整車線束布置接口平臺化定義與應(yīng)用

石紅偉，盧 云，林貞亮

（吉利汽車研究院（寧波）有限公司，浙江 寧波 315315）

為了充分發(fā)揮大規(guī)模制造帶來的成本節(jié)約優(yōu)勢，平臺化模式在汽車行業(yè)率先得到了應(yīng)用，而產(chǎn)品的平臺化制造則以產(chǎn)品的平臺化設(shè)計開發(fā)為基礎(chǔ)［1］。在線束布置設(shè)計中涉及M6搭鐵端子、OBD口、USB口、橡膠護套、卡扣和槽類的接口定義，但各車型使用的線束接口定義繁多，接口定義不準確，標準不統(tǒng)一，從而導(dǎo)致線束匹配出現(xiàn)各種錯誤和線束子零件通用化率、復(fù)用率低［2］。

1 線束接口平臺化歸類分析

通過分析線束與周邊件交互匹配的各車型現(xiàn)狀，對線束涉及接口的子零件進行歸類分析，具體類別如下。

1）M6搭鐵端子：車身與之匹配的孔徑和料厚信息。

2）OBD口：OBD診斷口與儀表板、鈑金匹配的結(jié)構(gòu)信息。

3）線束自帶的USB口：線束自帶USB口與儀表板匹配的結(jié)構(gòu)信息。

4）過孔橡膠護套：線束橡膠件與車身匹配的孔徑、料厚和匹配結(jié)構(gòu)信息。

5）卡扣類：為線束在車身、CCB等部位提供固定所用的孔徑、料厚、螺栓高度等信息。

6）槽類：線束自帶注塑結(jié)構(gòu)與支架過線槽的結(jié)構(gòu)定義信息。

如上通過歸納-總結(jié)的邏輯分析方式，將線束涉及到的交互場景進行歸類，進一步對線束接口的定義平臺化。

2 線束輸出接口分類的平臺化定義

基于線束接口歸類分析的結(jié)果，縱向展開進行平臺化定義。

2.1 M6搭鐵端子接口平臺化定義

M6搭鐵端子如圖1所示，定義如下。

1）限位孔優(yōu)先選擇方孔，邊緣倒角R=1mm圓角。

圖1 M6搭鐵端子

2）背焊M6螺母，螺母型號：JQ37106，車身開孔Φ7mm圓孔。

3）搭鐵端子尾部優(yōu)先選用帶臺階的結(jié)構(gòu)。

2.2 OBD口接口平臺化定義

OBD口進行平臺化統(tǒng)一，以解決各車型定義接口繁雜的問題，明確塑料件和鈑金件兩種接口。如圖2所示。

2.3 線束自帶USB口接口平臺化定義

USB口進行平臺化統(tǒng)一，定義為一種接口，如圖3所示。

2.4 過孔橡膠護套接口平臺化定義

2.4.1 單層鈑金通用要求的定義（圖4）

1）若鈑金帶翻邊結(jié)構(gòu)，要求鈑金拔模3°，方便鈑金模具沖孔。

2）鈑金翻邊邊緣要求光滑、無毛刺。

圖2 OBD 口

圖3 USB 頭

2.4.2 雙層鈑金通用要求的定義

雙層鈑金結(jié)構(gòu)，對應(yīng)橡膠件的密封要求，考慮過孔護套的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，過孔護套需與外層鈑金配合密封，外層鈑金開孔半徑為R1，內(nèi)層鈑金開孔半徑R2，則要求R2比R1至少大5mm。如圖5所示。

2.4.3 門鈑金橡膠件通用要求的定義

前門插件平臺化定義，對應(yīng)鈑金接口要求如圖6所示。后門插件平臺化定義，對應(yīng)鈑金接口要求如圖7所示。

圖4 前圍鈑金（單層）

圖5 前圍鈑金（雙層）

圖6 前門插件平臺化定義

圖7 后門插件平臺化定義

2.5 卡扣接口平臺化定義

2.5.1 方卡的定義

平臺化定義方卡，使其子零件和接口統(tǒng)一，如圖8所示。

圖8 方卡

2.5.2 腰圓卡的定義（圖9）

1）腰圓孔卡扣適配平面需大于卡盤面2～3mm，有防水需求卡扣，適配平面需大于防水墊片面2～3mm。

2）腰圓孔卡扣需提供卡扣匹配面腰圓孔的2個圓心點坐標。

圖9 腰圓卡

2.5.3 圓卡的定義（圖10）

1）圓孔卡扣適配平面需大于卡盤面2～3mm，有防水需求卡扣，適配平面需大于防水墊片面2～3mm。

2）圓孔卡扣需提供卡扣匹配面圓孔的圓心點坐標。

圖10 圓卡

2.5.4 螺柱卡的定義（圖11）

1）螺柱型卡扣適配平面需≥30mm。

2）螺柱型卡扣需提供螺柱在鈑金面的法向投影圓心坐標和螺柱直徑、長度或螺柱型號。

圖11 螺柱卡

2.6 槽類接口平臺化定義

按照接口體現(xiàn)的材質(zhì)分為：軟飾和鈑金類。

2.6.1 槽類軟飾件的定義

槽型固定是線束常用的固定形式，當使用槽型結(jié)構(gòu)固定時，線束外裝選用波紋管，根據(jù)波紋管型號的不同，對槽形開孔尺寸要求定義如圖12所示。

2.6.2 槽類鈑金件的定義

鈑金料厚2mm，鈑金止口倒角≥R3，防止護套插入時劃傷。圖13為前輪速線束固定結(jié)構(gòu)定義，圖14為卡鉗線束注塑固定結(jié)構(gòu)定義。

圖12 槽形開孔尺寸要求

圖13 前輪速線束結(jié)構(gòu)

3 車型應(yīng)用

線束布置接口平臺化定義的成果：M6端子從原來122種優(yōu)化為24種，接口定義統(tǒng)一為6種；OBD 接口定義由7種優(yōu)化為2種；線束USB口定義由5種優(yōu)化為1種；橡膠件由24種優(yōu)化為5種，接口定義統(tǒng)一為5種；線束卡扣從原來340種優(yōu)化為44種，接口定義優(yōu)化為9種；槽類接口定義按照軟飾和支架的統(tǒng)一，接口定義優(yōu)化為7種。結(jié)合線束布置接口平臺化定義分別開發(fā)了兩大系統(tǒng)：①接口定義管理系統(tǒng)：對周邊件涉及線束所需的孔、槽等接口信息進行明確輸出和閉環(huán)管控；②線束子零件參數(shù)化管理系統(tǒng)：線束平臺化子零件3D數(shù)據(jù)帶參入系統(tǒng)，線束布置可進行子零件數(shù)據(jù)調(diào)用。

圖14 卡鉗線束注塑固定結(jié)構(gòu)

基于線束布置接口平臺化定義，在某小型SUV車型進行應(yīng)用。數(shù)據(jù)子零件種類下降，線束布置工作量下降了50%，線束數(shù)據(jù)品質(zhì)提升了80%；線束與周邊鈑金、內(nèi)飾的匹配關(guān)系明確，實車試制階段驗證無線束匹配問題發(fā)生；線束子零件種類大幅下降，顯著提升線束供應(yīng)商的子零件管控效率，降低線束的生產(chǎn)成本。

4 總結(jié)

在線束3D數(shù)據(jù)布置的細分領(lǐng)域提出布置接口平臺化定義的概念，運用歸納總結(jié)方法對線束數(shù)據(jù)布置所用的各子零件信息進行梳理，同時結(jié)合線束未來的技術(shù)發(fā)展趨勢對線束布置接口：M6搭鐵端子、OBD口、線束自帶USB口、過孔橡膠護套、卡扣和槽類進行平臺化定義。通過線束布置接口平臺化定義，線束子零件通用率約提高79.2%，接口平臺化率約提升75%，線束數(shù)據(jù)品質(zhì)提升80%，線束數(shù)據(jù)工作量下降50%。在項目實際車型的運用中，線束數(shù)據(jù)設(shè)計效率得到顯著提升，線束生產(chǎn)成本也有所下降，實車驗證中線束也未發(fā)生接口匹配的問題，已初步達到線束布置接口平臺化定義的預(yù)期收益。