陳俊杰，張黎明，陳軒，王劍，王楠，張靜

（陜西萬方天運(yùn)汽車電器有限公司，陜西 西安 710201）

前言

在汽車線束中，有很多系統(tǒng)都會(huì)用到雙、三絞線，以達(dá)到各路信號傳輸互不干擾，傳遞效果更佳的目的。在線束廠內(nèi)部進(jìn)行絞合導(dǎo)線的過程中，有兩個(gè)很重要的參數(shù)需要控制：絞距&絞后尺寸。絞距的大小會(huì)直接影響信號傳輸能力，不同的絞距對不同波長的信號有不同的抗干擾能力。同時(shí)絞距也直接影響著絞后尺寸的變化，絞后尺寸則是汽車線束總成在預(yù)裝和組裝過程中保證成品合格的關(guān)鍵尺寸。高端的絞合設(shè)備參數(shù)由設(shè)備廠設(shè)定，對于普通的絞合設(shè)備需線束加工單位進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)調(diào)整。所以以下為本人在工作中得出的理論推導(dǎo)過程和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，整理后加以描述分享，希望可以共同探討進(jìn)步。

1 理論計(jì)算

1.1 絞合線分為雙絞線&三絞線

圖1 雙絞線模型

圖2 三絞線模型

1.2 絞線長度與絞合圈數(shù)的關(guān)系

現(xiàn)有設(shè)備絞合動(dòng)作為：

一端線夾夾緊，另一端線夾由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，從而使導(dǎo)線絞合。

絞線設(shè)備線夾每旋轉(zhuǎn)0.5 圈產(chǎn)生一個(gè)絞合點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)1 圈產(chǎn)生個(gè)節(jié)距h。

圖3 雙絞線三角函數(shù)關(guān)系示意圖

所以絞線絞前尺寸：

絞線絞后尺寸：

變量解釋如下：

L——絞線絞前尺寸

L'——絞線絞后尺寸

n——設(shè)備驅(qū)動(dòng)端線夾旋轉(zhuǎn)圈數(shù)

L1——單個(gè)絞距內(nèi)導(dǎo)線絞前長度

L2——解絞長度（各公司有固定的尺寸要求，即為已知值）

h——絞距

D——絞線外徑

α——導(dǎo)線的絞合時(shí)的螺旋升角

C——導(dǎo)線絞合前尺寸

d——導(dǎo)線絕緣層直徑

1.3 雙、三絞線束外徑與導(dǎo)線直徑的關(guān)系

圖4 三絞線外徑示意圖

圖5 雙絞線外徑示意圖

雙絞線外徑：

三絞線外徑：

1.4 雙絞線公式推導(dǎo)

單個(gè)節(jié)距內(nèi)，導(dǎo)線絞后&絞前尺寸關(guān)系推導(dǎo)如下：

所以單個(gè)節(jié)距內(nèi)，絞后&絞前尺寸比：

所以，雙絞線絞后尺寸為：

所以雙絞線絞合前后的尺寸消耗量M雙絞為：

1.5 三絞線公式

因?yàn)槿g線相較于雙絞線，線束外徑 D=2.1547d

所以同理推導(dǎo)可得：

三絞線絞后尺寸為：

三絞線絞合前后的尺寸消耗量M雙絞為：

1.6 絞線回彈問題

在絞線完成絞合后，因?qū)Ь€在外力的作用下形變?yōu)榭臻g螺旋線，導(dǎo)線內(nèi)部存在內(nèi)應(yīng)力驅(qū)使其向絞合前的直線狀態(tài)回彈，不同長度、不同線徑、不同型號的線，在絞合完成后回彈的圈數(shù)不同。

為解決該問題，有以下兩種解決辦法：

方法一：

在以上理論基礎(chǔ)計(jì)算得出的絞合圈數(shù)以外，需要去實(shí)際生產(chǎn)中跟蹤回彈圈數(shù)，根據(jù)所得出的區(qū)間數(shù)據(jù)，用數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行擬合，得出區(qū)間更小、更細(xì)分化的回彈圈數(shù)，然后將其作為一個(gè)回彈修正量依據(jù)絞線的各種特性加入到絞合圈數(shù)中以達(dá)到抵消回彈量對絞距和絞后尺寸的影響。高端設(shè)備設(shè)備自身擁有反轉(zhuǎn)功能，當(dāng)導(dǎo)線絞合完成后，設(shè)備自動(dòng)反轉(zhuǎn)，消除導(dǎo)線因絞合產(chǎn)生的應(yīng)力，減少因設(shè)備對導(dǎo)線絞合產(chǎn)生的尺寸消耗。

方法二：

在絞合線完成后，可讓其在兩端固定的情況下進(jìn)行時(shí)效處理，經(jīng)過特定的時(shí)間后，絞合線屈服于空間形變，不再有回彈成直線狀態(tài)的趨勢。（固定方式可以為兩端固定直線式平鋪時(shí)效或者一端固定，纏繞于滾軸上然后再固定另一端，進(jìn)行時(shí)效處理，具體方案具體另行設(shè)計(jì)。）該方案用于現(xiàn)場實(shí)際加工的話，較為耗時(shí)，不利于加工效率的提升。在實(shí)際過程中不建議使用。

2 實(shí)際生產(chǎn)產(chǎn)品的合格與否及修正措施

實(shí)際生產(chǎn)中主要控制的就是：絞線絞后尺寸（L’）和絞距（h），實(shí)際絞后會(huì)存在以下三種情況（前提是下線長度在下料長度公差范圍內(nèi)）：

（1）絞距和絞后尺寸均在正常要求范圍內(nèi)；

可正常使用，絞后圈數(shù)無需修正；

（2）絞距超過要求的上限（例如：當(dāng)絞距要求25±5mm時(shí)，加工產(chǎn)品的實(shí)際絞距＞30mm），且絞后尺寸長于要求的絞后尺寸；

修正措施：增加絞合圈數(shù)n；

（3）絞距低于要求的下限（例如：加工的產(chǎn)品實(shí)際＜20mm），且絞后尺寸短于要求的絞后尺寸。

修正措施：減少絞合圈數(shù)n。

除過以上三種情況，所出現(xiàn)的絞后不合格品，異常問題分析時(shí)可考慮進(jìn)行以下問題分析，例如：

（1）絞距超過要求的上限，但是絞后尺寸短于要求的絞后尺寸，則說明線長度短，核定下料長度或工藝設(shè)定的下料尺寸；

（2）絞距低于要求的下限，但是絞后尺寸長于要求的絞后尺寸，則說明下線長度長，核定下料長度或工藝設(shè)定的下料尺寸。

3 結(jié)論

通過以上推導(dǎo)所得出來的公式，可以方便的計(jì)算出雙、 三絞線絞后尺寸，直觀的體現(xiàn)出絞前絞后電線長度變化，并且得出絞合消耗量，方便技術(shù)人員快速的通過理論公式得出結(jié)果，給公司原材料選定，產(chǎn)能核算提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。方便公司管理層對于絞合線的成品采購或公司內(nèi)部自行加工提供直接參考。上述推導(dǎo)過程非經(jīng)驗(yàn)公式，因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)公式并不能夠適用于所有設(shè)備，僅僅適用于當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)采集時(shí)的設(shè)備工況，隨著設(shè)備使用年限變化設(shè)備的性能也會(huì)隨之變化，故經(jīng)驗(yàn)參數(shù)需適時(shí)修正。同時(shí)設(shè)備與設(shè)備之間的性能差異會(huì)致使產(chǎn)品加工結(jié)果也隨之發(fā)生相應(yīng)變化。

不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或者主機(jī)廠，對于生產(chǎn)加工模式的影響較大，若產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為單一，選擇定制料較為便捷，節(jié)省了公司內(nèi)部的人力資成本、運(yùn)營管理成本。