汽车线束融合了各种技术,如电气原理设计技术、部件设计选用技术、线束安全保护技术、自动电信号分配技术等等。因此,它是一个极为复杂的设计过程,用电设备众多,线路交错,如果在设计中考虑不周,就会在实际安装中发生干涉、尺寸不配、电路不通等诸多问题,而这些问题在二维设计时无法发现,因而对汽车线束建立三维模型在前期开发过程中就显得极为重要。

3D软件的选用

线束三维布置设计,3D软件作为实现其方案的软件工具,应用到整个产品设计周期。操作的方法不尽相同,但都能完成线束的三维布置设计方案,功效是一样的。

针对国内的整车市场,供应链的软件选用来说, 没有太大的自由度, 完全取决于获取的主机厂的业务来决定的,换句话说, 主机厂用什么, 供应商就需要用什么。

主机厂在使用3D软件时,会有严格的数据格式和设计流程,有效记录了设计过程和保证数据质量。整个开发阶段,做到数据共享和同步设计,为整车数据的准确发布提供平台。3D数据文件配合数据库管理,融入数据发布审批流程,这是大部分主机厂使用3D软件的方式。

线束的基本介绍

针对线束三维设计的重要性,三维线束布置工程师必须掌握线束的知识。像线束的基本组成、功能和车辆的的全面知识能力及相关的区域划分等,才能将设计规范应用到过程设计当中,满足车辆设计的要求。

1、线束功能、术语和三维数据

线束是对汽车进行电、信号控制和传递的载体,线束控制汽车主要的电气和电子功能。功能包括:

1)以合理安全的形式给用电设备如灯泡,电机等分配动力;

2)传递和反馈信号。

1.主干 2.分支点 3.分支 4.接插件 5.圆形端子 6.卡钉 7.保险丝盒 8.橡胶件

2、轿车主要线束及区域划分

整车的线束分割,不同的车型和厂家会有所差异,这与总装工艺要求、配置高低和总布置有关系。

每个分割线束所连接的电器件可根据整车电气系统配置和电器件的布置位置来定,存在差异性。 

整车根据温度和湿度,可划分三个区域,这也是线束设计时选用线束保护方式和选用零部件的依据,不同区域会有不同要求的保护方式以及防水等级。 

3、客车线束的分割和设计

以大型高一级以上的客车线束为例,通常情况下客车的整车线束可分为:仪表板线束、底盘线或车身底架线束、顶棚线束、ABS 线束、空调线束、蓄电池电源线束、启动机线束、蓄电池搭铁线束等。

客车线束的分割较为灵活,可根据整车的电器配置和电气系统的布置位置具体分割。其线束的布置空间充足、固定容易实现。由于客车线束很大一部分所处的工作环境较为恶劣,因此其线束的包扎保护方式要求较为严格,需要作防尘、防水、防高温、防磨等方面的包扎保护,由于布线空间不受限制,故采用波纹管密封式的包扎较为普遍。

 4、卡车线束的分割和设计

卡车线束的分割以重型卡车为例,一般来说,重型卡车的线束可分为下列几大块:前围线束、仪表板线束、驾驶室顶棚线束(车门线束、底盘车架线束、蓄电池电源线、蓄电池负极线等。  

卡车线束的具体划分可根据该卡车的专用功能来划分定义。卡车线束的工作环境比客车线束的工作环境更为恶劣,理论上其包扎工艺方面的处理更要严格一些。

但也普遍存在着卡车的线束生产工艺要求低于轿车和客车的现象。这多是基于成本的考量。因底盘车架部分的线束是随底盘整体供货,因此在卡车的线束设计上主要以设计驾驶室的线束为主。

5、线束总成的零件组成

线束是由许多不同的零件组装而成的。

三维线束安全设计的基本原则

线束设计是为了满足整车的电子电气功能,三维线束设计是确保线束在整车的环境下必须是走向安全可靠、安装方便合理、方案经济便宜。

参数化设计是决定数据使用效能的关键指标之一,参数化对于线束的走向设计变更提供了方便性。比如说,部件的更改,直接替换就能保留原有的设计参数,不要再次输入或重新布线。再比如,部件位置的变更,线束走向会跟随变化,区间长度自动更新。这些都是参数化设计带来的设计便利性。

对于线束设计,由于都是运用了线束的专用电气模块,我们又时常称之为线束电气化设计。 

线束三维设计的基本内容

线束三维的设计,主要根据整车的虚拟数据环境,在三维设计软件中对线束进行排布,并根据整车环境布置设计出详细的线束三维走向数据。设计过程中确定线束走向、固定方式;合理设计线束支持件和紧固件,选择合理的材料,优化成本。同时也要满足生产要求,确保线束在车辆上安全可靠。

三维设计的基本内容包括线束走向设计,固定方式的设计和新零件的开发认证,线束保护的设计与认证评审,搭铁及压接点位置的设计,零部件3D数模库的设计和建立,生产加工方面的优化设计等等。

线束三维设计的执行标准

在国内的三维线束设计的遵循标准,在国标中并没有太多的规定,如下的国内标准里或多或少的都有少数文字涉及, 但都不能成为一个全面的指导标准。目前国内的线束设计都是以各个主机厂的规范要求来做的。 

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