特種車輛三維布線工藝技術應用研究

1、特種車輛三維布線工藝技術應用研究王騰王俊樣戚寶運石小富中國電子科技集團公司第二十八研宄所裝備制造中摘要：針對特種車輛傳統(tǒng)的現場布線模式存在設計精度低、布線設計圖樣可讀性差、產 品質量及一致性差、勞動強度高和生產效率低等缺點，研宂了基于pro/e軟件的 三維布線工藝技術，以及適用于特種車輛的系統(tǒng)性線束設計和制作工藝，解決 了傳統(tǒng)布線模式的不足，促進了產品質量的提升。關鍵詞：特種車輛;三維布線;布線工藝;作者簡介：王騰（1988-），男，工程師，主要從事特種車輛集成工藝技術等方 面的研宄。收稿日期：2017-07-17study on three-dimensional wiring techno

2、logy application of special vehiclewang teng wang junxiang qi baoyun shi xiaofuthe 28th research institute of china electronicstechnology group corporation;abstract：the traditional wiring mode of special vehicle has the disadvantages of low design accuracy, poor quality and consistency, high labor i

3、ntensityand low production efficiency, and so on. this paper introduces 3d cabling technology based on pro/e software, summarizes design and manufacturing process of the system harness for special vehicle, and solves the problems of traditional wiring mode, promote the quality of products.keyword：sp

4、ecial vehicle; three-dimensional wiring; routing wiring process;received： 2017-07-17線纜作為特種車輛的神經，擔負著聯系控制系統(tǒng)、配電箱、照明燈、空調、通風 扇以及電子設備機柜的重任，線纜布設質量直接關系著車輛的安全性和功能性。 特種車輛傳統(tǒng)布線方式為現場布線，這種布線方式只有在整機結構和電氣部分 設計、加工完成后才能進行。一旦出現設計不能滿足布線空間、線束加固和電磁 兼容等布線需求時，需耍進行設計更改和結構件重新加工，不僅造成經濟損失， 而且嚴重影響研制進度。此外，傳統(tǒng)模式還存在布線設計精度低、布線設計圖樣 可

5、讀性差、勞動強度高和生產效率低等缺點lbn。針對上述問題，研究采用棊于pro/e軟件制作的三維模型進行三維布線，通過 構建的數字化樣機，可以清晰地觀察到特種車輛內部電子設備機柜等所有零部 件的結構模型、工藝布線模型以及所處的位罝、路徑和空間。該布線方式形象直 觀，有效避免或大幅減少了特種車輛在設計階段中結構、電氣設計和布線工藝存 在的問題。1三維布線設計流程三維布線技術是根據電氣接線設計圖和三維結構模型，應用三維設計軟件進行 立體線纜布設的工藝設計技術，其廣泛應用于汽車、船舶、飛行器和電子設備等 行業(yè)。三維布線設計流程如圖1所示。創(chuàng)建布線幾何是對結構數字化樣機進行簡化與修 訂，生成適用丁三維布

6、線的幾何模型;線纜線束劃分是根據線纜連接表，按照線 纜電氣特性、連接方向路徑，把整車線纜劃分為多個線束，每個線束對應一個線 朿零件;布線路徑規(guī)劃是在統(tǒng)籌考慮走線干涉性、線朿折彎半徑和電磁兼容后， 在布線幾何上創(chuàng)建線纜線束連接路徑;三維布線是按照劃分好的線束創(chuàng)建線束零 件，線束內導線、電纜在線束零件屮按照規(guī)劃好的布線路徑進行布設;線束系統(tǒng) 二維閣是根據生產需耍對線束進行全部或局部展平，并創(chuàng)建二維線纜平面閣;根 據線束系統(tǒng)二維圖在布線工裝上規(guī)劃布線路徑、進行線束試制，安裝驗證后進行 批量生產3-6。創(chuàng)建布線纜線布線路線幾何束劃分徑規(guī)劃線:圖1三維布線設計流程圖下載原圖2三維布線關鍵技術2.1空間布

7、線技術特種車輛由于使用環(huán)境的特殊性，對線纜布設方式及質量有極高要求。特種車輛 線纜布設應考慮如下問題：1）設計有效、合理的電纜布設空間走線軌跡，以減少 電纜之間的相互干擾，力求布線整齊、美觀;2）為滿足車載電子設備方艙機動性 要求，電纜布設吋確保線纜應力釋放，不允許出現松脫晃蕩的現象，以免電纜 和設備接插件受力，影響電氣性能。三維布線設計過程中，由于三維軟件布線模塊的網絡布線、自由布線等功能不能 控制設計中單根線纜在線纜束中的排布位罝，因此不采用軟件布線模塊中的布 線功能?？臻g布線技術是通過設計各線纜的每個空間位置點，確保三維模型中連 接器端線纜應力釋放的彎曲、各線纜束與結構件的相對位置、線纜

8、束轉彎半徑、 線纜束外直徑、分支線纜束匯入主線束和主線束引出分支線纜束位置及彎曲、各 線纜長度等重耍工藝參數，使三維布線設計中的線纜和線纜束與實際操作中的 布線情況高度一致。2.2布線圖樣設計三維布線設計輸出圖樣分為布線裝配工程圖和線束制作圖（釘板圖）。布線裝配 工程圖是利用三維布線設計的數字化樣機，清晰準確地表達整車線纜的布設狀 態(tài)，以指導生產現場按照設計意圖在特種車輛上進行線纜布設，有效地保證產 品布線質量與一致性，其可以使用數字化樣機的投影視圖、軸測圖等，也可以用 數字化樣機模型制作三維pdf等形式的數字化圖樣等;線束制作圖用于整機布線時線束線扎的生產制作，應用pro/e軟件，根據三維布

9、線模型，自動進行展開 計算，生成線束制作圖，無需進行重新測量繪制。3三維布線工藝技術應用以某東風底盤特種車輛為例，采用三維布線工藝技術進行整車布線。3.1三維布線設計本文應用pro/e wildfire 5. 0進行三維布線設計，該軟件是ptc公司開發(fā)的一 款功能強大的三維制圖軟件，帶有鈑金、管道樣布線等各種功能的模塊，可在三 維圖形設計的同時進行三維布線。首先，根據結構設計師提供的結構數字化樣機，簡化骨架、插箱和車內安裝附件 等結構，創(chuàng)建布線幾何，由于特種車輛內部接線均采用線纜，且線纜長度大， 因此在布線兒何上設罝接線端口時將各連接器內部引腳設罝為一點;然后，根據 電訊設計師提供的線纜連接關

10、系表，設計走線路徑;最后，進行整車三維布線， 并以不同顏色區(qū)分線束。三維布線效果圖如圖2所示。a）整車圖b）線束|圖2三維布線效果圖下載原圖3.2布線圖設計利用pro/e軟件線束自動展開模塊生成線束裝配圖及釘板圖，裝配圖用于指導 線朿安裝，釘板圖用于線朿制作。根據釘板圖（見圖3）在布線工裝上規(guī)劃線朿 制作路徑，其中該項目采用的布線工裝如圖4所示，它由支承結構、布線面板、 固定線夾及腳輪組成，平面可使用范圍為2 400mmx 1 200mm,高度町使用范圍 為50（fl 700mm，布線面板傾斜角度為15°，符合人機工程學設計。對于較大線束，可采用多個布線工裝拼接方式，擴大操作范圍。該

11、布線工裝適用于特種車輛 所有線朿的制作，每一種線朿只需要更換線夾位置，合理、有效地給線朿提供定 位與支承。采用該方法，不僅安裝、拆卸方便，而丑牢固可靠。圖4布線工裝圖下載原圖3.3線束制作按照釘板圖及線束明細表，在布線工裝上進行線束制作。線束制作完成后在車輛 內部進行安裝、修正，最終形成用于批量生產的工藝圖樣。某項fi照明燈線束制 作效果如閣5所示，線束安裝后車內效果如閣6所示。經統(tǒng)計，采用三維布線工 藝后，不僅線束布設產能提高了 3倍，而且布線質量得到了大幅度提升，解決 了以往線纜布設混亂、產品一致性差的問題。圖5某項目照明燈線束制作效果圖下載原圖圖6線束安裝后車內效果圖下載原圖4結語通過三

12、維布線設計，可以提供精準的布線工藝參數，實現布線設計;通過線朿制 作，降低了工人勞動強度，提高了布線效率及產品質量。特種車輛采用三維布線 工藝技術，可以起到優(yōu)化設計、提高效率、降低成本和保障質量的作用，有著極 其廣泛的應用前景。參考文獻1 周三三，劉恩福.電子設備三維布線工藝技術應用研宂j.電子工藝技術， 2011, 32 (4) : 227-228，232.2 王澤錫，楊帥舉.電子設備整機三維布線工藝研究j.航空科學技術，2015, 26 (7) :51-55.3 劉瀟龍.基于ug nx的電子設備三維布線技術應用研究j.機械設計與制造工 程，2016，45 (9) : 67-70.4 郭林松，邱兆義，趙