線束加工
——膠帶纏繞長度計(jì)算

張黎明，陳俊杰，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

汽車線束對(duì)于汽車相當(dāng)于“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”對(duì)于人體的作用，至關(guān)重要！在線束加工的過程中，各種規(guī)格膠帶的使用同樣不可或缺，其中使用方式包括：線束點(diǎn)纏、花纏、密纏以及波紋管封口等。不同膠帶因其寬度不同，在相同長度和直徑的線束中，使用量也存在差異。經(jīng)過大量查詢，在現(xiàn)有可瀏覽的文獻(xiàn)及資料中，并未找到膠帶在線束加工過程中使用量的明確計(jì)算方式，工藝人員在做膠帶定額的時(shí)候均為依據(jù)經(jīng)驗(yàn)而定，不同人對(duì)相同線束的膠帶使用量也同樣存在差異，因此，本人將線束加工中常用到的幾種膠帶纏繞方式對(duì)應(yīng)的膠帶使用量進(jìn)行理論推導(dǎo)核算，在經(jīng)過實(shí)際纏繞驗(yàn)證后，得出可支持工藝人員在做膠帶使用量定額的計(jì)算公式，大家共同探討進(jìn)步。

1 公式推導(dǎo)

常用的膠帶纏繞方式有三種方式：花纏、密纏和點(diǎn)纏。

1.1 膠帶花纏

將膠帶纏繞線束所形成的螺旋線取其中單位螺旋長度抽象成標(biāo)準(zhǔn)的正弦線（如圖1 中紅色曲線所示）。

現(xiàn)生產(chǎn)單位所常用膠帶寬度分別為19mm 和25mm 兩種，現(xiàn)以19mm 寬度的膠帶進(jìn)行公式推導(dǎo)，即b=19mm，花纏間隔取值a=25mm，正弦曲線的弦長：h=a+b=44mm，假設(shè)線束直徑D=100mm，線束長度c=1000mm。

圖1 膠帶花纏示意圖

圖2 三角函數(shù)關(guān)系示意圖

∴長度為1m，直徑為φ100mm 的線束用19mm 寬膠帶花纏間距為25mm 所需要的膠帶長度為：

將上述計(jì)算過程進(jìn)行合并，得出膠帶花纏理論消耗長度計(jì)算公式為：

1.2 膠帶50%重疊密纏

圖3 膠帶50%重疊密纏示意圖

推導(dǎo)過程與花纏相同，可得50%重疊密纏理論消耗長度計(jì)算公式為：

※以上兩種膠帶纏繞方式，經(jīng)實(shí)際操作驗(yàn)證，得出實(shí)際消耗長度相較于理論消耗長度的校正系數(shù)A=1.02。

花纏所需膠帶實(shí)際長度計(jì)算公式：

50%密纏所需膠帶實(shí)際長度計(jì)算公式：

1.3 膠帶點(diǎn)纏

圖4 膠帶點(diǎn)纏示意圖

膠帶點(diǎn)纏要求纏繞3 圈，因膠帶厚度僅為0.1-0.28mm，所以纏繞厚度可忽略，膠帶點(diǎn)纏間隔為e。

∵單個(gè)點(diǎn)纏所需膠帶長度為：

∴長度為c 的線束中纏繞點(diǎn)個(gè)數(shù)為：

∴點(diǎn)纏長度為c 的線束所需膠帶長度為：

2 實(shí)例說明

膠帶花纏指使用膠帶連續(xù)對(duì)線束進(jìn)行裹纏，每圈的裹纏間隙一般在10-25mm 范圍內(nèi)，中間不重疊覆蓋。膠帶花纏在儀表臺(tái)分裝過程中主要適用于儀表臺(tái)線束的分支或部分主干區(qū)域，線束花纏可有效的使線束固定緊密，提高線束的美觀和可布置性。

圖5 線束花纏實(shí)物圖

膠帶密纏是指膠帶在下一圈裹纏時(shí)必須覆蓋前一圈膠帶的1/2 或1/3。一般情況下對(duì)于儀表臺(tái)線束主干部分需要使用膠帶密纏，膠帶密纏不僅可以增加線束產(chǎn)品的耐磨性，還會(huì)因?yàn)槟z帶密纏后線束內(nèi)部缺乏氧氣，降低因線束老化短路造成的的著火風(fēng)險(xiǎn)。線束密纏一般分為1/2 重疊密纏和1/3 重疊密纏，本次以1/2 重疊密纏為例，推導(dǎo)線束加工中使用的膠帶用量公式。

圖6 線束密纏實(shí)物圖

膠帶點(diǎn)纏是指使用膠帶在線束上的同一位置裹纏至少三圈，下次裹纏時(shí)距離上次裹纏間隔位置一般為150-200mm。在儀表臺(tái)分裝過程中，膠帶點(diǎn)纏一般用于線束根數(shù)較少的線束產(chǎn)品，或需要二次分裝的大型線束，也適用于開口波紋管的外部點(diǎn)纏。使用膠帶點(diǎn)纏可以將線束固定牢固，將相同功能的分支點(diǎn)預(yù)留到同一位置，且膠帶點(diǎn)纏工作量小，更容易修改，非常適合試制類新產(chǎn)品線束的加工。

3 總結(jié)

線束是汽車的“神經(jīng)”線，汽車運(yùn)行線束起主要支撐作用。而導(dǎo)線的固定材料膠帶看似不起眼，但是也是重中之重，線束的包扎固定也是一種“美”學(xué)。線束的固定是否良好，影響到是否單根受力；是否將導(dǎo)線規(guī)律的約束防止干涉的發(fā)生。因膠帶本身材質(zhì)的不同，決定了線束在密纏后整體線束的柔軟性、耐磨性、抗老化性。設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)之初為規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，在不同的部位采用不同的膠帶纏繞方式，膠帶作為包覆 材料之一，在線束中成本中也占一定比例，精確計(jì)算各種包扎方式中各類膠帶的消耗量，促使產(chǎn)品的報(bào)價(jià)更為精確。

以上三個(gè)公式，在汽車線束加工過程中，可以有效的支持技術(shù)人員，在做膠帶定額時(shí)能夠準(zhǔn)確計(jì)算膠帶的使用消耗量，以達(dá)到更準(zhǔn)確控制膠帶使用量對(duì)線束產(chǎn)品本身成本影響的目的。若有相應(yīng)的線束計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，將線束中各部位膠帶使用的方式以及用量公式化，進(jìn)而不僅提升膠帶在各種包扎方式下的用量精度，同時(shí)也可以提升技術(shù)人員物料定額統(tǒng)計(jì)的速度。給客戶以快捷、準(zhǔn)確的工程報(bào)價(jià)。為贏得更多的客戶提供相應(yīng)支撐。