试论汽车组合开关的可行性研究

试论汽车组合开关的可行性研究

胡达锋

宁波华科汽车零部件有限公司 浙江省慈溪市 315318

摘要：随着汽车逐渐进入了千家万户，在良好的社会经济环境，广阔的市场空间，完善的工业配套体系，以及国家相关引导和鼓励性政策下，为汽配行业发展注入政策动力，众多汽车零部件厂商纷纷在汽车组合开关总成上做足文章。由于其单价高，装配率为100%，从产值和销售收入比较，从事汽车组合开关总成的研发、制造、配套，具有较高技术含量以及可观的销售收入。

1. 该新产品立项的背景、目的和意义

公司自行研发制造汽车组合开关已有三十几年的历史。早在1984年就为东风集团配套组合开关总成，如今在我国东、南、西、北、中的各大汽车厂制造的汽车上都有我公司研制配套的产品，如在一汽轿车公司生产的奔腾系列就配有我公司制造的可与国外同类产品相媲美的组合开关，上海通用、上汽大众、广汽、神龙等汽车公司生产的汽车均配有我公司研制的产品。一些国际著名的厂商也纷至沓来要求为之供货。

此次为东风日产公司轩逸车型配套的组合开关，通过技术突破，使产品综合技术和稳定性达到国际先进水平，质量与性能和国外同类产品相媲美；此组合开关电路采用五进五出的矩阵式电路原理，使输出信号集成化，减少了导线传输；开关照明部具备小灯、大灯、左右转向、超车、远光前后雾灯等功能，雨刮部具有前雨刮、前雨刮洗涤、后雨刮、后雨刮洗涤、间隙可调等功能。

本项目前景可观，优势明显，符合国家产业政策发展的方向。该项目建成后可以实现上千万元的销售收入，能够积极促进项目属地经济的增长。综合而言，本项目对地区经济及下游行业发展都具有明显的积极作用，社会效益明显。

二、国内外研究开发状况和发展趋势

在科技创新的引领下，项目所属行业科技发展取得了长足的进步，行业在产品结构调整、转变生产发展方式等方面成效显著。尽管如此，我国这类产品整体技术水平仍待提高，主流合资主机厂的组合开关，基本上还是外资配套企业在生产。汽车国产化趋势越来越明显，国内配套厂家的成本压力越来越大，所以汽车开关的简化设计越来越受到人们的关注，控制原理的简化、安装结构的简化等，因此后续新开发车型加入优化设计控制成本是大势所趋。

三、本企业进行本项目研究开发的技术优势和有利条件

宁波华科拥有100余名专业从事汽车电器开关、保险丝盒、电机油泵、法兰、集电环等研发的工程师，具有高级、中级、初级职称数名，具备3～15年以上的开发经验，能够熟练使用UG，CATIA等先进软件；公司可自主承担产品设计、模具设计，并具有模流分析、CAE分析和计算机辅助工程等能力。

四、项目目标和研发内容

本组合开关涉及汽车灯光和雨刮系统。

操作力：照明开关：0.1±0.024N.m

变光开关：近光→远光 0.77±0.1N.m 远光→近光 0.56±0.1 N.m 近光→超车 0.62±0.1N.m

前/后雾灯：0.07±0.02N.m

转向开关：N→R'、L'：0.43±0.1 N.m N'→R、L：0.64±0.2 N.m

R、L→N：0.3±0.1N.m

雨刮开关：OFF→MIST：0.4±0.1 N.m 、OFF→INT: 0.45±0.1N.m 、 INT→LO:0.49±0.1N.m、LO→HI:0.52±0.1N.m、HI→LO: 0.45±0.1N.m 、LO→INT:0.49±0.1N.m、INT→OFF:0.52±0.1N.m

前/后洗涤开启：0.61±0.1N.m、后雨刮开关：0.1±0.024N.m、间隙可调: 0.045±0.01N.m

耐久性：

照明开关：10×10⁴、变光开关：10×10⁴、转向开关：20×10⁴、刮水器开关：2.5×10⁴、前洗涤开关：1.5×10⁴、后洗涤开关：1.5×10⁴、前/后雾灯开关：3×10⁴、后雨刮开关：1×10⁴、杆锁紧间隙耐久性：1×10⁴、间隙开关：1×10⁴

五、关键技术和解决关键技术的途径，并阐述项目先进性和创新性

1、本组合的关键技术：
　　①开关触片接触性能，耐久性，转向耐久要求大于20万次；

②照明手柄部和雨刮手柄部间隙均匀性和外观色泽；

③开关移印符号的色泽均匀性、附着力；

④档位手感舒适性，符合客户档位曲线的要求；

⑤喷水电机堵转电流12A，耐久次数要求1.5万次；

2、解决关键技术途径：
①触片设计双头接触点，预压余量大于1mm，预压力控制在0.5N~1.2N之间，在线高度100%检测；

②各个间隙设计0.3mm，采用高强度，耐吸水的材料，防止高温高湿下材料吸潮变形，外观件注塑后放于吸塑盒转运，防止外观划伤；

③移印符号色泽和附着力进货抽检，在线100% CCD影像对比检测；

④采用CAE模拟和计算各档位力，使其符合客户输入档位曲线要求；

⑤喷水电机回路触片设计成宽触点，预压余量大于1mm，预压力控制在0.8~1.5N之间，在线高度100%检测。

3、本组合开关的先进性和创新性：

①本组合开关电路采用五进五出的矩阵式电路原理，使输出信号集成化，减少导线。

②转向回位块回弹声音≤60分贝，打转向后，转向回位块与转向固定块设计一定间隙，转向回位块回弹时不碰到转向固定块。

③基座与照明主盖、雨刮主盖配合，采用内卡形式，减少了螺钉和装配动作，增强了配合强度。

④照明灯光开关和后雨刮开关通过连杆的形式直接带动滑块在线路板上滑动，省去了导线引信号到线路板。

⑤手柄杆与照明拨块和雨刮拨块连接采用了弹性卡接形式，省去了固定销。

⑥间隙可调旋钮由于档位多，采用软排线连接，安装更便捷，性能更可靠。

六、市场需求

6.1国、内外市场需求和竞争优势

本项目组合开关总成是我司受东风日产公司委托自行研制开发的组合开关总成，该组合额开关总成用于东风日产轩逸，启辰全系等车型。

目前国内自主品牌汽车组合开关总成开发绝大多数是拷贝式的，无自主知识产权。公司总结了众多国内、国际同类产品外观、功能、性能等的优、劣势基础上，自行研制的拥有自主知识产权的新型产品。经过各种苛刻的试验和试装，乃至批量装车都得到了极高的评价。

6.2风险因素分析及对策

组合开关总成有着广阔的前景，和令人鼓舞的经济效益。但是，由于产品使用的苛刻要求和汽车行业的特殊性，风险的存在是毋庸置疑的。

该汽车组合开关对于东风日产公司来说是重保件，同其它汽车部件一样也有寿命极限的，行驶里程十万公里或购车三年的“三包”条款，是汽车行业配套厂家的基础要求。

在开发前期项目小组识别产品潜在的失效模式和后果，在设计过程和制造过程做详细的预防对策，尤其是对使用频次最高的转向功能以及电流最高的喷水，在材料选用上进行了反复的材料试验和集体评估；设计时充分考虑了缓冲和润滑；同时还提高内控标准，增加安全系数，以此来化解潜在的风险。

八、结论

各种分析、测算以及验证，产品投入市场，以及本项目的实施中所采用周密分析、科学设计、合理的工艺、先进的设备，达到客户的品质以及质量需求是可行的。

技术参考文献

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[3]许谋和、周涛、卜伟理. GB 4785汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定【S】.中国标准出版社,2019：1-47