整车线束布置接口平台化定义与应用

石红伟，卢 云，林贞亮

（吉利汽车研究院（宁波）有限公司，浙江 宁波 315315）

为了充分发挥大规模制造带来的成本节约优势，平台化模式在汽车行业率先得到了应用，而产品的平台化制造则以产品的平台化设计开发为基础［1］。在线束布置设计中涉及M6搭铁端子、OBD口、USB口、橡胶护套、卡扣和槽类的接口定义，但各车型使用的线束接口定义繁多，接口定义不准确，标准不统一，从而导致线束匹配出现各种错误和线束子零件通用化率、复用率低［2］。

1 线束接口平台化归类分析

通过分析线束与周边件交互匹配的各车型现状，对线束涉及接口的子零件进行归类分析，具体类别如下。

1）M6搭铁端子：车身与之匹配的孔径和料厚信息。

2）OBD口：OBD诊断口与仪表板、钣金匹配的结构信息。

3）线束自带的USB口：线束自带USB口与仪表板匹配的结构信息。

4）过孔橡胶护套：线束橡胶件与车身匹配的孔径、料厚和匹配结构信息。

5）卡扣类：为线束在车身、CCB等部位提供固定所用的孔径、料厚、螺栓高度等信息。

6）槽类：线束自带注塑结构与支架过线槽的结构定义信息。

如上通过归纳-总结的逻辑分析方式，将线束涉及到的交互场景进行归类，进一步对线束接口的定义平台化。

2 线束输出接口分类的平台化定义

基于线束接口归类分析的结果，纵向展开进行平台化定义。

2.1 M6搭铁端子接口平台化定义

M6搭铁端子如图1所示，定义如下。

1）限位孔优先选择方孔，边缘倒角R=1mm圆角。

图1 M6搭铁端子

2）背焊M6螺母，螺母型号：JQ37106，车身开孔Φ7mm圆孔。

3）搭铁端子尾部优先选用带台阶的结构。

2.2 OBD口接口平台化定义

OBD口进行平台化统一，以解决各车型定义接口繁杂的问题，明确塑料件和钣金件两种接口。如图2所示。

2.3 线束自带USB口接口平台化定义

USB口进行平台化统一，定义为一种接口，如图3所示。

2.4 过孔橡胶护套接口平台化定义

2.4.1 单层钣金通用要求的定义（图4）

1）若钣金带翻边结构，要求钣金拔模3°，方便钣金模具冲孔。

2）钣金翻边边缘要求光滑、无毛刺。

图2 OBD 口

图3 USB 头

2.4.2 双层钣金通用要求的定义

双层钣金结构，对应橡胶件的密封要求，考虑过孔护套的结构设计要求，过孔护套需与外层钣金配合密封，外层钣金开孔半径为R1，内层钣金开孔半径R2，则要求R2比R1至少大5mm。如图5所示。

2.4.3 门钣金橡胶件通用要求的定义

前门插件平台化定义，对应钣金接口要求如图6所示。后门插件平台化定义，对应钣金接口要求如图7所示。

图4 前围钣金（单层）

图5 前围钣金（双层）

图6 前门插件平台化定义

图7 后门插件平台化定义

2.5 卡扣接口平台化定义

2.5.1 方卡的定义

平台化定义方卡，使其子零件和接口统一，如图8所示。

图8 方卡

2.5.2 腰圆卡的定义（图9）

1）腰圆孔卡扣适配平面需大于卡盘面2～3mm，有防水需求卡扣，适配平面需大于防水垫片面2～3mm。

2）腰圆孔卡扣需提供卡扣匹配面腰圆孔的2个圆心点坐标。

图9 腰圆卡

2.5.3 圆卡的定义（图10）

1）圆孔卡扣适配平面需大于卡盘面2～3mm，有防水需求卡扣，适配平面需大于防水垫片面2～3mm。

2）圆孔卡扣需提供卡扣匹配面圆孔的圆心点坐标。

图10 圆卡

2.5.4 螺柱卡的定义（图11）

1）螺柱型卡扣适配平面需≥30mm。

2）螺柱型卡扣需提供螺柱在钣金面的法向投影圆心坐标和螺柱直径、长度或螺柱型号。

图11 螺柱卡

2.6 槽类接口平台化定义

按照接口体现的材质分为：软饰和钣金类。

2.6.1 槽类软饰件的定义

槽型固定是线束常用的固定形式，当使用槽型结构固定时，线束外装选用波纹管，根据波纹管型号的不同，对槽形开孔尺寸要求定义如图12所示。

2.6.2 槽类钣金件的定义

钣金料厚2mm，钣金止口倒角≥R3，防止护套插入时划伤。图13为前轮速线束固定结构定义，图14为卡钳线束注塑固定结构定义。

图12 槽形开孔尺寸要求

图13 前轮速线束结构

3 车型应用

线束布置接口平台化定义的成果：M6端子从原来122种优化为24种，接口定义统一为6种；OBD 接口定义由7种优化为2种；线束USB口定义由5种优化为1种；橡胶件由24种优化为5种，接口定义统一为5种；线束卡扣从原来340种优化为44种，接口定义优化为9种；槽类接口定义按照软饰和支架的统一，接口定义优化为7种。结合线束布置接口平台化定义分别开发了两大系统：①接口定义管理系统：对周边件涉及线束所需的孔、槽等接口信息进行明确输出和闭环管控；②线束子零件参数化管理系统：线束平台化子零件3D数据带参入系统，线束布置可进行子零件数据调用。

图14 卡钳线束注塑固定结构

基于线束布置接口平台化定义，在某小型SUV车型进行应用。数据子零件种类下降，线束布置工作量下降了50%，线束数据品质提升了80%；线束与周边钣金、内饰的匹配关系明确，实车试制阶段验证无线束匹配问题发生；线束子零件种类大幅下降，显著提升线束供应商的子零件管控效率，降低线束的生产成本。

4 总结

在线束3D数据布置的细分领域提出布置接口平台化定义的概念，运用归纳总结方法对线束数据布置所用的各子零件信息进行梳理，同时结合线束未来的技术发展趋势对线束布置接口：M6搭铁端子、OBD口、线束自带USB口、过孔橡胶护套、卡扣和槽类进行平台化定义。通过线束布置接口平台化定义，线束子零件通用率约提高79.2%，接口平台化率约提升75%，线束数据品质提升80%，线束数据工作量下降50%。在项目实际车型的运用中，线束数据设计效率得到显著提升，线束生产成本也有所下降，实车验证中线束也未发生接口匹配的问题，已初步达到线束布置接口平台化定义的预期收益。