基于CATIA對客車低壓線束布置及線束固定的設(shè)計(jì)和分析

基于CATIA對客車低壓線束布置及線束固定的設(shè)計(jì)和分析摘要基于CATIA軟件仿真針對實(shí)車總裝時(shí)低壓線束布置及線束固定提出優(yōu)化方案，可以指導(dǎo)總裝人員進(jìn)而減輕人力成本，并且優(yōu)化低壓線束走線的美觀性，同時(shí)減少低壓線束設(shè)計(jì)時(shí)的失誤率。在工業(yè)設(shè)計(jì)方面能有效地提高工作效率，通過對數(shù)據(jù)模型和實(shí)車總裝狀態(tài)的差距分析，使得低壓線束設(shè)計(jì)能更加高效，且對線束固定點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，減少對實(shí)車的物力投入，更有利于平臺化、通用化的考慮。因此，運(yùn)用CATIA進(jìn)行模型仿真對低壓線束設(shè)計(jì)顯得尤為重要。本次研究設(shè)計(jì)是在CATIA仿真的基礎(chǔ)上，針對低壓線束系統(tǒng)進(jìn)行綜合優(yōu)化，可以利用數(shù)模清晰明了地展示實(shí)車預(yù)總裝時(shí)的效果。通過此研究得到最終的實(shí)驗(yàn)成果，仿真數(shù)模能優(yōu)化實(shí)車低壓線束走向問題，并且對線束固定點(diǎn)具有選擇性，將仿真結(jié)果與實(shí)車結(jié)果相統(tǒng)一。關(guān)鍵詞CATIA;低壓線束;布置走線;線束固定;目錄1緒論 緒論1.1研究背景和意義低壓線束的布置直接影響著客車功能實(shí)現(xiàn)的與否，同樣對低壓線束的固定間接影響著客車安全性能，所以優(yōu)化分析客車低壓線束的布置與固定是至關(guān)重要的。本論文針對客車低壓線束設(shè)計(jì)時(shí)采用CATIA來進(jìn)行優(yōu)化和分析，力求規(guī)范客車低壓線束的布置和固定線束的準(zhǔn)則，從而解決不同公司不同設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)客車低壓線束時(shí)不同的準(zhǔn)則。柔性物體的裝配，特別是線束的裝配對制造非常重要。這是一個(gè)值得進(jìn)行的研究問題，它將能夠提供一個(gè)很大程度的靈活性組裝。此外，由于減少了重復(fù)和認(rèn)知負(fù)荷，人工裝配產(chǎn)生的工作量有望減少。[1]隨著電子技術(shù)在客車上的應(yīng)用越來越廣泛，連接電器的低壓線束也隨之不斷增多、增長，低壓線束日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的二維低壓線束布置圖已很難將布置信息完整且準(zhǔn)確地表達(dá)出來。由于客車訂單要求的車身長度的不同，低壓線束尺寸也會(huì)有很大的不同，從而導(dǎo)致線束綁扎時(shí)的美觀性差。同時(shí)常因線束綁扎不美觀導(dǎo)致客戶的投訴，也會(huì)因線束綁扎不合理造成安全隱患。為此引用CATIA仿真客車中低壓線束的布置，研究客車低壓線束的布置走向的優(yōu)化分析，同時(shí)規(guī)范線束固定的美觀性，具有重要的借鑒意義。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國內(nèi)客車低壓線束總成市場發(fā)展相對完善，但是在對客車低壓線束的設(shè)計(jì)工作時(shí)，客車低壓線束需要預(yù)留足夠的尺寸，來防止客車走線布置不足以連接各電氣設(shè)備的情況。同時(shí)國內(nèi)客戶的訂單需求多樣化，對低壓線束的布置與固定也是有不同大小的變更，并未能做到完全的平臺化。因此，在國內(nèi)具有平臺化開發(fā)的客車企業(yè)也是寥寥無幾。目前客車低壓線束設(shè)計(jì)開發(fā)周期緊張，為了進(jìn)一步縮短開發(fā)周期，普遍采用汽車零部件廠家與主機(jī)廠進(jìn)行聯(lián)合研發(fā)、設(shè)計(jì)，在整車及電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)甚至原理設(shè)計(jì)時(shí)即開始使用3D軟件進(jìn)行仿真模擬，[2]所以在客車低壓線束的設(shè)計(jì)工作中具有重要的研究意義和良好的發(fā)展趨勢。在國外客車低壓線束市場成熟且制度也相對完善，由于中國和印度等發(fā)展中國家對先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng)的需求與日俱增，國外眾多歷史悠久的線束制造廠商也在短期內(nèi)無法正常供應(yīng)，導(dǎo)致國外的客車出口量較少，但是由于國內(nèi)外法規(guī)以及點(diǎn)檢要求的不同，國內(nèi)的客車也同樣難發(fā)展至國外，所以就這些觀點(diǎn)看來，本次研究不側(cè)重于國外的客車市場。2總體設(shè)計(jì)方案及方案論證本章節(jié)將會(huì)對基于CATIA對客車低壓線束布置及線束固定進(jìn)行總體設(shè)計(jì)方向來介紹，根據(jù)查閱的相關(guān)國標(biāo)和數(shù)據(jù)模型，同時(shí)結(jié)合實(shí)際裝車走線遇到的問題，將本設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)扎根于低壓線束設(shè)計(jì)要求和軟件仿真線束布置及固定。其中，本畢業(yè)設(shè)計(jì)需要解決的關(guān)鍵問題如下：CATIA設(shè)計(jì)線束的可行性問題;低壓線束設(shè)計(jì)規(guī)范化的走線問題;低壓線束設(shè)計(jì)走線的固定問題;設(shè)計(jì)與實(shí)際線束之間優(yōu)化問題。因此本畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)包含的研究內(nèi)容包括：軟件的可行性分析和數(shù)據(jù)收集;低壓線束走線的規(guī)范化;低壓線束固定的規(guī)范化;實(shí)車線束走線及固定優(yōu)化方案。通過具體研究內(nèi)容和以下探究的關(guān)鍵問題，更加明確了仍需探究的設(shè)計(jì)方案，能夠更加高效地完成本課題的研究。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)目的在于依靠CATIA強(qiáng)的仿真軟件，其中主要的線束走線和線束固定能夠使用CATIA進(jìn)行系統(tǒng)性的仿真虛擬，并依據(jù)設(shè)計(jì)方案和實(shí)際走線對比論證，同時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)線束，所得的設(shè)計(jì)目標(biāo)主要有：能規(guī)范化設(shè)計(jì)低壓線束走向和固定;由于設(shè)計(jì)使用應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)，同時(shí)便于模塊化設(shè)計(jì)。2.1CATIA設(shè)計(jì)線束功能可行性方案在本設(shè)計(jì)中，方案可行性分析是設(shè)計(jì)的源頭，也是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。可行性分析主要在于仿真軟件是否支持線束設(shè)計(jì)需求，鑒于可行性分析的重要性，對這部分要優(yōu)先著重介紹和選擇。仿真軟件面向問題、面向用戶，其中功能涵括建模、運(yùn)控和數(shù)據(jù)管理等，同時(shí)本課題圍繞仿真軟件建立模型來分析可行性方案，所以對仿真軟件的選取決定了本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)難度及建?？煽啃缘确矫?，從眾多仿真軟件中，選取適合的軟件是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。目前工業(yè)設(shè)計(jì)上采用較多的且接納度較高的仿真軟件主要是索達(dá)公司的兩款產(chǎn)品，第一個(gè)軟件是CATIA，第二個(gè)軟件是SolidWorks。本次方案將通過比較這兩款仿真軟件的難易程度、功能完善度、接納程度等因素來綜合選擇。從眾多的仿真軟件中，挑選了相對應(yīng)成熟且功能強(qiáng)大的仿真軟件，并作對比和分析。仿真軟件成熟度比對見表2-1。表2-1仿真軟件成熟度比對表軟件名稱難易程度功能完善度接納程度應(yīng)用場合CATIA困難完善受眾廣應(yīng)用場合廣SolidWorks簡易相對較差受眾小應(yīng)用場合窄由此表可知：CATIA的應(yīng)用場合更加廣泛，且受眾人群也更加廣泛，雖然操作相應(yīng)困難，但是更加符合客車線束設(shè)計(jì)需求。CATIA中特征建模是基于草圖的參數(shù)化建模，同時(shí)CATIA的眾多約束都是自動(dòng)識別的，而在SolidWorks中約束需要手動(dòng)添加，同時(shí)不能變量化方程設(shè)計(jì)。其次，CATIA在線束3D設(shè)計(jì)中操作便捷，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)樹簡潔明了，線束路徑清晰可見易調(diào)整，故CATIA在線束仿真領(lǐng)域甚至整個(gè)汽車行業(yè)內(nèi)都得到了廣泛的采納并應(yīng)用,如：大眾、寶馬、上汽、紅旗、奔騰、江淮等汽車主機(jī)廠均采用CATIA軟件。[3]因此，本次研究最終認(rèn)為CATIA軟件設(shè)計(jì)線束可行性更佳。2.2客車低壓線束設(shè)計(jì)要求方案由于客車行業(yè)的特殊性，是由訂單來驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)施的，所以在設(shè)計(jì)線束時(shí)會(huì)有許多的不確定性和不可控性。線束接插件形式大體上由訂單的點(diǎn)單件為主，且需要配合相關(guān)電器布置位置來確定線束走向，同時(shí)需要考慮裝配維修的工藝可行性，因此在低壓線束設(shè)計(jì)要求相對苛刻。由QC/T29106-2002QC/T29106-2002相關(guān)規(guī)定：干線和保護(hù)套管長度宜不小于100mm，并為10的倍數(shù)；支線長度宜不小于30mm；結(jié)點(diǎn)之間，接點(diǎn)與分支點(diǎn)之間距離宜不小于20mm；電線與端子連接處需裝絕緣套管時(shí)，絕緣套管長度不小于20mm；電線束基本尺寸極限偏差應(yīng)符合表2-2規(guī)定。由GE.20-13066（E）歐標(biāo)相關(guān)規(guī)定，統(tǒng)一規(guī)格的線束與國標(biāo)相差無疑[4]。因此，本次方案通過多項(xiàng)國標(biāo)適用性和可靠性進(jìn)行分析來綜合選擇線束設(shè)計(jì)要求制定。電線束基本尺寸極限偏差見下表1-2[5]。表2-2電線束基本尺寸極限偏差（單位：mm）電線束基本尺寸極限偏差干線支線保護(hù)套管≤200+20-10+20-10+10-5＞200~500+25-10+30-10＞500~1000+25-10+40-10+20-10＞1000~2000+30-10+45-10＞2000~5000+40-10+55-20±30＞5000+50-20+75-20由于國標(biāo)對于部分低壓線束的法規(guī)要求，便可以在此基礎(chǔ)上仿真低壓線束的布置及線束固定，同時(shí)結(jié)合不同企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)針對性設(shè)計(jì)線束走向和固定點(diǎn)的選取。由表2-2可以看出，QC/T29106-2002國標(biāo)仍受用于眾多企業(yè)的線束設(shè)計(jì)規(guī)范參考當(dāng)中，同時(shí)QC/T29106-2002也對線束端子和線束可靠性實(shí)驗(yàn)也做了相應(yīng)的論證，可以作為研究的對標(biāo)性數(shù)據(jù)參考。因此，相較于眾多的法規(guī)和國標(biāo)準(zhǔn)則，本次研究采用QC/T29106-2002數(shù)據(jù)參考，是相應(yīng)全面且具有可靠性的。2.3CATIA軟件仿真線束布置及固定操作方案在運(yùn)用CATIA軟件仿真線束時(shí)，需要搜集相關(guān)CATIA線束布置的操作模塊。目前行業(yè)采用較多的模塊有兩種，一種是電氣線束裝配“ElectricalHarnessAssembly”(EHA)，另一種是電氣線束展平“ElectricalHarness-Flattening”(EHF)[6]。本次方案將通過對比兩個(gè)模塊的簡易性、普及性和多功能性等因素來選擇模塊。軟件模塊成熟度對比見表2-3。表2-3軟件模塊成熟度比對表模塊名稱簡易程度普及程度多功能性線束設(shè)計(jì)EHA簡易受眾領(lǐng)域廣功能完善符合EHF困難受眾領(lǐng)域廣功能完善符合由表2-3可知，EHA模塊和EHF模塊在線束設(shè)計(jì)領(lǐng)域均具有優(yōu)勢，但在使用情況下，EHA模塊設(shè)計(jì)線束相對容易且性價(jià)比較高。EHA模塊包含有線束直徑及截面積設(shè)計(jì)、線束彎曲半徑設(shè)計(jì)、線束松弛度以及長度設(shè)計(jì)、線束路徑設(shè)計(jì)、線束的形狀以及分支點(diǎn)增加與取消功能，以滿足工程設(shè)計(jì)線束的要求，并提高線束的可裝配性、可靠性、可制造性等[7]。本次研究最終采用EHA模塊進(jìn)行對低壓線束的布置及固定進(jìn)行仿真。2.4實(shí)車低壓線束布置和固定優(yōu)化方案形狀預(yù)測是一項(xiàng)相當(dāng)復(fù)雜的任務(wù)，使得機(jī)器人的預(yù)編程成為一個(gè)困難的過程?，F(xiàn)有的模型是對線束力學(xué)行為建模的擴(kuò)展，涉及到扭轉(zhuǎn)力學(xué)。[8]因此，用CATIA軟件進(jìn)行仿真可以解決這一問題，同時(shí)明確各區(qū)域管線捆扎最終狀態(tài)，問題形成閉環(huán)管控，管線在線實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化裝配，確保客車管線裝配的一致性和可靠性。[9]本次方案采用實(shí)車低壓線束布置及其固定與高壓線束之間的差異結(jié)合，來優(yōu)化方案配置。高、低壓線束布置要求差異比對見表2-4。表2-4高、低壓線束布置要求差異比對表[10]線束名稱線束布置要求差異低壓線束低壓線束布置盡量沿車身的邊沿、槽、縱梁等部位走線，充分考慮線束過孔時(shí)的密閉和保護(hù)，確保線束和運(yùn)動(dòng)部件之間的間隙。高壓線束高壓線束設(shè)計(jì)采用雙軌制，同時(shí)高壓連接器選型必須滿足耐電壓、防水等級高，較好的電磁屏蔽能力等。通過對比可以知道的是低壓線束整車布置考慮受力狀況、避免熱源和防止損壞線束為主，而高壓線束設(shè)計(jì)主要涉及防水等級、電磁屏蔽能力等方面，因此在做研究時(shí)，充分結(jié)合低壓線束和高壓線束的異同點(diǎn)進(jìn)行線束布置和優(yōu)化固定方案。線束布置方案采用線束布置時(shí)不允許出線300mm懸空走線，盡量避免垂直走線，防止防水、防塵功能失效；線束接插件的120mm需有固定點(diǎn)保護(hù)線束，減少震動(dòng)以及自重等影響因素；避免低壓線束與其他部件干涉，需獨(dú)立走線。3仿真軟件模擬低壓線束布置本章節(jié)將介紹仿真軟件對于低壓線束設(shè)計(jì)的部分，即對不同的線束設(shè)計(jì)和虛擬仿真，通過線束的布置和固定的描述，希望使讀者能夠更加深入地了解到線束布置與固定的重要性。圖3-1整體線束設(shè)計(jì)流程框圖本次研究打算優(yōu)化基于CATIA對客車低壓線束布置及線束固定的設(shè)計(jì)，并對其分析。整體線束設(shè)計(jì)流程框圖如圖3-1所示。整個(gè)研究以CATIA為核心軟件，根據(jù)各子系統(tǒng)電器件的分布情況，確定線束的布線形式及在汽車上的走向；確定線束的外保護(hù)形式及過孔的保護(hù)等。[11]通過不同的電器件輸入以及模塊控制邏輯的不同，更改線束走向，運(yùn)用CATIA軟件仿真低壓線束走向，并觀察是否合理與固定美觀性，最終體現(xiàn)在線束二維設(shè)計(jì)圖中，同時(shí)線束二維圖紙外發(fā)供應(yīng)商，進(jìn)行線束的采購并制造，直至整車的線束裝配。實(shí)車低壓線束走向與CATIA仿真走向結(jié)合，可分析與優(yōu)化線束走向及其固定點(diǎn)的選用，同時(shí)對基地裝配可提出疑問是否裝配合理且規(guī)范，并針對基地及線束供應(yīng)商反饋問題，進(jìn)行低壓線束的改制。以下將從線束設(shè)計(jì)基本原則和如何運(yùn)用CATIA設(shè)計(jì)線束兩大部分進(jìn)行介紹。低壓線束設(shè)計(jì)原則低壓線束的布置及線束對接，主要結(jié)合車身鈑金的情況，同時(shí)考慮到全車低壓所需連接到的電器件分布。線束走線不像電器件形式單一且固定不變的，需滿足車身鈑金能否布置，且從線束布置較短來考慮。低壓線束設(shè)計(jì)首先需考慮到現(xiàn)場裝配工藝，在走線以及設(shè)計(jì)線束對接時(shí)易于裝配是極為重要的，盡量在設(shè)計(jì)階段減少對總裝工藝時(shí)的繁瑣，同時(shí)低壓線束設(shè)計(jì)時(shí)盡量減少復(fù)雜的對接工藝，能在裝配時(shí)盡可能地減少人力成本。低壓線束設(shè)計(jì)其次需考慮到線束售后的可維護(hù)性，在售后維修這點(diǎn)也是與裝配便利性相呼應(yīng)的。低壓線束售后維修并不像電器件一般，需要拆除電器相關(guān)的其余總成，而是只需拆卸相應(yīng)的低壓線束分支和護(hù)套端子，若是低壓線束的可維護(hù)性較差，則會(huì)增加不必要的人力成本和物料成本?；诰€束的可維護(hù)性考慮，著重可考慮以下幾點(diǎn)：低壓線束的接插件應(yīng)布置于伸手就可以觸及處，便于總裝低壓線束或是線束維護(hù)。同一電器件的接插件應(yīng)在顏色、型號、線束定位等保持一致，防止設(shè)計(jì)出錯(cuò)，具備一定的防呆設(shè)計(jì)。低壓線束在線束分支及接插件的尾端應(yīng)預(yù)留一定量的長度，便于總裝時(shí)的接線，同時(shí)對線束改制時(shí)也留有余地，防止線束改制時(shí)長度不足的情況。配電盒、VCU、多合一控制器等重要電器件要留有相較少的余量，避免線束過長導(dǎo)致對電器件的磨損。低壓線束設(shè)計(jì)的回路要盡可能地短，尤其是CAN回路中分支長度應(yīng)不長于1000mm，防止報(bào)文信號的衰減與不穩(wěn)定性。低壓線束回路短有利于線束上的壓降小，從而使電器件獲得的電壓高亦或是節(jié)約線束的制作成本，同時(shí)還可以作為整車輕量化的成果。低壓線束設(shè)計(jì)時(shí)盡量減少線束的對接，這雖然是與裝配工藝的便利性相沖突，但是這需要在低壓線束設(shè)計(jì)時(shí)權(quán)衡利弊，是否會(huì)存在對接處的不可靠性，以及增加了整車的組裝工時(shí)和物料成本。低壓線束設(shè)計(jì)過程及結(jié)果CATIA對于傳統(tǒng)的電氣線束布置工藝不僅僅可以彌補(bǔ)CAD設(shè)計(jì)二維圖紙時(shí)的走向不明了問題，同時(shí)還可以為驗(yàn)證總裝工藝的可行性，因此使用CATIA設(shè)計(jì)電氣線束也是必由之路，本章節(jié)將從使用CATIA設(shè)計(jì)低壓線束的過程和結(jié)果來分析為何使用CATIA。在CATIA開始菜單欄中便可看到機(jī)械設(shè)計(jì)，選中下級菜單中的裝配設(shè)計(jì)，就可以開始設(shè)計(jì)客車的低壓線束。在裝配設(shè)計(jì)中常用的命令有現(xiàn)有部件、零件、捕捉和操作等命令，這些命令主要是針對于現(xiàn)有數(shù)模的操作，在對整車設(shè)計(jì)中是必不可少的，通常運(yùn)用在加載數(shù)模以及當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)干涉時(shí)，即可使用以上命令進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。圖3-2電氣設(shè)備裝置布置圖圖3-3制動(dòng)設(shè)備裝置布置圖將24V低壓電瓶和配電盒的布置如圖3-2所示，布置在司機(jī)下艙體中。配電盒布置于司機(jī)下艙體封板處，24V低壓電瓶布置與車身底架，且采用推拉式固定，方便總裝工藝以及后續(xù)的維護(hù)工作。將低壓轉(zhuǎn)向油泵布置在車后橋下艙體處，仿真模擬底盤線束與控制線束走向，由于制動(dòng)的結(jié)構(gòu)限制低壓轉(zhuǎn)向油泵布置如圖3-3所示。制動(dòng)氣管需連接整車的制動(dòng)控制閥，制動(dòng)控制閥位于前、后車橋的懸架處，因此會(huì)將雙源轉(zhuǎn)向油泵布置于車后橋下艙體處，便于氣路制動(dòng)和低壓線束走線需求。圖3-4集中潤滑控制器布置圖圖3-5集中潤滑裝置油泵布置圖將集中潤滑控制器布置于司機(jī)副駕駛臺側(cè)，油泵布置于前圍骨架右側(cè)處，仿真模擬儀表線束走向，集中潤滑系統(tǒng)布置圖如圖3-4和圖3-5所示。通過低壓線束將集中潤滑系統(tǒng)中的控制器與油泵結(jié)合，對控制器實(shí)現(xiàn)數(shù)字化操作轉(zhuǎn)而控制油泵中壓力釋放來達(dá)到出油量多少的控制。低壓線束由前圍骨架走線，需車身封板開孔。設(shè)計(jì)低壓線束時(shí)，主要使用開始菜單欄中的設(shè)備與系統(tǒng)，打開電氣線束規(guī)則，其中的ElectricalHarnessAssembly便是設(shè)計(jì)線束的功能區(qū)。運(yùn)用CATIA創(chuàng)建低壓線束布置將從以下步驟操作：創(chuàng)建“GeometricalBundle”格式文件，選擇導(dǎo)入的零件，隨后對已創(chuàng)建的格式文件，單擊“Multi-BranchableDocument”創(chuàng)建線束文件格式。在“BundleSegmentDefinition”命令中，可以設(shè)置線束名稱、直徑大小、橫截面積、拐彎半徑以及線束的松弛度等參數(shù)，一般設(shè)計(jì)線束會(huì)對橫截面積，拐彎半徑和松弛度具有一定有的要求，方便構(gòu)造線束也容易仿真實(shí)車總裝時(shí)的工藝要求。單擊“RouteDefinition”命令，可以在其中通過構(gòu)造線束的點(diǎn)來創(chuàng)建線束走向，同時(shí)可以更改線束的出線或是入線方向，并對構(gòu)造點(diǎn)能進(jìn)行設(shè)置加以改變線束的分支。單擊“AddBranchPoint”命令，可以選擇線束上需增加新的線束分支點(diǎn)，并以此為基礎(chǔ)延伸出新的低壓線束分支。圖3-6電瓶線束布置圖電瓶線束主要分為正極線束、負(fù)極線束、串聯(lián)線束以及還有一根正極開關(guān)線束等，電瓶線束主要布置如圖3-6所示。正極線束一般有蓄電池正極連接至開關(guān)或是配電盒總閘處，負(fù)極線束由整車搭鐵點(diǎn)確定線束走向，串聯(lián)線束一般走向是不變的，由蓄電池型號和蓄電池固定方式?jīng)Q定的，而正極開關(guān)線束則是由正極線束過電源總閘在連接至配電盒的低壓線束。其余低壓線束的配電均是收到電源總閘亦或是配電盒控制，所有會(huì)有單獨(dú)線束在配電盒處連接至用電設(shè)備處。圖3-7雙源轉(zhuǎn)向線束前橋布置圖圖3-8雙源轉(zhuǎn)向線束后橋布置圖雙源轉(zhuǎn)向線束由配電盒取電，低壓線束主要從前橋輪罩處走線，一般采用走線槽亦或是圓鋼實(shí)現(xiàn)走線，如圖3-7所示。低壓線束中段走線主要分布于底盤骨架橫梁處，較多采用抱箍亦或是采用支架形式走線，后橋處一般采用抱箍固定于后懸架處走線，防止由于電機(jī)亦或是傳動(dòng)軸的機(jī)械振動(dòng)導(dǎo)致低壓線束的磨損，如圖3-8所示。雙源轉(zhuǎn)向線束主要是與底盤線束、控制線束等一起走線和固定，能較好地反映整車低壓線束大致的走向和線束固定點(diǎn)，雙源轉(zhuǎn)向線束也是整車低壓線束中較為重要的線束，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向功能失效時(shí)，提供整車短暫的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)功能。圖3-9集中潤滑線束前圍布置圖圖3-10集中潤滑線束前圍骨架布置圖集中潤滑線束走線主要分布在前圍骨架和車身封板處，基本與儀表線束走線一致，采用抱箍固定于前圍，如圖3-9和圖3-10所示。該部分低壓線束走線空間較小，所以線束固定的點(diǎn)也較為統(tǒng)一。集中潤滑系統(tǒng)也是整車轉(zhuǎn)向中較為常見和低壓線束設(shè)計(jì)原理較為簡易的，可以較好的分析出整車線束的對接及前圍的電器件布置情況。4實(shí)車低壓線束布置差異性分析及優(yōu)化方案本章節(jié)通過對比實(shí)車低壓線束布置走向與軟件仿真模擬線束走向之間的差異性，從而對實(shí)車總裝工藝時(shí)提出較為優(yōu)化的線束布置方案。本章節(jié)將從三方面介紹試車低壓線束走向及組裝時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)，主要分為蓄電池艙體內(nèi)的電瓶線束、貫穿車身的雙源轉(zhuǎn)向線束和具有代表性的集中潤滑線束，電瓶線束主要是低壓線束設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，雙源轉(zhuǎn)向線束主要是低壓線束固定點(diǎn)的選取可靠性和低壓線束布置的合理性，集中潤滑線束是附著于封板的走線且低壓線束走線固定化。4.1電瓶線束的實(shí)車差異化及優(yōu)化電瓶線束是整車中最為重要的低壓線束，也關(guān)乎著整車功能是否可實(shí)現(xiàn)。若是電瓶線束出現(xiàn)故障，唯有更換相對應(yīng)的電瓶線束，而無法通過線束改制完成，因此在設(shè)計(jì)電瓶線束時(shí)，需要運(yùn)用CATIA設(shè)計(jì)好線束的布置與固定點(diǎn)問題。電瓶線束往往是初學(xué)設(shè)計(jì)者的入門，該低壓線束延用性較強(qiáng)且留有余量較小，基本線束設(shè)計(jì)余量保持在50mm之間，線束設(shè)計(jì)與實(shí)車差異化也是較小的存在。圖4-1電瓶線束實(shí)車布置圖電瓶線束在狹小的空間中不利于安裝，正如圖4-1所示。運(yùn)用CATIA繪制3D模型來模擬電瓶線束可以較少的減小線束的余量，且控制線束的布置走向，軟件仿真與實(shí)車總裝較為相似，對固定點(diǎn)也是通過軋帶捆扎在電瓶固定支架處，能盡量的減少整車的震蕩對電瓶線束的損壞?？傃b工藝時(shí)較難實(shí)現(xiàn)，可采用電瓶電極互調(diào)，對電瓶線束進(jìn)行優(yōu)化，可降低總裝工藝的復(fù)雜性和進(jìn)一步提高電瓶線束的延用性。4.2雙源轉(zhuǎn)向線束的實(shí)車差異化及優(yōu)化雙源轉(zhuǎn)向線束的布置走線能清楚地了解到整車低壓線束的走向及電器件的分布情況，線束一般由車前橋部分走線至車后橋處，會(huì)經(jīng)過較多的濕區(qū)，因此對雙源轉(zhuǎn)向線束的制作工藝較高，對總裝工藝也較高。運(yùn)用CATIA在進(jìn)行模擬走線時(shí)，會(huì)根據(jù)不同的車型來布置低壓線束走向的不同，因此雙源轉(zhuǎn)向線束的預(yù)留線束余量較大，容易進(jìn)行后續(xù)線束布置的更改，因此線束設(shè)計(jì)與實(shí)車差異化有較大的存在。圖4-2輪罩區(qū)實(shí)車布置圖輪罩區(qū)的實(shí)車走向較為困難且后續(xù)維護(hù)度較差，因此較少采取輪罩區(qū)的走向方式，如圖4-2所示。雙源轉(zhuǎn)向線束主要優(yōu)化點(diǎn)在于前、后前線束布置及對車身的固定點(diǎn)選取。運(yùn)用CATIA設(shè)計(jì)線束時(shí)，因?qū)Υ藚^(qū)域加以防護(hù)措施，通常采用走線槽亦或是在輪罩上方布置線束，且針對線束固定點(diǎn)采用≤300mm進(jìn)行抱箍的方式固定，減小線束自身的應(yīng)力，在符合國家法規(guī)的同時(shí)，降低整車的重量，對整車輕量化有重大的影響。4.3集中潤滑線束的實(shí)車差異化及優(yōu)化集中潤滑線束控制原理簡單明了，且線束走線固定化。集中潤滑線束在前圍骨架部分進(jìn)行布置，并且固定點(diǎn)并不像底架中的固定點(diǎn)，不具有規(guī)律性，線束固定主要根據(jù)前圍封板和各式支架完成。在實(shí)車走線時(shí)，針對集中潤滑線束會(huì)先進(jìn)行固定，后鋪設(shè)線束完成，如圖4-3所示。圖4-3前圍區(qū)實(shí)車布置圖前圍區(qū)的低壓線束較多，并且固定點(diǎn)較少，對線束的固定作用較差，因此針對集中潤滑線束，主要運(yùn)用CATIA優(yōu)化前圍骨架下處的線束走向優(yōu)化，能有效地減少干涉，并針對特殊區(qū)域采用布基膠帶滿纏，降低低壓線束的成本。因此集中潤滑線束優(yōu)化于線束分支以及骨架中的固定點(diǎn)對線束的固定，減短線束分支，可以使線束整潔并且能較快的區(qū)分線束，固定點(diǎn)的選取對整車經(jīng)濟(jì)性也有較大的改善。5結(jié)論通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的仿真模擬以及對差異性的分析，讓我明白了軟件仿真和實(shí)車狀態(tài)之間確實(shí)存在較多的出入，以及仿真存在著過于理想化的問題。經(jīng)過對仿真的逐步測試和驗(yàn)證，一些仿真中未考慮到的問題也隨著暴露，便需要通過不斷地優(yōu)化調(diào)整仿真方案，來達(dá)到于實(shí)車相近的效果，能較好的仿真到實(shí)車總裝的結(jié)果。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，收獲的不僅是對仿真軟件、對整車的了解，更加重要是的對相關(guān)資料的學(xué)習(xí)和突發(fā)狀況的應(yīng)變能力。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的仿真結(jié)果和優(yōu)化方案，能初步完成設(shè)計(jì)的需求，并對后續(xù)線束設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義，雖針對部分低壓線束有較好的借鑒意義，但是對眾多分支以及頂棚線束的借鑒意義不大，這也是日后需要去逐步