線束加工
——膠帶纏繞長度計算

張黎明，陳俊杰，陳軒，王劍，王楠，張靜

（陜西萬方天運汽車電器有限公司，陜西 西安 710201）

前言

汽車線束對于汽車相當于“神經網絡”對于人體的作用，至關重要！在線束加工的過程中，各種規格膠帶的使用同樣不可或缺，其中使用方式包括：線束點纏、花纏、密纏以及波紋管封口等。不同膠帶因其寬度不同，在相同長度和直徑的線束中，使用量也存在差異。經過大量查詢，在現有可瀏覽的文獻及資料中，并未找到膠帶在線束加工過程中使用量的明確計算方式，工藝人員在做膠帶定額的時候均為依據經驗而定，不同人對相同線束的膠帶使用量也同樣存在差異，因此，本人將線束加工中常用到的幾種膠帶纏繞方式對應的膠帶使用量進行理論推導核算，在經過實際纏繞驗證后，得出可支持工藝人員在做膠帶使用量定額的計算公式，大家共同探討進步。

1 公式推導

常用的膠帶纏繞方式有三種方式：花纏、密纏和點纏。

1.1 膠帶花纏

將膠帶纏繞線束所形成的螺旋線取其中單位螺旋長度抽象成標準的正弦線（如圖1 中紅色曲線所示）。

現生產單位所常用膠帶寬度分別為19mm 和25mm 兩種，現以19mm 寬度的膠帶進行公式推導，即b=19mm，花纏間隔取值a=25mm，正弦曲線的弦長：h=a+b=44mm，假設線束直徑D=100mm，線束長度c=1000mm。

圖1 膠帶花纏示意圖

圖2 三角函數關系示意圖

∴長度為1m，直徑為φ100mm 的線束用19mm 寬膠帶花纏間距為25mm 所需要的膠帶長度為：

將上述計算過程進行合并，得出膠帶花纏理論消耗長度計算公式為：

1.2 膠帶50%重疊密纏

圖3 膠帶50%重疊密纏示意圖

推導過程與花纏相同，可得50%重疊密纏理論消耗長度計算公式為：

※以上兩種膠帶纏繞方式，經實際操作驗證，得出實際消耗長度相較于理論消耗長度的校正系數A=1.02。

花纏所需膠帶實際長度計算公式：

50%密纏所需膠帶實際長度計算公式：

1.3 膠帶點纏

圖4 膠帶點纏示意圖

膠帶點纏要求纏繞3 圈，因膠帶厚度僅為0.1-0.28mm，所以纏繞厚度可忽略，膠帶點纏間隔為e。

∵單個點纏所需膠帶長度為：

∴長度為c 的線束中纏繞點個數為：

∴點纏長度為c 的線束所需膠帶長度為：

2 實例說明

膠帶花纏指使用膠帶連續對線束進行裹纏，每圈的裹纏間隙一般在10-25mm 范圍內，中間不重疊覆蓋。膠帶花纏在儀表臺分裝過程中主要適用于儀表臺線束的分支或部分主干區域，線束花纏可有效的使線束固定緊密，提高線束的美觀和可布置性。

圖5 線束花纏實物圖

膠帶密纏是指膠帶在下一圈裹纏時必須覆蓋前一圈膠帶的1/2 或1/3。一般情況下對于儀表臺線束主干部分需要使用膠帶密纏，膠帶密纏不僅可以增加線束產品的耐磨性，還會因為膠帶密纏后線束內部缺乏氧氣，降低因線束老化短路造成的的著火風險。線束密纏一般分為1/2 重疊密纏和1/3 重疊密纏，本次以1/2 重疊密纏為例，推導線束加工中使用的膠帶用量公式。

圖6 線束密纏實物圖

膠帶點纏是指使用膠帶在線束上的同一位置裹纏至少三圈，下次裹纏時距離上次裹纏間隔位置一般為150-200mm。在儀表臺分裝過程中，膠帶點纏一般用于線束根數較少的線束產品，或需要二次分裝的大型線束，也適用于開口波紋管的外部點纏。使用膠帶點纏可以將線束固定牢固，將相同功能的分支點預留到同一位置，且膠帶點纏工作量小，更容易修改，非常適合試制類新產品線束的加工。

3 總結

線束是汽車的“神經”線，汽車運行線束起主要支撐作用。而導線的固定材料膠帶看似不起眼，但是也是重中之重，線束的包扎固定也是一種“美”學。線束的固定是否良好，影響到是否單根受力；是否將導線規律的約束防止干涉的發生。因膠帶本身材質的不同，決定了線束在密纏后整體線束的柔軟性、耐磨性、抗老化性。設計人員設計之初為規避風險，在不同的部位采用不同的膠帶纏繞方式，膠帶作為包覆 材料之一，在線束中成本中也占一定比例，精確計算各種包扎方式中各類膠帶的消耗量，促使產品的報價更為精確。

以上三個公式，在汽車線束加工過程中，可以有效的支持技術人員，在做膠帶定額時能夠準確計算膠帶的使用消耗量，以達到更準確控制膠帶使用量對線束產品本身成本影響的目的。若有相應的線束計算機輔助設計軟件，將線束中各部位膠帶使用的方式以及用量公式化，進而不僅提升膠帶在各種包扎方式下的用量精度，同時也可以提升技術人員物料定額統計的速度。給客戶以快捷、準確的工程報價。為贏得更多的客戶提供相應支撐。