重卡底盤線束波紋管管徑的選取方法分析

王世華

摘 要：文章通過對重卡底盤線束波紋管管徑的選取進行了分析 提出了通過經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、準確的選配波紋管。

關鍵詞：波紋管;管徑;線束;方法

中圖分類號：U463.1? 文獻標識碼：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重要的作用 任何一根導線出現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境更為惡劣和復雜 為了使線束能夠滿足工作環境下對溫度、防火、防磨損、阻燃等要求 必須對線束的導線外加合適的防護材料 如PVC套管、紡織套管、波紋管等[3]。在做線束工藝設計時 即使防護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;當管徑選取較大時 則會造成包裹材料的浪費 加大制作成本 無法滿足客戶對填充率的要求 甚至無法進行整車裝配 造成整車線停產。所以選取合適的管徑成為線束廠家工藝設計乃至整車設計都必須考慮的問題。因重卡底盤線束防護材料中的波紋管使用較為普遍 本文以波紋管來進行分析。

1 波紋管管徑選取的影響參數

1.1 波紋管的內徑D

波紋管一般有PP/PE/PA三種材質 波紋管的規格型號都是根據波紋管的內徑定的 即汽車線束行業所說的波紋管的管徑即為波紋管的內徑[2]。如詩蘭姆 UFW波型這種常用波紋管規格見表1。

由表可知波紋管規格與內經數值近似相等 把波紋管的內徑設為D。

1.2 導線成品的最大外徑d

汽車線束行業中所說線徑通常是指導電線芯的橫截面積 重卡底盤線束所用導線大多為德標線 類型為FLRY-A、FLRY-B單芯無屏蔽絕緣低壓電線 導體為多股絞合軟裸銅線[1]。在選波紋管管徑的時候應考慮導線的絕緣層厚度 把導線成品的最大外徑設為d 如德標FLRY-B導線結構見表2[4]：

2 線束制造企業管徑的選取方法

當前重卡線束制造企業對防護材料管徑的選取多采用經驗的方法 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驗才能達到較高的準確性。根據經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行匹配。如重卡的空濾器信號開關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線束的制作水平 波紋管作為線束的防護材料處于最外層 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 也會造成產品的不美觀。

（3）波紋管的材質也會影響到管徑的選取 主要是材質不同波紋管的壁厚也會略有區別。例如PA6材質的波紋管壁厚比PP-BS-UFW材質的壁厚大 空濾器信號開關插接器尾夾在用PP-BS-UFW材質的波紋管時匹配管徑為7.5 則在用PA6 材質的波紋管時匹配的管徑應為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 選用閉口會使產品加工更費時更困難 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空間較小時 使用同等管徑及材質的閉口波紋管 在穿管時因線束與管壁的摩擦會造成無法穿過或穿管困難從而損傷導線線皮 此時需選用比開口波紋管管徑稍大的的閉口波紋管。

（5）根據通過波紋管某一橫截面的導線根數和線徑來確定波紋管的管徑。這要求工藝設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 沒有統一的方法 工藝設計人員多參考已生產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 因導線打卡連接后需外套含膠熱所管保護 這樣會增大線束此處分支的總截面積 因此當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 此時選打卡導線截面積之和最大的一處進行分析 也可將此處導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

為了優化波紋管管徑 提高產品品質 有必要對波紋管管徑進行計算分析來確定較優值。波紋管及導線形狀為圓形 當知道波紋管種類和導線種類時 波紋管的管徑D（內徑）、導線的最大外徑d也是確定的 根據這兩參數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）當線束某一分支只有一根導線時 波紋管的管徑應大于此導線的外徑 即D>d。

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

（3）對于某一分支有三根及三根以上導線時 應分為以下兩種情況：

1）當各導線線徑相差不大且線徑較小時 波紋管內橫截面積應大于各導線外橫截面積之和 即：

因實際生產中導線之間肯定有空隙 故式中需加一個系數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 其值應根據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）當各導線線徑相差大且有導線線徑較大時 此時根據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為：從波紋管中心到外依次排列相同線徑的導線 且線徑由中心到外依次減小 相同或相似線徑的導線排滿一層后 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） 進而得出波紋管管徑。因為此計算方法較為繁瑣 建議根據工藝經驗并參考已做產品所配管徑來進行波紋管管徑的選取 如無可參考產品 可通過實驗的方法得出合適的波紋管管徑。

4 總結

波紋管管徑D的影響因素較多 在配管徑時 能根據尾夾等其他線束零部件確定管徑的直接選相應管徑的波紋管 不能確定管徑的以已做相似線束產品工藝的管徑為參考 并對管徑的影響因素綜合考慮 根據工藝設計人員經驗并結合數學計算及實驗來確定合適的管徑。本文結合長期處理線束工藝設計的經驗 希望能對線束工藝設計人員選取合適管徑提供參考。

參考文獻

[1] 張倩，韓慧.汽車發動機線束的精益設計[J].汽車電器.

[2] 閆亮亮，谷孝衛.汽車線束保護介紹與分析[J].汽車電器.

[3] GBT 28046.3-2011道路車輛電氣及電子設備的環境條件和試驗.

[4] DIN_72551汽車用低壓電線.