基于產品制造工藝的線束設計方法淺析

陳世杰

摘 要 隨著生活質量不斷提高和信息化的發展，人們對電子產品的需求日漸增多，線束作為電子產品的關鍵零部件，也越來越受到人們的關注。但是現實的狀況是，多數電子產品設計工程師不熟悉線束的制造工藝，導致設計出來的線束產品可制造性差，影響線束的可靠性和制造成本。所以，本文主要以產品制造工藝的線束設計為論點，展開論述線束系統設計和產品制造工藝可靠性的研究。

關鍵詞 工藝設計；線束制造；可靠性；產品設計

前言

線束相當于人類的循環和神經系統。他們提供能量、傳輸控制指令、收集和傳輸傳感數據。線束不僅描述了外部系統環境，而且回饋系統自身的健康和狀態。線束通常被忽視，被認為是設計中理所當然的組件[1]。而事實是，高質量的線束對任何一種電子/電氣系統的性能和可靠性都至關重要。

1 線束系統設計基本概括

1.1 線束系統設計

線束提供商應當建立一個溝通機制，確保與線束的設計與制造上的技術問題被反饋到客戶端，確保基于整機系統現實、并符合期望的決策可以被及時、適當地制定和實施。

1.2 線束設計原則

線束設計應當基于已知和預期的最壞的操作/使用情況要求。包括：組裝流程；運輸和存儲；安裝；測試接觸；運行環境（工作溫度、機械、熱、振動應力、污染、腐蝕產物、EMC/EMI/RFI、離子/非電離輻射、濕度或其他液體接觸）；回收再利用測試和數據恢復；預期壽命等[2]。

1.3 線束設計的流程（見圖1）

2 產品制造工藝對線束系統設計的要求分析

2.1 導線端接工藝對線束系統設計的要求

①防水連接器的任何一個端子都不應當端接超過一根電線。

②針對大端子，應當從設計上考慮端子排的同一個螺絲上不能安裝超過4個環形端子/或超過2個鏟形端子，除非端子排從設計上已經考慮了這個問題。

③大端子壓小線—當導線的線規/CMA小于端子的要求時，就需要進行CAM填充，使填充后的CMA落在端子要求的最小CMA和最大CMA之間。

④應當選擇匹配的線材/端子/壓接工具，以確保壓接作業能夠在導體和接觸體之間形成氣密性的冷焊。

⑤同時存在單粒和連繞端子的情況下應采用連繞端子提高作業效率。

⑥對于線束存在大量銜接點的情況（例如，使用帶線連接器），銜接點應當沿線束布線路線錯位排布，以獲得最小的線束外徑。

⑦在可能的情況下，應當將銜接點放在便于檢查的位置，不應放在固定端頭/固定器等難以檢查的位置。

2.2 密封/維修的絕緣兼容工藝對線束系統設計的要求[3]

①當導線的直徑小于連接器密封圈要求的最低容許直徑時，應當采用熱縮套管增加線徑，熱縮管安裝在端子后面，穿過密封圈，并突出密封圈后端2倍導線OD以上。

②彈性密封圈通常只允許被使用于具有均勻光整表面的電線/光纖絕緣上。每個彈性密封圈應當只允許通過一根電線/光纜。

③在膠帶包裹、編織層或條紋型包裹等任何非光整絕緣上使用密封圈時，均應當打樣驗證密封效果。

④布線和安裝設計時應當注意，確保沒有橫向（大角度）的密封末端走線設計，這會降低或損害密封特性。

2.3 總裝工藝對線束系統設計的要求：

①線束及其附件的可接近性（可移動及裝回）。

②裝入狹小空間時盡量減少線束的彎曲（保證彎曲半徑）。

③圖紙的孔位標識與連機器實物的孔位標識應保持一致，避免誤裝配。

④ 同一個連機器內不同的回路應避免使用同一顏色/線徑的導線，避免誤裝配。

⑤公差定義應符合《公差定義規范》，避免工序能力不足造成的品質跳動。

3 結束語

人類的文明一直是向前運行的，線束設計也一定會隨著技術的不斷發展持續優化升級，給人們帶來更大的操作便捷。有時候很多的設計想法很人性化，也很環保低能，但是在實施過程中還是會面臨很多的問題。所以不斷總結制造工藝對線束設計的要求，在線束設計階段就考慮制造加工的作業性，就能在降低工藝制造難度的同時也提高了線束產品的品質和可靠性。

參考文獻

[1] 王關海，韓彬，徐靖斌，等.汽車電氣線束布置要點淺析[J].汽車電器，2015，（08），28-31.

[2] 駱小芳.關于汽車線束系統設計及其可靠性的研究[J].大眾科技，2015，15（01）：75-78.

[3] 尹豪邁.TE關于汽車線束及連接器之輕量化解決方案[A].中國汽車工程學會，2014中國汽車工程學會年會論文集[C].中國汽車工程學會：中國汽車工程學會，2014：5.