01前言

線束是汽車(chē)上分布最廣，布置最復(fù)雜的零件，在汽車(chē)設(shè)計(jì)、試制過(guò)程中，線束的問(wèn)題點(diǎn)也是最多。同時(shí)隨著技術(shù)發(fā)展，汽車(chē)功能越來(lái)越多，更多新技術(shù)被運(yùn)用到汽車(chē)上，大部分功能的實(shí)現(xiàn)都需要電子電器實(shí)現(xiàn)。線束作為電子系統(tǒng)連接的主要零件，其設(shè)計(jì)和裝配也越來(lái)越復(fù)雜。本文從整車(chē)裝配角度出發(fā)，總結(jié)線束各裝配要素的設(shè)計(jì)要求及常見(jiàn)問(wèn)題，盡量在設(shè)計(jì)階段規(guī)避裝配問(wèn)題，減少作業(yè)難點(diǎn)。

02裝配要素及設(shè)計(jì)要求

線束的裝配要素主要有主干分支布置及定位件安裝、橡膠件安裝、插接件連接、接地端子緊固等。以下通過(guò)對(duì)各裝配要素的分解說(shuō)明，提出改善裝配性的設(shè)計(jì)要求。

2.1主干分支布置

2.1.1線束公差

線束主干分支、定位件遵循一定公差尺寸要求，如下：

（1）從上表看出，定位件之間尺寸可能產(chǎn)生正公差或負(fù)公差，定義尺寸時(shí)應(yīng)從定位件間長(zhǎng)度，線徑，線束軟硬程度，走向等因素判斷當(dāng)產(chǎn)生極限公差時(shí)是否存在定位件距離過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致無(wú)法安裝或難安裝問(wèn)題。特別是定位件距離較短，線束較粗較硬，線束為直線的情況，可能存在負(fù)極限公差時(shí)長(zhǎng)度過(guò)短無(wú)法安裝，正極限公差時(shí)長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)同樣無(wú)法安裝，則需提高管控精度或其他對(duì)策。（2）分支長(zhǎng)度只存在正公差，定義尺寸時(shí)注意在極限公差時(shí)是否存在過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致干涉問(wèn)題。

2.1.2線束彎折

線束直徑越大，硬度越大，可彎折的半徑越大，為線束滿(mǎn)足裝配和質(zhì)量要求，一般線束彎折半徑要大于線束直徑兩倍。由于線束直徑不是線束硬度的唯一影響因素，且彎折部分的不可控性較大，對(duì)線束直徑較大的彎折部分，需結(jié)合實(shí)車(chē)評(píng)估裝配性和周邊零件間隙。

2.1.3預(yù)留工藝尺寸

數(shù)模的線束一般為理想狀態(tài)，在實(shí)際裝配過(guò)程中，由于裝配軌跡、對(duì)手件裝配空間等原因，數(shù)模狀態(tài)的線束尺寸無(wú)法滿(mǎn)足裝配要求，在轉(zhuǎn)化圖紙時(shí)需對(duì)預(yù)留工藝尺寸。

（1）定位件之間預(yù)留工藝尺寸。當(dāng)固定件（孔）布置不同造成兩兩相連的定位件有不同的裝配軌跡，建議預(yù)留工藝尺寸情況總結(jié)如下表 2：

（2）插接件安裝預(yù)留工藝尺寸。當(dāng)對(duì)手件不同、裝配位置不同、裝配標(biāo)高不同、裝配手法不同，分支所需預(yù)留工藝尺寸存在差異，列舉以下表 3 常見(jiàn)情況說(shuō)明：

在預(yù)留工藝尺寸同時(shí)，避免線束過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致異響和干涉，需要結(jié)合以往車(chē)型經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出初步預(yù)留尺寸，配合實(shí)車(chē)驗(yàn)證和耐久試驗(yàn)，得出最終合理的長(zhǎng)度。必要時(shí)需對(duì)有質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的干涉部位增加保護(hù)材料，對(duì)有異響風(fēng)險(xiǎn)的部位增加防異響包覆。

2.2定位件設(shè)計(jì)

2.2.1定位件簡(jiǎn)介

線束的定位件是安裝在線束上，用于與車(chē)體或其他對(duì)應(yīng)部件固定的零件。定位件形式多樣，列舉部分常用選型如下表 4：

2.2.2定位件裝配工藝要求

（1）定位件安裝力小于 40N，避免手部安裝疼痛。

（2）定位件方向應(yīng)盡量與數(shù)模一致，避免定位件安裝時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)定位件或扭曲線束。受線束制造工藝約束無(wú)法保持一致時(shí)，定位件裝配過(guò)程轉(zhuǎn)動(dòng)角度應(yīng)小于 45°。

（3）定位件固定區(qū)域需考慮防錯(cuò)，保證固定位置唯一性，可通過(guò)不同形狀的定位件，或增加相應(yīng)標(biāo)識(shí)。

2.3插接件設(shè)

2.3.1插接件簡(jiǎn)介

插接件按結(jié)構(gòu)分為無(wú)助力型和有助力型兩種，均需要滿(mǎn)足插入力、拔出力、鎖止裝置強(qiáng)度、鎖止裝置解鎖力等基本要求。從而避免以下風(fēng)險(xiǎn)：（1）插入力過(guò)大導(dǎo)致安裝困難，產(chǎn)生虛插風(fēng)險(xiǎn)；（2）鎖止裝置解鎖力過(guò)小容易誤操作解鎖和解鎖力過(guò)大導(dǎo)致安裝困難。插接件鎖止裝置安裝到位需要發(fā)出聲響。聲音等級(jí)應(yīng)高于環(huán)境聲音：潮濕前 7dB，潮濕后 5dB。另外在安排插接件裝配崗位時(shí)，也需注意避免安排在環(huán)境噪聲較大的崗位。

2.3.2裝配空間

（1）插接件裝配到位后不應(yīng)與周邊干涉，裝配過(guò)程也需保證不干涉，因此需考慮插件裝配軌跡與周邊零件的關(guān)系。

（2）考慮插接件安裝的人機(jī)工程的同時(shí)，需考慮拆卸的便利性。特別避免鎖止機(jī)構(gòu)正常狀態(tài)無(wú)法接觸的情況。

2.3.3防錯(cuò)

一個(gè)插接件原則上不允許周邊不相關(guān)的插接件可以與其對(duì)接，因此插接件有以下防錯(cuò)設(shè)計(jì)：

（1）結(jié)構(gòu)防錯(cuò)。周邊插接件之間只能實(shí)現(xiàn)一對(duì)一對(duì)接，從插接件選型上實(shí)現(xiàn)防呆。當(dāng)插接件選型上無(wú)法避免一對(duì)多風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，有以下防錯(cuò)方案：

（2）公母端防錯(cuò)。將相同的公母端插接件設(shè)計(jì)于不同線束上，通過(guò)公母端的差異實(shí)現(xiàn)防錯(cuò)。

（3）線束長(zhǎng)度防錯(cuò)。通過(guò)線束長(zhǎng)度約束，各插接件最終只有一種對(duì)接狀態(tài)。

（4）顏色提醒防錯(cuò)。通過(guò)插接件顏色選型、分支包覆顏色、插接件顏色點(diǎn)等目視化方式防錯(cuò)。

2.3.4出線位置包覆

插接件出線位置包覆有兩種狀態(tài)：圖 1 直接出線和圖 2 直角出線。直接出線為一般設(shè)計(jì)形式，但當(dāng)出線以下情況時(shí)，需采用直角出線：

（1）直接出線的線束折彎半徑較大，與周邊零件形成干涉影響，通過(guò)直角出線約束折彎半徑，增大線束與周邊零件間隙；

（2）直接出線的線束裝配過(guò)程與周邊零件干涉，導(dǎo)致插接件難裝，通過(guò)直角出線約束線束走向，減少裝配過(guò)程干涉。

2.3.5公母端搭配

插接件帶針狀或棒狀一側(cè)為公端，帶簧片或管狀一側(cè)為母端。當(dāng)一對(duì)插接件需要固定在車(chē)身或其他零件上時(shí)，通過(guò)公端插接件自帶固定卡扣實(shí)現(xiàn)。為便于插接件對(duì)接與固定，工藝上建議按照以下原則搭配：

（1）安裝順序靠前的，應(yīng)定義公端，插接件先固定在車(chē)身或其他上。安裝順序靠后的，應(yīng)定義母端，將插接件再接到已固定好的公端插接件。應(yīng)用實(shí)例如前保險(xiǎn)杠線束連接到前艙線束。

（2）當(dāng)插接件對(duì)接、固定空間受限或其他作業(yè)要素影響，按照前述裝配順序不利于裝配的情況下，可選擇先對(duì)接插接件，再固定卡扣的順序作業(yè)，此情況下插接件公母端選型不受限制。

2.4橡膠件設(shè)計(jì)

2.4.1橡膠件簡(jiǎn)介

按橡膠件結(jié)構(gòu)分為塑料骨架、無(wú)塑料骨架兩種，按橡膠件固定方式分為單孔固定、雙孔固定兩種，見(jiàn)下表 5。

2.4.2橡膠件裝配工藝要求

（1）帶塑料骨架結(jié)構(gòu)的橡膠件插入力不大于 50N。

（2）橡膠件保持力見(jiàn)下表 6。

（3）部分橡膠件受線束走向、橡膠件結(jié)構(gòu)等要求，需按指定方向安裝，應(yīng)在橡膠件上提供標(biāo)識(shí)。

（4）無(wú)塑料骨架的橡膠件的安裝方向避免與線束走向相反，否則需將膠套完全穿過(guò)安裝孔后，再安裝孔背面安裝橡膠件，增加裝配工時(shí)。但裝配空間限制、結(jié)構(gòu)或密封原因除外。

（5）橡膠件后端各分支的插接件，鈑金孔直徑應(yīng)大于“單個(gè)插接件和線束外徑”的 1.1 倍。多個(gè)插接件聚集的位置，鈑金孔直徑應(yīng)大于“同一位置插接件 + 線束外徑”的 1.1 倍。為了保證裝配效果和線束穿過(guò)孔后的完整性。如不滿(mǎn)足，則需通過(guò)調(diào)整線束長(zhǎng)度錯(cuò)開(kāi)多個(gè)插接件位置，甚至加大鈑金孔尺寸。鈑金孔內(nèi)也不能出現(xiàn)尖銳阻擋物。

2.5接地端子

2.5.1端子分類(lèi)

（1）單端子式，可連接的分支數(shù)較少，如圖 3。

（2）多端子式，可連接的分支數(shù)較多，在電氣性能滿(mǎn)足情況下，采用疊片式可減少端子數(shù)量節(jié)省成本，如圖 4。

2.5.2限位形式

接地端子的限位形式對(duì)裝配一致性和便利性影響較大，具體形式對(duì)比如下：

2.5.3空間布置

（1）接地端子的位置和方向需符合緊固時(shí)人機(jī)工學(xué)。建議操作手法為左手拿取端子，右手拿取工具，同時(shí)盡量避免緊固時(shí)手部交叉或扭曲。

（2）當(dāng)分支較硬較短，應(yīng)避免分支出線方向與接地端子方向小于 90°，否則接地端子可能出現(xiàn)緊固困難，如圖 5。

（3）當(dāng)接地端子緊固點(diǎn)布置在線束附近，為避免操作空間不足和工具套筒與周邊線束干涉，接地端子應(yīng)布置在線束定位件周邊（優(yōu)先在線束正上方，避免視線遮擋），緊固套筒距離線束邊緣不小于30mm。圖 6 為設(shè)計(jì)狀態(tài)套筒距離線束 14mm 情況，圖 7 為實(shí)際裝車(chē)狀態(tài)，端子與線束已干涉。

03結(jié)束語(yǔ)

本文從汽車(chē)線束常見(jiàn)的裝配要素入手，結(jié)合實(shí)際案例，分析汽車(chē)線束基于裝配工藝的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，提出了注意事項(xiàng)和建議。汽車(chē)線束在設(shè)計(jì)過(guò)程建立基于裝配要素的設(shè)計(jì)要求，可提高零件的裝配合理性和效率，從而提高裝配質(zhì)量，降低成本。但由于汽車(chē)線束實(shí)物與設(shè)計(jì)數(shù)模差異較大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)更注重線束的多樣性帶來(lái)不同效果的影響和實(shí)物檢證，建立科學(xué)完善的設(shè)計(jì)規(guī)范。

審核編輯：湯梓紅