钉机都符合要求,具体可以根据容量自行选择。自动送钉机选配功能:扫码开盖、长短检测、正反检测、直径花型检测等特性可实现防错。
由上可知,在不同螺丝孔位采用电批+吹加吸拧紧模组/吹钉模组+送钉机是满足客户需求的。同时进行测试送钉的节拍,测试结果如下:
螺丝整体拧紧时间:单颗钉整体拧紧节拍时间=产品上料时间+机械移动时间+拧紧模组移动时间+电批拧紧时间+送钉时间,本方案项目预估时间为:4.5~6s 。拧紧时间大于送钉机备钉时间,拧紧整体节拍不考虑备钉时间。产品上料时间或机械移动时间都大于吹钉时间,拧紧整体节拍不考吹钉时间。
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