Proceso y método de diseño de arnés de cableado automotriz

Proceso y método de diseño de arnés de cableado automotriz

• 2025-06-25 08:31:15
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La idea básica del€‹ por€‹ El diseño del arnés de cableado automotriz es determinar el bucle de circuito y calcular el voltaje y la corriente de cada bucle, especialmente el equipo de alta potencia, de acuerdo con las necesidades del equipo eléctrico, seleccionar el conector correspondiente de acuerdo con el equipo eléctrico, determinar el área de sección transversal del arnés de cableado de acuerdo con la corriente y luego diseñar la dirección del arnés de cableado.

Descripción general del diseño de arnés de alambre

1 El proceso básico de desarrollo y diseño del arnés de cableado es el siguiente:

(1)De acuerdo con la tabla de funciones requerida por el OEM, se enumeran todas las partes funcionales conectadas al arnés de cableado, y las funciones de los componentes se confirman con el ingeniero eléctrico correspondiente, se obtiene la información de ICD y se determina el diagrama de diseño del principio eléctrico.

Se comprueban los principios de cada sistema de ECU, y cada componente funcional se integra en un diagrama esquemático completo del arnés de cableado. En general, el sistema de suministro de energía y la parte de puesta a tierra se pueden combinar utilizando puntos de remachado.

Al mismo tiempo, se comprueba el tamaño de la corriente de cada sistema funcional (incluyendo sobrecorriente o corriente de parada, etc.) para garantizar que pueda cumplir con los requisitos de funcionamiento de los sistemas eléctricos, como motores, interruptores, fusibles y sopladores.

(2)Diseñar el diagrama de distribución 3D inicial y utilizar el software CATIA o UG para completar la distribución de la dirección del arnés de cableado de acuerdo con la secuencia de procesamiento y ensamblaje del proceso general del arnés de cableado. En este proceso, se debe definir básicamente la posición de instalación de la caja de fusibles. El dibujo inicial de distribución 3D generalmente reserva un cierto margen.

(3)Convertir los dibujos 2D. Los dibujos 2D se refieren a los estándares de la industria, como los requisitos pertinentes en la norma QC29106.

(4)De acuerdo con los dibujos 2D iniciales, haga muestras de arnés de cableado manual e instalarlas de prueba en el coche.

(5)De acuerdo con los resultados reales de la instalación de prueba y los resultados de la operación de prueba, el ingeniero de cableado 3D del arnés de cableado optimiza la dirección o la longitud de los cables, teniendo en cuenta la situación dinámica.

(6)El arnés de cableado se utiliza para conectar las partes eléctricas funcionales de todo el vehículo. Debido a los requisitos de instalación de varios sistemas eléctricos o de todo el vehículo, el arnés de cableado generalmente necesita ser ajustado y optimizado continuamente en conjunto con cada sistema. Es decir, todo el proceso de desarrollo es también un proceso de optimización continua y actualización del diseño.

Método de diseño

1. Principio de diseño de arnés de cableado

(1)Solicitar al fabricante del vehículo las funciones eléctricas del vehículo, los requisitos actuales y otros requisitos especiales. Confirmar toda la información, como la ubicación de instalación de los componentes eléctricos, el método de montaje de los componentes eléctricos y arneses de cableado, y el entorno de trabajo.

(2)Referir las funciones y métodos que el cliente necesita lograr, y hacer esquemas eléctricos y diagramas de diseño de circuitos.

(3)Distribución de energía para cada sistema de componentes eléctricos, incluida la distribución de líneas eléctricas y líneas de tierra.

(4)Determina el diámetro del cable. Primero, obtenga la corriente que el cable necesita pasar a través de la potencia real del componente eléctrico;

Los componentes de trabajo a largo plazo utilizan cables con el 60% de la capacidad de carga actual (como los sistemas de calefacción, sistemas de entretenimiento y sistemas de seguridad);

Los componentes de trabajo a corto plazo utilizan cables con una capacidad de carga actual entre el 60% y el 100%.

(For por ejemplo, motores de ajuste del asiento, motores de elevación de ventanas, ajustadores de ángulo, etc.).

2. La dirección tridimensional del arnés de cableado se basa generalmente en la premisa de cumplir con la instalación del sistema eléctrico del vehículo, combinada con la dirección de diseño de la chapa de metal del cuerpo y el diseño de aberturas y ranuras, para hacer un diseño general.

En particular, el diseño de segmentación y el posicionamiento del tronco del arnés de cableado deben tener en cuenta el diseño general.

2.1 Requisitos para el cableado 3D de los arneses de cableado automotriz El cableado 3D de los arneses de cableado automotriz es un proyecto complejo de principio a fin. Los siguientes puntos se utilizan principalmente como referencia:

(1)Asegúrese de que todas las áreas funcionales eléctricas sean fáciles de ensamblar y que la sección de montaje sea lo más simple posible para facilitar la instalación.

Si hay piezas que no son adecuadas para la instalación directa, puede considerar contrapartes incorporadas, instalarlas por separado y luego ensamblarlas juntas (esto aumentará el costo).

Los paneles de la puerta, la decoración interior y otros cables de cola se pueden ensamblar por separado. Trate de asegurarse de que el proceso y las herramientas tradicionales puedan lograr el proceso de montaje.

(2)Además del montaje, también debemos prestar atención al mantenimiento y reparación, que también debe ser fácil de desmontar, es decir, DFD (diseño para desmontaje). Al reparar, solo se retira una sección del cable, lo que es mucho más fácil de operar que quitar todo el arnés de cableado. Al mismo tiempo, ahorra costos y reduce riesgos. 2.2 Otros detalles del diseño del arnés de cableado Además de la comodidad mencionada anteriormente del montaje y desmontaje, los siguientes detalles deben tenerse en cuenta para el diseño del arnés de cableado:

(1)Reservar un margen suficiente (incluso en el límite inferior de tolerancia), especialmente para arneses de cableado entre dos o más partes con movimiento relativo, debe tenerse en cuenta la longitud requerida para la posición extrema

(2)El arnés de cableado no puede mantenerse en un estado tensado todo el tiempo, de lo contrario, formará continuamente una tensión interna en el cable de cobre y acelerará su proceso de envejecimiento.

(3)El arnés de cableado generalmente debe fijarse con hebillas o ranuras a intervalos, y no puede ser demasiado largo en un estado libre.

Selección de partes

1. Selección de cables Al seleccionar cables, el enfoque debe estar en las funciones y el entorno que los cables deben lograr.

Por ejemplo, el arnés de cableado del motor tiene una alta temperatura en la cabina y muchas sustancias corrosivas, por lo que es necesario seleccionar materiales resistentes al aceite a altas temperaturas, como el teflón o el PE reticulado.

El maletero o la puerta se mueve con frecuencia, por lo que es necesario seleccionar un arnés de cableado con una elasticidad relativamente alta, como TPE o caucho. Para algunos tipos de señal débil, los cables blindados compuestos se utilizan generalmente, como los arneses de cableado del sensor de golpes. Los requisitos en la cabina son relativamente bajos, y los arneses de cableado de PVC pueden considerarse para ahorrar costos y ser beneficiosos para el peso ligero.

2. El conector es el componente más importante del arnés de cableado, que determina directamente si el arnés de cableado puede lograr la función de conexión más central y juega un papel decisivo en la estabilidad del sistema eléctrico.

2.1 Los requisitos de selección del conector son, en primer lugar, la coordinación con los componentes eléctricos, la fuerza de retención de inserción mecánica cumple con los requisitos de uso y se prefiere el diseño con bloqueo secundario. La resistencia de contacto debe ser lo más baja posible.

La resistencia del aislamiento y la sobrecorriente cumplen con los requisitos de corriente de trabajo del cable. Para los arneses de cableado en áreas húmedas, es necesario seleccionar vainas impermeables y combinarlas con anillos de sellado adecuados o tapones ciegos para cumplir con los requisitos de diferentes niveles de impermeabilidad en diferentes áreas.

2.2 Rendimiento de las materias primas de los conectores

Material de la vaina (partes de plástico):

En la actualidad, los materiales comúnmente utilizados para los conectores son principalmente PA66, PBT, ABS, etc. En general, se deben agregar algunos aditivos para aumentar el rendimiento del material, como agregar fibra de vidrio para aumentar la resistencia, agregar plastificantes para aumentar la suavidad.

Material terminal (piezas de cobre):

Los materiales comúnmente utilizados para terminales son latón, bronce y aleaciones de cobre. El latón tiene una fuerte resistencia al desgaste, el bronce tiene una buena fundibilidad, resistencia al desgaste y propiedades químicas estables, y las aleaciones de cobre tienen una excelente conductividad eléctrica, conductividad térmica, ductilidad y resistencia a la corrosión.

Además, teniendo en cuenta el pulverización de sal y el envejecimiento, los terminales generalmente deben agregar diferentes chapados, chapado en estaño, chapado en oro, etc. 2.3 Clasificación de los conectores De acuerdo con la forma de coincidencia de los conectores, se pueden dividir en: línea a línea y línea a placa.

Las conexiones de cable a cable incluyen conexiones de cable a cable o de cable a cable, y se definen por la conexión permanente de dos cables individuales o cables correspondientes en dos cables.

Las conexiones de cable a placa son principalmente un tipo de conexión donde un extremo del conector está conectado al cable o cable, y el otro extremo del conector tiene terminales fijos que se soldan al sustrato.

Diseño de Wire Harness Wrapping

Los arneses de cableado del automóvil se ven afectados por varios factores externos durante mucho tiempo en el automóvil, como aceite, polvo, fricción, óxido similar al agua, etc. Si no hay material protector en el arnés de cableado, los cables se dañan fácilmente cuando se exponen, como cables rotos y cortocircuitos, lo que puede causar fallas funcionales.

Varios materiales comúnmente utilizados para el embalaje son los siguientes:

1. Los tubos corrugados son los materiales de protección de arneses de alambre más importantes utilizados en arneses de cableado automotriz, generalmente divididos en aberturas unilaterales y mangas selladas.

Los materiales utilizados son PE , PA 6 / 6 6, PP , etc ., y la resistencia a la temperatura es gener almente - 40 °„ƒ ¿ Y qué ?ž 85 años„ƒ El - 40„ƒ ¿ Y qué ?ž 125 años„ƒ y - 40„ƒ ¿ Y qué ?ž 150 años„ƒ.

Tiene una buena resistencia al desgaste, y tiene una buena resistencia a altas temperaturas, retardante de llama y resistencia al calor en áreas de alta temperatura.

El material PA es mejor en retardante de llama y resistencia al desgaste, y el material PP tiene ventajas en resistencia a la fatiga de flexión.

2. La cinta de cinta es el método de recubrimiento más utilizado en arneses de alambre, y se divide principalmente en tres categorías: cinta de PVC, cinta de franela y cinta a base de tela.

La cinta de PVC tiene un buen rend imiento de ais lami ento , y su resistencia a la temperatura es gener almente de 80 ° C .„ƒ. Después de la mej ora , gener almente es solo 105„ƒ. La reduc ción de ru ido no es buena , y el ar nés de alam bre es duro después del rec ub r imiento . En la actuali dad , el efecto de CO V es gener almente pobre .

Los materiales básicos de cinta de franela y cinta a base de tela son generalmente PET. La cinta de flanela tiene una resistencia a la temperatura de alrededor de 105 ° C.„ƒ, buena reducción de ruido, y el arnés de alambre es relativamente suave después del recubrimiento. La cinta a base de tela tiene la mejor resistencia al desgaste, generalmente alcanzando el nivel de resistencia al desgaste de D o E, y la resistencia a la temperatura también puede llegar a 150 ° C.„ƒ, pero el precio es alto, y generalmente se utiliza en vías o lugares con movimiento relativo.

3. El material del tubo de malla trenzada generalmente está tejido de monofilamento PA66 o monofilamento PET. En general, hay tipos abiertos y cerrados. Las características son muy alta resistencia al desgaste, pero la reducción del ruido y el costo también son altos. Generalmente se utiliza en áreas que están sujetas a movimiento relativo a largo plazo.

El arnés de cableado automotriz se llama el sistema vascular del automóvil. Con el rápido desarrollo de los automóviles y la mejora continua de la experiencia del usuario, los requisitos para los arneses de cableado automotriz también están aumentando constantemente. Se requiere que las personas de cableado automotriz investiguen y desarrollen continuamente nuevas soluciones para hacer frente a las necesidades siempre cambiantes.