淺談汽車線束搭鐵線設(shè)計

1、淺談汽車線束搭鐵線設(shè)計河南省汽車工程學(xué)會第六屆科研學(xué)術(shù)研討會論文集 張震華楊三軍 河南天海電器有限公司4 5 8 0 3 0【摘要】介紹汽車電線束中搭鐵線的設(shè)計，以及在電線束制作過程中搭鐵線的工藝處理方案?！娟P(guān)鍵詞】搭鐵線，u型端子，超聲波焊接，剖血分析g n o f w i reharnesrautomotivewiringhae n h u a , yangc c ltd. 4inlyintrosignprocesskingu-t eroundy w o r d s ： thewi reharnessground, r m i n a 1 , u1 t rasoni cwe id ing,

2、 c r oect ionanalysis隨著汽車技術(shù)的高速發(fā)展，汽車自動化、智能化程度的逐步提高。人們對汽車的安全性、舒適性、娛樂性等要求也在不斷提升，致使各種電氣 設(shè)備不斷的增加，而連接各電氣設(shè)備的搭鐵導(dǎo)線和搭鐵線接點成幾何級遞 增，使得傳統(tǒng)的汽車線束變的越來越復(fù)雜，加大了生產(chǎn)制作過程控制難度。 盡管can、l氣n等新一代連接方案簪已應(yīng)用，但在汽車行業(yè)中還未能 普及應(yīng)用，為擺脫這種困境，降低線束制造成本，一些汽車線柬制造廠家 不再單純的搞線束后期設(shè)計和生產(chǎn)制造，聯(lián)合汽車主機廠家技術(shù)部門，対 汽車線束進行同步開發(fā)、持續(xù)改進，最大限度的優(yōu)化汽車線束的設(shè)計，但 仍未能根本性的解決這一難題。眾所周

3、知，整車線朿中儀表線朿、機艙（室）線柬、座艙線朿是搭鐵 線最為集中的地方，其中搭鐵導(dǎo)線約占全部導(dǎo)線的1 0 2 0%。比如在 儀表線束屮搭鐵線或搭鐵點設(shè)計不當，當其它電器的電流發(fā)生變化時，導(dǎo) 致搭鐵線之問產(chǎn)牛電佗差，從而造成儀表指示發(fā)牛偏差。筆者根據(jù)幾年來 從事線束上藝設(shè)計經(jīng)驗，和各位同行簡單探討一下汽車線束中搭鐵線的沒 計流程和設(shè)計原則。1汽車線束搭鐵類型及設(shè)計技巧在汽車卜電器設(shè)備的負極線與車身的會屬部分相連接，因此汽車卜的 負極導(dǎo)線通常稱為搭鐵線。搭鐵線在汽車電路中起著重要的作用，總體來 說：一足要形成良好的電器回路，二是要保證信號傳遞的完整性。因此枉 汽車線束的設(shè)汁過程中一定要根據(jù)用電設(shè)

4、備的性質(zhì)、功能的不1 i 1 x, t搭鐵線和搭鐵點作合理的分配，才能最人限度的保證汽車上各個電器設(shè) 備（ecu、傳感器、儀表顯示板、多媒體、通信等）的良好工作狀態(tài)。11搭鐵的類型和功能 111電源搭鐵電源搭鐵的主要功能是為汽車中的各種電器件提供州路支持，保證用 電器的正常工作。在汽車線束屮像蓄電池負極搭鐵、散熱風扇、刮水電機、 音響喇叭、影碟機、空調(diào)、照明等提供回路支持。一般采用單一搭鐵和多 電器搭鐵線棚連搭鐵。如長城精靈車上蓄電池負極采用單線雙點搭鐵（來保證搭鐵的可靠 性），散熱電了扇、空調(diào)等釆用j,就近單獨搭鐵來保證工況的穩(wěn)定性。112信號搭鐵隨著汽車自動化程度的不斷提高，各種控制器、傳

5、感器、無線設(shè)備、 顯示儀表設(shè)備等電器件也多了起來，為保證這磬控制器、傳感器、儀表良 好的一i :作狀態(tài)，必須根據(jù)沒備實際需求作特殊搭鐵處理。常見的有發(fā) 動機ecu、abs-ecu.組合儀表、安全氣囊、都應(yīng)采用單獨搭鐵 線進行連接。如長城哈弗機艙線束和比啞迪f 3的前艙線朿上的abs ecu 均單獨引出搭鐵線，發(fā)動機線束中曲軸位置傳感器和車速傳感器使用鋁箔 屏蔽線抗f擾，采用1 , 4 e c u搭鐵線一起連接搭鐵，保證搭鐵之f b 4的零電動勢。113防靜電搭鐵靜電對汽車安全和駕乘人員的危害也不容忽視，靜電對汽車上較精密 電子及無線電設(shè)備的影響是顯而易見，有時可能損壞這些精密電子元器件。 另外

6、輪胎在運動過程屮也產(chǎn)生大量的靜電，燃油油箱在加油門上也會聚集 大最的靜電，必須將靜電安全釋放出去，保證汽車的安全。其次，汽車內(nèi) 的駕乘人員袖口附近、衣物及座椅等處都會產(chǎn)生靜電，因此在底座內(nèi)安裝 防靜電搭鐵線為保護駕乘人員的安全。.防靜電搭鐵一般不設(shè)計在整車線束屮，比如座椅和燃油箱的防靜電搭 鐵以及防靜電處理由部件的供方做出具體處理方案。12線朿的搭鐵、 搭鐵點位置的設(shè)計注意事項a弱信號傳感器、精密器件的搭鐵線，應(yīng)單獨就近搭鐵；b各個電子控制信號單元必須單獨搭鐵，防止信號f擾；c蓄電池負極、發(fā)動機、變速箱搭鐵要慎暈選擇。d搭鐵線連接端子最好采用表面鍍層的銅什，裸銅端子于鋁殼體直接 搭接易產(chǎn)生氧化

7、層。e搭鐵點數(shù)星不宜過少，一般為6 1 0個，位置耍便于安裝、維護， 并考慮搭鐵體電壓降的影響。13常見的幾種搭鐵線引出方式根據(jù)搭鐵點螺栓大小與連接點位置不同。搭鐵端子通常采用孔式接頭, 既能單線壓接、又能多線壓接。般情況下孔式接頭尾部要求穿熱縮管， 有些特殊搭鐵點需要安裝橡膠件進行防塵、水、油污或者起隔離作用。女 口： y 8 2 . 5、y6_6、 d j 4 3 1 一6 系列、d j 4 3 1 8系列孔式接頭端子。特別是dj 4 3 5 5 1配和dj 4 3 5 5 2能 將搭鐵線分成兩組單獨操?儺9 ?月南?。簍豐i f程學(xué)舍*女月抖研學(xué)術(shù)*討合論'集作總裝時扌ii合使用

8、，分方便。也可將搭鐵線雎接端千后使川特殊連接器進行集中措鍍，炯阿i : 0之在線柬產(chǎn)品世汁韌期滿足電氣性能的摧礎(chǔ) 上，合理設(shè)計搭銃線的引出位髓i措鐵點的數(shù)目，呵時也崔考慮線束，1搭鐵線集r 1 t連接m題.圾下后期的芝過程托圳和牛產(chǎn)作i k的町撮作竹j曲，往汽車線朿設(shè)計中日逃j 1接囂連接片築中搭鐵，或打通過保障盤鱉一1 搭銃，安全町輅、便丁椅查維修般情況r采用 孔式接劃#鐵，多線n：接口 t優(yōu)先選j 1 1 1 i臺式端于，2線束中搭鐵線內(nèi)部集中接的i藝設(shè)計方案n + t鎔n * h。1囂: i !j *描d&# 8 1 一$容i豈設(shè)i 1足i t產(chǎn)r的輸八和輸m過程， 整個設(shè)計方案

9、部是射繞質(zhì)世、成奉、一ii操作性展開.最終滿足產(chǎn)八八特性的各“，要求，同肘皋控制制造成水、1 t藝設(shè)汁展升時, 首允蟹母慮產(chǎn)品峻晴，確憚接點位置小蕊疊，小過大，小醋計在分土上, 其啦考慮到【。人生產(chǎn)n f操作性、最八j畦度的降低上作難哇.最后按 就近措鐵的原則，盡節(jié)*約線材確定措鐵線在線m內(nèi)器集中址接點位旨內(nèi) 部連接點的肇中畦接方式、1 mj掛求要求等，于僻0的汽車u線束 巾分支忙置、尺、i、m技電器功能搭鐵點位置撤鞋輯小相丨丨d搭鐵線 的內(nèi)部連接片式多樣化乖文用&城簟下型的儀袁線求中的搟鐵線二種世 計方禁.井做m對21搭鐵蛙內(nèi)部集中4接口計方案1（見阿2）a搭鐵點電線（5 0號線）開

10、i二處b綁線抽線、繞盤4鯽（注：電線托崖2 8 0 1 6 5 0 mm） t =處接點部采用u型端于玲沖堆接，有卩崩處接點需要用玲沖后焊錫 d嶺沖贋接移動3次，焊接移功1次，接點處密封絕緣處理移動1趺e接點處密封絕緣處理完畢.堆獨抽盤后移動到總裝區(qū)按肌設(shè)計八案】操作起來比較繁瑣，該組措鐵線經(jīng)過多次移動后，壓 接點電線山現(xiàn)導(dǎo)線芯（銅蝗）被折斷的現(xiàn)象，且電線f分硅亂單獨抽盤很耗 費工時。.在總裝一豢一i產(chǎn)辛葫操作中電線h墩嚴重，嚴重影響流水線總裝速度，接點多導(dǎo)致線束上 的電壓障增大，性線束質(zhì)量降低，可操作性井，制作和控制成牟增高。22搭鐵線內(nèi)部集中連接設(shè)計方案“見圖3 ）a新增過渡線5 0 7.

11、,斷開原5 0號線為：如和5 0 1, 5 0址 接措鐵點端丁n j 4 3 i 一 6 cb將二組電線分別綁線、抽絨（不繞盤）后放倜轉(zhuǎn)盤內(nèi)（洼電線長度3 0 0 1 i【）omm）。薰.；i g一一: ±：=毒蹩一髻i目4 §鎔自鎔¥自11&八鎔女¥。先冷沖壓接右端接點，后壓接芹 端接點r f熱縮兩個雙嘮熱縮管e竹獨抽盤河折捆扎后移動到總裝區(qū)方 案2同方案i比較，洼接點數(shù)量減少一個，導(dǎo)線內(nèi)部電壓降有所降低.攆 作難崖降低，過程擰制能jj加強，導(dǎo)線線蒼折斷現(xiàn)象減少，詛的來說線 味質(zhì)量仆能有所提升，但是使用導(dǎo)線的總長度增多，使原材料成本增高, 此方

12、案小足最佳方案。2. 3搭鐵線內(nèi)部箱中接口計方案3 （見圖4） a新增5 0 a sob 50c 50-1) 口根20甲八連接線b要 綁線4紅.抽線后放人川轉(zhuǎn)盒內(nèi)，不繞盤c冷沖壓接舊址蓮接點，接點套 八取肇熱縮管后并熱縮處理r j最后冷沖iii接nj 4355 i和d j 4 3 5 5 2峙襄令；e冷沖完畢.掛杠j目轉(zhuǎn)車，待總裝，流水線扣合d j 4 3 5 5 -1 和圳4 3 5 5 2方案3 j方案2進行比較，操作難度進一步降低，連接點的臧少使導(dǎo) 線p的電爪降降到最低程艘，保證了電氣性能，此方案使川的導(dǎo)線總長度 最小，八八的減少丁雁材料的用蔚.使原材料成奉和榨制成奉郝冉所降低。 通過控

13、制四個接點n線m土 1 :中的小同f t瞿£保旺級束手干粗細均句。 托總裝過程中減少措鐵線互綻的兒率，使q產(chǎn)散率有所提高。總體衡量 r面的三個世j丨方案，方寨3姓屜為理慰。州為不同們u線束士下長度升土出線位置、搭鐵線根數(shù)、搭鐵點位 代各小榭同，所以應(yīng)根據(jù)實際情況進揮搭鐵導(dǎo)線集巾建接點.米世“搭鐵 線舶連接古窠，總體設(shè)計k唄4足：a第一 f 畦接點的位置選擇必須滿足線路“1理要求。b兼顧措鐵電線走向合理.應(yīng)最瓶為佳c柴屮璉接點不能過，。密集，接點z問或接點劍分支點z州的相距 至少3 0 mm,壓接點過丁密集容易造成線束局部過熱，過熱部位導(dǎo)線的絕緣層窯易老化、龜裂，時間妊久造成燒線。3搭

14、鐵線集中連接時接點的i藝處ah南省a車1 8學(xué)喜第i *科研學(xué)術(shù)”計奢* t集3 1采用u型接端f fill目。9 '目5u 2 # 女1月口# *d j 4 5 4 j i ） j 4 5 4 d j 4 5 4 （ d j 4 5 95 ）冷沖ii接u女# nq ii鎔m t * 目女ii鎔a根據(jù)接點拽徑總和選桿l' “端了和沖瞇（h、接機）（見表1 jb為每個型'，的u型端于制定專用的雎接模具和鉗通過捌整壓 接高挺來寅現(xiàn)不同甲方大小腫接點壓接，（見圖6 ）c為壓接機配備壓山雌控裝置，當出現(xiàn)異常情況（彈引淺于j漏線、銅線扣斷、芯線翹出、慢線咬人等）2 nq時，口動報

15、警并鎖定壓接設(shè)備，必須下動解除鎖定。（見罔7）3 8 nq t ） j 4 md必須為每個連接點做剖面分析井制定壓接標準（見表2 ）。e測試拉力時選浚壓接點線徑盛小的電線，拉力值見喪3。f壓接點剖面耍求符臺【jcif29106 2004,附錄a端 于電線導(dǎo)體住接扯和壓接接點處橫斷面的要求。3 2接點月超聲波焊接d e *薔：5 0 0 n自動散日n八丨丨月m標準：08 5 n m 1 m【超 &*鎔自%0iinom 1 2 0 iiio ! # f iii號 i ii 女 00 1 iii x % *1 2 3128n130n130n值月井月11超聲波焊接是種u機械能為能源帕固相焊接靠

16、法。進行超聲波焊時.焊接i件在較低的靜壓力下.由聲極發(fā)出的高頻振動能使銅絲表面問產(chǎn)牛強裂摩擦而形成分了層之1 q %。& * , - k 拉nq 1 3 0 n i 八拉ixi 女rix1辺31女拉脫3 0 n1 #ix鎔 m：#5u iii端f &接拉脫女八m的熔臺，快速、節(jié)能熔合強度高、導(dǎo)電性妤、無火花、接近冷卷加 工。然而機械式冷沖u型端予壓接h是將接點部位的電線銅絲進行簡啦的 物理擠壓粘臺，利用銅*州的表面摩擦力求保證電線之可的連接。a超聲波焊接與挎沖u喇壓接剛面對比（址舊9 ）nr ii ,目 n求¥68目鎔4#自t, j、& ） ¥i j

17、超聲波焊接與睜沖u喇壓接電阻測試對比（見表4）c超聲披焊接與玲沖u型壓接拉脫力測試對比（她表5）d超聲波焊接導(dǎo)線的最小托脫山要，k （袁6）.拉脫力測試方法（見國1 0 ）-，8。八< 墮！ t _i b q八#自t *c超聲潑焊接導(dǎo)線的最小撕裂山耍求（見擊7 ）,撕裂力測試方法（蚓1 i ）二一jdt八*f赳聲波焊接常見的幾種缺陷超聲被焊接常見缺陷有：a拼接乖蔣, 搭接過長.b拼接過拉，搭接束目1 0mj *4&日1女i t目目南*汽車1程學(xué)垂*女目科*學(xué)術(shù)研h §磚i集等不良狀況。焊接點質(zhì)屠、電性能比鞍穩(wěn)定。采用u型端子壓接電阻 系數(shù)相對較高，質(zhì)量穩(wěn)定性能相對略低。

18、但足具有成奉低、操作效率高的優(yōu)勢。4接點的絕繚處理無論是采用超聲波焊接還是采用u型端于玲沖壓接的接點，根據(jù)線束 產(chǎn)品陶紙設(shè)計要求不同，接點絕緣打式也多種多樣，一般采用烈壁熱鯛管、 p vc腔帶、4 6 5 1膠帶，特種耐磨絕緣膠帶等，二一 i ；簇；未蠡纂磁；i :囂罌囂離裟茲露參考女獻：舉實例來闡述描鐵線在線束內(nèi)部連接點設(shè)計和搭鐵點的引 出方面進行類比分析，體現(xiàn)出不同的設(shè)計方案對產(chǎn)甜質(zhì)量成本的不同影響。mf 1 qe/129106-2004汽午低壓電線束技術(shù)條件1 2 1美國am teehuitr pllcexi,超聲金屆線束 焊機使用說明#3 s e h u n k m i n i e i

19、i 型操作于冊r 4 1 f r .風文汽車電線線柬的設(shè) f (ii)汽車電器，2 0 0 3 第5期口 1谷孝p從汽車整車電氣原理到2 d線柬的轉(zhuǎn)化設(shè)計汽車電器，2 0 0 8第5期【6】自年汽車電器線路措接午良的故障艘其診修h t t p： 1 / ae1 7隆司栩蓋公開資料n s t 1 g o v ibe m a 1 1 ： chinas imhanghotma i 1地址: 河南鵝壁山城區(qū)前進路號河南天海電器有限公司線朿r程部。hn s a e 0 9 0 5 1汽車音響的設(shè)計與安裝靠誓咎(皿6)，男， i日南周口二 現(xiàn)任職f ii南滅海電器有限公司線束工藝工程師，助理工 程師職稱，

20、手機?？房寄?。，?！菊拷?，汽車音自被越來趟；的月，和宰美&,汽車音自的 設(shè)計就顯的£為重要。本i重點介"7汽暗畸設(shè)計和安裝時應(yīng)誼ii意的 事。【關(guān)鍵目】音響，揚聲器，ii配.高保真important ract： inf-ijvearsc.hrau, 1 iu n 鄴 ii 1 r i 1 ao a m d h口 a u d i o d e s iaudioyoud a k e t , m a t c1汽車音響的口計11收盤n與揚言器的e良好匹配是汽午音響世計的戈鍵。汽乍音響各種世備之間都需要精心選扌單進行搭配才能得到最佳的教果。“汽車音響中的功率放大器和揚聲器 為例，者只冇做到阻抗ii配、功率k配、i作頻率ii配才能保證設(shè)備的安 全運行井亢分發(fā)掘出最大的潛能。1 1 1日抗e &拋開帖燥的歹單論知識.簡單的解釋就是功率放人器能承受一定范圍阻