基于产品制造工艺的线束设计方法浅析

陈世杰

摘 要 随着生活质量不断提高和信息化的发展，人们对电子产品的需求日渐增多，线束作为电子产品的关键零部件，也越来越受到人们的关注。但是现实的状况是，多数电子产品设计工程师不熟悉线束的制造工艺，导致设计出来的线束产品可制造性差，影响线束的可靠性和制造成本。所以，本文主要以產品制造工艺的线束设计为论点，展开论述线束系统设计和产品制造工艺可靠性的研究。

关键词 工艺设计；线束制造；可靠性；产品设计

前言

线束相当于人类的循环和神经系统。他们提供能量、传输控制指令、收集和传输传感数据。线束不仅描述了外部系统环境，而且回馈系统自身的健康和状态。线束通常被忽视，被认为是设计中理所当然的组件[1]。而事实是，高质量的线束对任何一种电子/电气系统的性能和可靠性都至关重要。

1 线束系统设计基本概括

1.1 线束系统设计

线束提供商应当建立一个沟通机制，确保与线束的设计与制造上的技术问题被反馈到客户端，确保基于整机系统现实、并符合期望的决策可以被及时、适当地制定和实施。

1.2 线束设计原则

线束设计应当基于已知和预期的最坏的操作/使用情况要求。包括：组装流程；运输和存储；安装；测试接触；运行环境（工作温度、机械、热、振动应力、污染、腐蚀产物、EMC/EMI/RFI、离子/非电离辐射、湿度或其他液体接触）；回收再利用测试和数据恢复；预期寿命等[2]。

1.3 线束设计的流程（见图1）

2 产品制造工艺对线束系统设计的要求分析

2.1 导线端接工艺对线束系统设计的要求

①防水连接器的任何一个端子都不应当端接超过一根电线。

②针对大端子，应当从设计上考虑端子排的同一个螺丝上不能安装超过4个环形端子/或超过2个铲形端子，除非端子排从设计上已经考虑了这个问题。

③大端子压小线—当导线的线规/CMA小于端子的要求时，就需要进行CAM填充，使填充后的CMA落在端子要求的最小CMA和最大CMA之间。

④应当选择匹配的线材/端子/压接工具，以确保压接作业能够在导体和接触体之间形成气密性的冷焊。

⑤同时存在单粒和连绕端子的情况下应采用连绕端子提高作业效率。

⑥对于线束存在大量衔接点的情况（例如，使用带线连接器），衔接点应当沿线束布线路线错位排布，以获得最小的线束外径。

⑦在可能的情况下，应当将衔接点放在便于检查的位置，不应放在固定端头/固定器等难以检查的位置。

2.2 密封/维修的绝缘兼容工艺对线束系统设计的要求[3]

①当导线的直径小于连接器密封圈要求的最低容许直径时，应当采用热缩套管增加线径，热缩管安装在端子后面，穿过密封圈，并突出密封圈后端2倍导线OD以上。

②弹性密封圈通常只允许被使用于具有均匀光整表面的电线/光纤绝缘上。每个弹性密封圈应当只允许通过一根电线/光缆。

③在胶带包裹、编织层或条纹型包裹等任何非光整绝缘上使用密封圈时，均应当打样验证密封效果。

④布线和安装设计时应当注意，确保没有横向（大角度）的密封末端走线设计，这会降低或损害密封特性。

2.3 总装工艺对线束系统设计的要求：

①线束及其附件的可接近性（可移动及装回）。

②装入狭小空间时尽量减少线束的弯曲（保证弯曲半径）。

③图纸的孔位标识与连机器实物的孔位标识应保持一致，避免误装配。

④ 同一个连机器内不同的回路应避免使用同一颜色/线径的导线，避免误装配。

⑤公差定义应符合《公差定义规范》，避免工序能力不足造成的品质跳动。

3 结束语

人类的文明一直是向前运行的，线束设计也一定会随着技术的不断发展持续优化升级，给人们带来更大的操作便捷。有时候很多的设计想法很人性化，也很环保低能，但是在实施过程中还是会面临很多的问题。所以不断总结制造工艺对线束设计的要求，在线束设计阶段就考虑制造加工的作业性，就能在降低工艺制造难度的同时也提高了线束产品的品质和可靠性。

参考文献

[1] 王关海，韩彬，徐靖斌，等.汽车电气线束布置要点浅析[J].汽车电器，2015，（08），28-31.

[2] 骆小芳.关于汽车线束系统设计及其可靠性的研究[J].大众科技，2015，15（01）：75-78.

[3] 尹豪迈.TE关于汽车线束及连接器之轻量化解决方案[A].中国汽车工程学会，2014中国汽车工程学会年会论文集[C].中国汽车工程学会：中国汽车工程学会，2014：5.