线束工程师:线束工装板图绘制浅析

2020年9月23日 评论 377 2728字

文章针对线束产品加工过程中组装工序使用到的工装板图的绘制过程要点进行阐述。针对车型、订单的特殊性、稳定性,对工装板图的绘制过程进行了进一步说明。为工装板图及治具工装板的设计过程提供理论指导。对工装治具工装板图的设计提出特殊要求。

前言

汽车线束为满足整车电气性能,经先期调研分析后依据 整车电气架构设计输出整车电气原理图;为满足整车线束布 局依据电器件的结构位置及管线布局、线束模块划分集成及 防护需求确定线束在整车中的三维布局走向,确立线束2D 拓扑;依据线束原理图及线束2D拓扑;从而形成模块化的二维线束图纸。

线束加工过程参照二维图纸进行加工,但实际加工过程中由于线束的复杂程度不同,客户需求不同,加工过程的模式就不同。对于复杂线束、客户高要求线束加工均需要依据二维线束图纸,将图纸中的尺寸 1:1进行展开、布局,形成线束工装板图,便于线束加工。下面为本人在工作过程中针对线束工装板图绘制方面的一些心得经验,整理后加以描述分享,希望可以共同探讨进步。

1 线束工装板图图示设计选型

线束工装板图是一线员工在线束产品加工过程组装工序中最直接的指导性技术文件,工装板图的直观性、通俗性直 接影响组装员工的加工效率。线束外常用包扎辅材有:波纹管、胶带、纺织套管、德莎袖套胶带、编制套管、PVC 套管、 PVC 布、尼龙编织套管、拉链式 PVC 套管[1]。线束的包扎常用方式有:

A、线束导线外半叠式包胶(胶带密缠)、局部包 胶(胶带点缠)、粗包胶(胶带花缠)[2]。

B、线束外辅材的 包扎方式:半叠式包胶(胶带密缠)、局部包胶(胶带点缠)、 粗包胶(胶带花缠)。

C、不同部位包扎使用的胶带类型也不同,包含:布基胶带、绒布胶带、PVC 胶带、海绵胶带、网格胶带等。针对上述辅材及包扎方式,线束工装板图在表示方式初期设定时,不同线束分支的辅材装配方式的图示选型 尤其重要。

下面对常见的管外包扎方式及线束包扎举例说明,如下图 1 和图 2:线束工程师:线束工装板图绘制浅析
图1 管外包扎方式
线束工程师:线束工装板图绘制浅析图2 线束包扎

2 线束工装板图整体布局设计

产品加工过程中,为提升产能保证产品的产出效率,线 束工装板经常以转动流水线的形式布局,因而工装板的版幅 就受到了限制。考虑到人机工程匹配度问题,工装板的宽度 通常在 90 厘米左右,转动流水线的加工模式对工装板的长度也需做一定的约束,通常有 4 米和 6 米左右两种尺寸的版幅。产品的需求不同,工装板图中三维分支走向和具体的分支点 包扎方式也就不同。常见的分支点的包扎方式有:Y 型/T 型/十字型/爪型[3]。

通常情况下在没有三维走向图的情况下参照 主机厂给定的二维线束图纸进行分支走向布局,若有三维走 向图严格参照执行。线束工装板图严格按照设计要求的尺寸进行 1:1 布局。布局过程以图纸为主,加工便捷性为辅进行设计。如果遇到特殊的插接器和特殊分支,分支点不能放置 于工装板图布局的拐点。

在布局过程中,工装板的最大尺寸有限定,因此对于总长比较长的线束,难免在线束工装板图 布局过程中会有折弯的情况,折弯时为减少对流水线挂线过程导线的损耗,拐点的角度建议不小于90度。同时为防止导 线因受重力作用,中间无治具支撑时塌落对导线尺寸的影响,当分支或主干的长度大于 1 米时,中间建议增加治具点作为支撑(如图 3)。

 

线束工程师:线束工装板图绘制浅析图3 伸缩钉

3工装治具线束工装板图绘制

特殊的车型,线束加工过程辅材(扎扣、管夹等)较多,图纸有精确尺寸、位置、方向要求,为便于一线员工过程辨识,在工装板图设计时考虑使用治具工装板图,即针对需要 特殊区分的辅材、插接器开发专用的定位治具模块。在工装 治具开发前期依据图纸要求的采寸点对治具立柱的采寸点进 行规范(分两种情况),避免工装到货后进行大量的测量和线束工装板图的修改工作。

第一种:插接器出线方向没有限制 的插接器,若采寸点在插接器对接面,则治具型腔的端面就 是治具立柱中心线所在位置,若采寸点在插接器入线端[4], 那么立柱中心线位置就在入线端端面上(如图 4,仅表述出 线端为采寸点的情况)。

线束工程师:线束工装板图绘制浅析图4 配板图上采寸点示意简图

第二种:插接器出线方向有限制的插 接器,若采寸点在插接器入线端的远离面,则立柱中心点位 置就在插接器入线端的远离面上;若在插接器入线端,那么 立柱中心点位置就在入线端端面上,(如图 5,仅表述采寸点为插接器入线端的远离面为采寸点的情况)。线束工程师:线束工装板图绘制浅析图5 配板图上采寸点示意简图

加工过程中,由于波纹管分歧管夹、插接器治具等开槽 深度或与实物尺寸匹配度存在差异,会有管夹脱出的情况,不便于线束加工,也可能会导致线束尺寸发生变化,因此需在治具上面加装限位拨片。装好一个分歧管夹后,并用限位拨片将其固定在工装治具上,能有效减少尺寸变异量,方便加工,提升产品加工过程质量(如图 6)。

线束工程师:线束工装板图绘制浅析图6 管夹固定治具加限位拨片简图

4 多功能治具选用

在治具线束工装板图绘制时,图纸局部辅材(扎扣、管夹等)较多,致使该部位工装治具密集,操作人员在线束整理过程中非常不便,考虑线束加工过程的便捷性,在治具较为密集位置,采用伸缩卡钉的方式可减少某一区域治具的密集度,为操作人员预留出空间。

伸缩卡钉治具的在线束工装 板上需求孔径与普通卡钉治具需求的孔径差异较大,在工装板图绘制初期标明各类卡钉需求钻孔大小,同时标明所使用 的钻头型号,提升加工过程的便捷性(如图 7)。

线束工程师:线束工装板图绘制浅析
图7 伸缩卡钉

5 总结

通过以上论述,结合实际加工实践。线束加工线束工装板直接影响产品加工的过程质量,工装板图绘制的完善性、准确性和使用的直观性、便捷性均对产品的加工过程起着至 关重要的影响。工装板上治具的使用情况依据客户的特性而定,针对图纸设计变更频次低,订单量稳定,线束中辅材(扎扣、管夹等)较多的产品,建议使用带工装治具的线束工装板,可以使加工过程一致性好,产品加工质量稳定性高。

针对图纸设变频次高,订单量不稳定,线束中辅材(扎扣、管夹等)少的产品,不推荐使用带工装治具的线束工装板,设计变更非常频繁,订单量不稳定、多品种、多批次、单次订单容量小,致使工装治具的利用率降低,过程工装成本的投入剧增;线束工装板可以由常见的塑料型材或木质板材优化成钢板,治具的固定可以选取柔性工装作为底座,实现快速换产。不同的产品结构或者主机厂,对于生产加工模式的影响较大,若产品结构较为单一,可节省公司内部的人力资成本、运营管理成本、质量管理成本。

参考文献
[1] QC/T 29106-2014 汽车电线束技术条件.
[2] 侯守明,谷孝卫.汽车电线束设计与工艺[M].北京:清华大学出版社,2018.第 95 页,第 26 页.
[3] Q/WZ J03357-2018 汽车电线束技术条件.
[4] Q/SQ 102113-2017 陕汽民用汽车电线束技术条件.

作者:陈俊杰,孟龙,马宇龙,王雷清,侯文桓,丁军强 (陕西万方天运汽车电器有限公司)

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