重卡底盤線束波紋管管徑的選取方法分析

王世華

摘 要：文章通過(guò)對(duì)重卡底盤線束波紋管管徑的選取進(jìn)行了分析 提出了通過(guò)經(jīng)驗(yàn)法和計(jì)算法這兩種方法來(lái)選取合適的管徑 不僅可以給線束工藝人員選取合適的管徑提供參考 而且也給智能化配管提供了計(jì)算分析方法 希望能夠幫助線束工藝人員快速、準(zhǔn)確的選配波紋管。

關(guān)鍵詞：波紋管;管徑;線束;方法

中圖分類號(hào)：U463.1? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1671-7988（2020）18-168-03

Abstract： The selection method of the truck chassis wiring corrugated pipe is analyzed， which provides a reference for the craftsman to select the appropriate pipe diameter and improve the accuracy of the process design.

Keywords： Corrugated pipe; Pipe diameter; Wiring harness; Method

CLC NO.： U463.1? Document Code： A? Article ID： 1671-7988（2020）18-168-03

引言

線束在汽車中用于連接各用電器 傳遞電器間的電流信號(hào) 因此在整車中有至關(guān)重要的作用 任何一根導(dǎo)線出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)造成汽車電器功能的失效甚至喪失。尤其是重卡底盤線束面臨的工作環(huán)境更為惡劣和復(fù)雜 為了使線束能夠滿足工作環(huán)境下對(duì)溫度、防火、防磨損、阻燃等要求 必須對(duì)線束的導(dǎo)線外加合適的防護(hù)材料 如PVC套管、紡織套管、波紋管等[3]。在做線束工藝設(shè)計(jì)時(shí) 即使防護(hù)材料的種類等選擇都合適 但管徑選取錯(cuò)誤 也會(huì)造成一系列的問(wèn)題。當(dāng)管徑選取較小時(shí) 可能會(huì)造成工人的加工困難、爆管甚至需對(duì)線束拆分后再利用;當(dāng)管徑選取較大時(shí) 則會(huì)造成包裹材料的浪費(fèi) 加大制作成本 無(wú)法滿足客戶對(duì)填充率的要求 甚至無(wú)法進(jìn)行整車裝配 造成整車線停產(chǎn)。所以選取合適的管徑成為線束廠家工藝設(shè)計(jì)乃至整車設(shè)計(jì)都必須考慮的問(wèn)題。因重卡底盤線束防護(hù)材料中的波紋管使用較為普遍 本文以波紋管來(lái)進(jìn)行分析。

1 波紋管管徑選取的影響參數(shù)

1.1 波紋管的內(nèi)徑D

波紋管一般有PP/PE/PA三種材質(zhì) 波紋管的規(guī)格型號(hào)都是根據(jù)波紋管的內(nèi)徑定的 即汽車線束行業(yè)所說(shuō)的波紋管的管徑即為波紋管的內(nèi)徑[2]。如詩(shī)蘭姆 UFW波型這種常用波紋管規(guī)格見(jiàn)表1。

由表可知波紋管規(guī)格與內(nèi)經(jīng)數(shù)值近似相等 把波紋管的內(nèi)徑設(shè)為D。

1.2 導(dǎo)線成品的最大外徑d

汽車線束行業(yè)中所說(shuō)線徑通常是指導(dǎo)電線芯的橫截面積 重卡底盤線束所用導(dǎo)線大多為德標(biāo)線 類型為FLRY-A、FLRY-B單芯無(wú)屏蔽絕緣低壓電線 導(dǎo)體為多股絞合軟裸銅線[1]。在選波紋管管徑的時(shí)候應(yīng)考慮導(dǎo)線的絕緣層厚度 把導(dǎo)線成品的最大外徑設(shè)為d 如德標(biāo)FLRY-B導(dǎo)線結(jié)構(gòu)見(jiàn)表2[4]：

2 線束制造企業(yè)管徑的選取方法

當(dāng)前重卡線束制造企業(yè)對(duì)防護(hù)材料管徑的選取多采用經(jīng)驗(yàn)的方法 這種方法對(duì)工藝人員的能力要求較高 工藝人員要有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)才能達(dá)到較高的準(zhǔn)確性。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法選取管徑一般基于以下六方面：

（1）對(duì)線束分支端有插接器尾夾、分線岐管等可確定波紋管管徑的 按尾夾、分線岐管所匹配的波紋管管徑進(jìn)行匹配。如重卡的空濾器信號(hào)開關(guān)所配尾夾適配管徑為7.5。

（2）線束的外觀直接影響到客戶的第一印象 同時(shí)也一定程度上反映了企業(yè)線束的制作水平 波紋管作為線束的防護(hù)材料處于最外層 故在波紋管管徑選取時(shí) 外觀也是需考慮的因素。在選取管徑時(shí) 應(yīng)盡量避免中間分支管徑小兩端分支管徑大 或中間分支大兩端分支小 需使波紋管管徑從主干到分支逐漸減小并平緩過(guò)渡 管徑過(guò)渡大會(huì)使車間工人加工較為困難 也會(huì)造成產(chǎn)品的不美觀。

（3）波紋管的材質(zhì)也會(huì)影響到管徑的選取 主要是材質(zhì)不同波紋管的壁厚也會(huì)略有區(qū)別。例如PA6材質(zhì)的波紋管壁厚比PP-BS-UFW材質(zhì)的壁厚大 空濾器信號(hào)開關(guān)插接器尾夾在用PP-BS-UFW材質(zhì)的波紋管時(shí)匹配管徑為7.5 則在用PA6 材質(zhì)的波紋管時(shí)匹配的管徑應(yīng)為6.0。

（4）波紋管的開閉口在管徑選取時(shí)也是需考慮的。波紋管一般都不會(huì)選閉口管 因?yàn)椴y管一般都選擇用在主線上 而主線的出線方向是不一致的 選用閉口會(huì)使產(chǎn)品加工更費(fèi)時(shí)更困難 所以一般都選擇開口的波紋管在外裹PET織布或布基膠帶密纏。有的線束產(chǎn)品要求比較高會(huì)選用閉口波紋管 而閉口波紋管在車間生產(chǎn)中是要把線穿過(guò)去的 若選用某一管徑的開口波紋管波紋管內(nèi)空間較小時(shí) 使用同等管徑及材質(zhì)的閉口波紋管 在穿管時(shí)因線束與管壁的摩擦?xí)斐蔁o(wú)法穿過(guò)或穿管困難從而損傷導(dǎo)線線皮 此時(shí)需選用比開口波紋管管徑稍大的的閉口波紋管。

（5）根據(jù)通過(guò)波紋管某一橫截面的導(dǎo)線根數(shù)和線徑來(lái)確定波紋管的管徑。這要求工藝設(shè)計(jì)人員對(duì)線束整體的橫向截面積有個(gè)大概的近似值 目前對(duì)線束橫向截面積的計(jì)算因人而異 沒(méi)有統(tǒng)一的方法 工藝設(shè)計(jì)人員多參考已生產(chǎn)的相似的重卡底盤線束管徑來(lái)確定波紋管管徑。

（6）線束的打卡工藝在波紋管管徑選取時(shí)也需考慮 若線束在某一分支處存在一打卡點(diǎn)時(shí) 因?qū)Ь€打卡連接后需外套含膠熱所管保護(hù) 這樣會(huì)增大線束此處分支的總截面積 因此當(dāng)某一分支存在打卡點(diǎn)時(shí) 選取的管徑一般會(huì)略大于無(wú)卡點(diǎn)時(shí)的管徑。當(dāng)一分支處存在好幾個(gè)卡點(diǎn)時(shí) 由于卡點(diǎn)之間會(huì)錯(cuò)開打卡 此時(shí)選打卡導(dǎo)線截面積之和最大的一處進(jìn)行分析 也可將此處導(dǎo)線截面積之和近似等于此處含膠熱縮管的橫截面積。

3 波紋管管徑的計(jì)算方法分析

為了優(yōu)化波紋管管徑 提高產(chǎn)品品質(zhì) 有必要對(duì)波紋管管徑進(jìn)行計(jì)算分析來(lái)確定較優(yōu)值。波紋管及導(dǎo)線形狀為圓形 當(dāng)知道波紋管種類和導(dǎo)線種類時(shí) 波紋管的管徑D（內(nèi)徑）、導(dǎo)線的最大外徑d也是確定的 根據(jù)這兩參數(shù)即可計(jì)算出波紋管管徑。波紋管管徑的計(jì)算可分為以下幾種：

（1）當(dāng)線束某一分支只有一根導(dǎo)線時(shí) 波紋管的管徑應(yīng)大于此導(dǎo)線的外徑 即D>d。

（2）當(dāng)線束某一分支只有兩根導(dǎo)線時(shí) 波紋管的管徑應(yīng)大于兩根導(dǎo)線的外徑和 即D> d1+ d2。

（3）對(duì)于某一分支有三根及三根以上導(dǎo)線時(shí) 應(yīng)分為以下兩種情況：

1）當(dāng)各導(dǎo)線線徑相差不大且線徑較小時(shí) 波紋管內(nèi)橫截面積應(yīng)大于各導(dǎo)線外橫截面積之和 即：

因?qū)嶋H生產(chǎn)中導(dǎo)線之間肯定有空隙 故式中需加一個(gè)系數(shù)f 其為線束的總橫截面積與實(shí)際管徑的橫截面的比值（f<1 其值應(yīng)根據(jù)客戶對(duì)波紋管的填充率及波紋管的開閉口情況及車間具體情況通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定） f取值范圍為0.7-0.8。線束的截面積一般為波紋管內(nèi)截面積的0.75 即f=0.75 如果線束的截面積為7.5平方mm 則選用的波紋管為10平方mm。

2）當(dāng)各導(dǎo)線線徑相差大且有導(dǎo)線線徑較大時(shí) 此時(shí)根據(jù)3.3.1的方法計(jì)算的波紋管的管徑D會(huì)小于實(shí)際所需的管徑 如圖1：

此種情況的計(jì)算方法應(yīng)為：從波紋管中心到外依次排列相同線徑的導(dǎo)線 且線徑由中心到外依次減小 相同或相似線徑的導(dǎo)線排滿一層后 接著排下一層。由排列完成后的線束總截面積（總截面積由線束排列完后的直徑計(jì)算） 進(jìn)而得出波紋管管徑。因?yàn)榇擞?jì)算方法較為繁瑣 建議根據(jù)工藝經(jīng)驗(yàn)并參考已做產(chǎn)品所配管徑來(lái)進(jìn)行波紋管管徑的選取 如無(wú)可參考產(chǎn)品 可通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法得出合適的波紋管管徑。

4 總結(jié)

波紋管管徑D的影響因素較多 在配管徑時(shí) 能根據(jù)尾夾等其他線束零部件確定管徑的直接選相應(yīng)管徑的波紋管 不能確定管徑的以已做相似線束產(chǎn)品工藝的管徑為參考 并對(duì)管徑的影響因素綜合考慮 根據(jù)工藝設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合數(shù)學(xué)計(jì)算及實(shí)驗(yàn)來(lái)確定合適的管徑。本文結(jié)合長(zhǎng)期處理線束工藝設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn) 希望能對(duì)線束工藝設(shè)計(jì)人員選取合適管徑提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 張倩，韓慧.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)線束的精益設(shè)計(jì)[J].汽車電器.

[2] 閆亮亮，谷孝衛(wèi).汽車線束保護(hù)介紹與分析[J].汽車電器.

[3] GBT 28046.3-2011道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn).

[4] DIN_72551汽車用低壓電線.