王世華

摘 要：文章通過對重卡底盤線束波紋管管徑的選取進(jìn)行了分析 提出了通過經(jīng)驗法和計算法這兩種方法來選取合適的管徑 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：U463.1? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 文章編號：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 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)問題都會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)境下對溫度、防火、防磨損、阻燃等要求 必須對線束的導(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)計時 即使防護(hù)材料的種類等選擇都合適 但管徑選取錯誤 也會造成一系列的問題。當(dāng)管徑選取較小時 可能會造成工人的加工困難、爆管甚至需對線束拆分后再利用;當(dāng)管徑選取較大時 則會造成包裹材料的浪費(fèi) 加大制作成本 無法滿足客戶對填充率的要求 甚至無法進(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)計乃至整車設(shè)計都必須考慮的問題。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)格型號都是根據(jù)波紋管的內(nèi)徑定的 即汽車線束行業(yè)所說的波紋管的管徑即為波紋管的內(nèi)徑[2]。如詩蘭姆 UFW波型這種常用波紋管規(guī)格見表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)對防護(hù)材料管徑的選取多采用經(jīng)驗的方法 這種方法對工藝人員的能力要求較高 工藝人員要有豐富的工作經(jīng)驗才能達(dá)到較高的準(zhǔn)確性。根據(jù)經(jīng)驗法選取管徑一般基于以下六方面：

（1）對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 外觀也是需考慮的因素。在選取管徑時 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渡 管徑過渡大會使車間工人加工較為困難 也會造成產(chǎn)品的不美觀。

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

（4）波紋管的開閉口在管徑選取時也是需考慮的。波紋管一般都不會選閉口管 因為波紋管一般都選擇用在主線上 而主線的出線方向是不一致的 選用閉口會使產(chǎn)品加工更費(fèi)時更困難 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 使用同等管徑及材質(zhì)的閉口波紋管 在穿管時因線束與管壁的摩擦?xí)斐蔁o法穿過或穿管困難從而損傷導(dǎo)線線皮 此時需選用比開口波紋管管徑稍大的的閉口波紋管。

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

（6）線束的打卡工藝在波紋管管徑選取時也需考慮 若線束在某一分支處存在一打卡點時 因?qū)Ь€打卡連接后需外套含膠熱所管保護(hù) 這樣會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時 選取的管徑一般會略大于無卡點時的管徑。當(dāng)一分支處存在好幾個卡點時 由于卡點之間會錯開打卡 此時選打卡導(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) 有必要對波紋管管徑進(jìn)行計算分析來確定較優(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 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)即可計算出波紋管管徑。波紋管管徑的計算可分為以下幾種：

（1）當(dāng)線束某一分支只有一根導(dǎo)線時 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 波紋管的管徑應(yīng)大于兩根導(dǎo)線的外徑和 即D> d1+ d2。

（3）對于某一分支有三根及三根以上導(dǎo)線時 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 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 故式中需加一個系數(shù)f 其為線束的總橫截面積與實際管徑的橫截面的比值（f<1 其值應(yīng)根據(jù)客戶對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實驗確定） 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 此時根據(jù)3.3.1的方法計算的波紋管的管徑D會小于實際所需的管徑 如圖1：

此種情況的計算方法應(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算） 進(jìn)而得出波紋管管徑。因為此計算方法較為繁瑣 建議根據(jù)工藝經(jīng)驗并參考已做產(chǎn)品所配管徑來進(jìn)行波紋管管徑的選取 如無可參考產(chǎn)品 可通過實驗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 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 并對管徑的影響因素綜合考慮 根據(jù)工藝設(shè)計人員經(jīng)驗并結(jié)合數(shù)學(xué)計算及實驗來確定合適的管徑。本文結(jié)合長期處理線束工藝設(shè)計的經(jīng)驗 希望能對線束工藝設(shè)計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)動機(jī)線束的精益設(shè)計[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.

[4] DIN_72551汽車用低壓電線.