Ontwerp van laagspanningskabelboom & Oplossingen

Technische specificaties voor laagspanningsharnasontwerp en -oplossingen

I. Kernontwerpprincipes en sleuteltechnologieën
‌3D-modellering en dynamische simulatie‌
KATIA, UG en andere 3D-software worden gebruikt om de lay-out van het harnas te simuleren, verifieer dynamisch het risico op interferentie met omliggende componenten, optimaliseer aftakkingspaden en vaste puntverdeling, en een simulatienauwkeurigheid van meer dan 80%‌ bereiken.

Gecombineerd met de functionele zonering van het voertuig (zoals de motorruimte en de cabine), bewegende delen en scherpe gebieden moeten worden vermeden bij het plannen van de richting van het harnas om het risico op dynamische slijtage te verminderen.

‌Optimalisatie van draad- en terminalmatching‌
De draaddiameter wordt geselecteerd op basis van de belastingsstroom en hittebestendigheid, en het contactoppervlak na het krimpen wordt berekend door “dwarsdoorsnedeoppervlak x compressieverhouding van de geleider” om elektrische prestaties en mechanische sterkte‌ te garanderen.

Speciale scenario's (zoals waterdichting en afscherming) gebruik geplateerde terminals of connectoren met geïsoleerde krimpstructuren om het probleem van elektrochemische corrosie van koper en aluminium op te lossen.

Ontwerp en functionele toepassingen van laagspanningskabelbomen in China

‌Beschermings- en bevestigingsontwerp‌
De buitenste laagbescherming maakt gebruik van gegolfde buizen en slijtvast gevlochten gaas, en harde behuizingen worden over kwetsbare gebieden zoals het chassis heen gelegd om de schokbestendigheid te verbeteren. De vaste gespafstand is ≤300 mm, en de zelfsluitende structuur wordt gecombineerd om de mechanische verdeling te optimaliseren om trillingen en vallen te voorkomen.

2. Technologische innovatie en materiaalupgrade
‌Aluminum core current-carrying wire technology‌
Replacing copper with aluminum can reduce the weight of a single vehicle by 10kg. After large-scale promotion, the annual copper consumption can be reduced by 300,000 tons, and the problems of copper shortage and carbon emissions can be solved simultaneously. Through surface treatment and connection process optimization, the creep and corrosion problems of aluminum can be overcome.

Adapt to the requirements of 48V architecture and support high-reliability connection scenarios (such as new energy charging circuits).

‌Smart connection solution‌
The hybrid connector of the lidar with integrated GEMnet 10G differential connection supports high-bandwidth data transmission for intelligent driving.

China low voltage wiring harness manufacturer & supplier

Geminiaturiseerde coaxiale interface (MATE-AX, TMF) maakt flexibele configuratie van camera's mogelijk, schermen en antennes om de ruimtebezetting te verminderen.

3. Typische faalwijzen en oplossingen
‌Slijtage door dynamische interferentie‌ Optimaliseer het kabelboompad om bewegende delen te vermijden, en voeg een balg of gevlochten gaasbescherming toe;
‌Kneuzing van de isolatielaag‌ Gebruik een harde mantel of pas de afstand tussen de vaste punten aan om te voorkomen dat de kabelboom door een nauwe ruimte gaat;
‌Waterindringing connector‌ Gebruik IP67 en hoger waterdichte connectoren, sluit het krimpgebied van de terminal af en voeg waterdichte rubberen ringen toe;
‌Ontkoppelen van de kabelboom‌ Gebruik zelfsluitende gespen om de mechanische verdeling van vaste punten te optimaliseren (zoals dubbellaagse fixatie in het overgangsgedeelte van de ophanging);

4. Testverificatie en kostenbeheersing
‌Prestatietest‌
‌DV-test‌: simuleren extreme werkomstandigheden zoals trillingen en waterdichtheid om de betrouwbaarheid van de kabelboom‌ te verifiëren.
‌Uittrekkrachttest‌: De verbindingssterkte tussen de aansluiting en de draad moet een verlenging van ≥0,40 mm zijn (#18 AWG-draad)‌.

‌Kostenreductiestrategie‌
Optimaliseer de draadlengte en aftakkingspositie door middel van digitale 3D-modellering om het gebruik van overtollige draden en connectoren te verminderen (reductie van ongeveer 15%)‌. Modulair ontwerp (zoals FFC platte flexibele kabel) verlaagt de ontwikkelingskosten op maat en past zich aan de behoeften van slimme cockpits en domeincontrole aan.

V. Typische toepassingsgevallen
‌Smart cockpit-kabelboom: Afgeschermde laagspanningskabelboom met MATE-AX coaxiale connector om de interferentie van hoogspanningssysteem op audio- en videosignalen te verminderen.
‌Nieuwe kabelboom voor het opladen van energie: Geïntegreerde stroomvoerende draadtechnologie met aluminium kern, gewichtsreductie laadcircuit van 20%, efficiëntie van de warmteafvoer verhoogd met 30%.

Door het bovenstaande ontwerp en technologische innovatie, laagspanningskabelboom voldoet aan de strenge eisen van nieuwe energievoertuigen op het gebied van lichtgewicht, intelligentie en betrouwbaarheid, autofabrikanten helpen kostenbesparingen te realiseren, efficiëntieverbetering en duurzame ontwikkelingsdoelstellingen.

NVH is de afkorting voor Ruis, Trillingen, en hardheid. Het is een uitgebreide indicator om de kwaliteit van de autoproductie te meten. In dit artikel, Kabelboomingenieurs analyseren voornamelijk NVH uit de auto-industrie en kabelboomgeluid vanuit een ontwerpperspectief, gecombineerd met daadwerkelijke ervaring met synchrone voertuigontwikkeling.
Het comfort van de inzittenden in de auto en de sterkte en levensduur van auto-onderdelen veroorzaakt door trillingen vallen allemaal binnen de reikwijdte van NVH-onderzoek.

Ontwerpspecificatie voor laagspanningskabelboom voor auto's

Het belang van automotive NVH
Over het algemeen gesproken, de prestaties van NVH bepalen direct het comfortniveau van het voertuig tijdens het rijden. Hoe hoger de NVH-score, hoe hoger het algemene comfortniveau van het voertuig, en omgekeerd. Tegelijkertijd, NVH-kwesties bij voertuigen zijn altijd een van de meest zorgwekkende kwesties geweest voor grote autofabrikanten en onderdelenleveranciers. Volgens statistieken, over 1/3 van de voertuigstoringsproblemen houdt verband met de NVH-problemen van het voertuig, en bijna 20% of the research and development expenses of major automobile manufacturing companies are spent on solving vehicle NVH problems.2. Causes of abnormal noise caused by wiring harness

2.1 The reserve margin is too long
2.1.1 Excessive exercise margin
The movement margin of the wire harness branches of the moving parts is relatively long. When the related electrical components are moving, the wire harness branches are easy to come into contact with the surrounding environment, causing abnormal noise. During actual use, the motion-related parts of the car, such as car seats (usually the front seats), steering column, dashboard glove box, enz., will move frequently. When arranging the wire harness on the moving parts, it is necessary to increase the movement margin, dat is, when the component moves, the wire harness cannot restrict its movement. Natuurlijk, hoe langer de uitoefeningsmarge, hoe beter. Bij het ontwerpen, het kabelboompad van de bewegende delen op de uiterste posities van elke bewegingsrichting moet worden gemaakt, en de maat van het langste pad moet worden gebruikt als de voorlopige maat van dit kabelboomsegment, en simuleer vervolgens opnieuw of de voorlopige maat de omringende accessoires op elke positie zal hinderen. Als er sprake is van interferentie, u moet het bevestigingspunt van de kabelboom opnieuw selecteren of onderhandelen met omliggende componenten om deze te vermijden. Als er na verificatie geen interferentie is, De grootte van dit gedeelte is de redelijke ontwerpgrootte van de kabelboom, zoals weergegeven in figuur 1.

2.1.2 De montagevergoeding is te lang
Tijdens het autoproductie- en assemblageproces, als de bedrijfsruimte onvoldoende is, er dient een montagevergoeding gereserveerd te worden. Echter, als de montagemarge te lang is, het zal er gemakkelijk voor zorgen dat de tak van de kabelboom de omgeving hindert, causing abnormal noise. In de productiewerkplaats van de hoofdmotorenfabriek, om de productie-efficiëntie te verbeteren, sommige onderdelen worden meestal offline afzonderlijk geassembleerd en vervolgens op de eindassemblagelijn geassembleerd, zoals het plaatsvervangend instrumentenpaneel, voorbumper en achterbumper, enz. Op dit moment, we moeten in het vroege ontwerp een aanmeervergoeding reserveren om de montage door werknemers te vergemakkelijken. Voor de montagevergoeding van deze Inline dockings, voor de kabelboomtak is doorgaans 120~140 mm nodig, zoals weergegeven in de rode markering in de afbeelding 2.

Bij het assemblageproces van enkele elektrische componenten, als de elektrische componenten eerst worden gerepareerd, de connector aan het uiteinde van de kabelboom kan niet worden gemonteerd vanwege gebrek aan bedieningsruimte. Hiervoor moet u de connector aan het uiteinde van de kabelboom eruit trekken om verbinding te maken met de elektrische component, en duw het vervolgens terug, en tenslotte het bevestigen van de elektrische component in zijn oorspronkelijke positie. Dan vereisen deze kabelboomtakken dat wij ruimte reserveren voor montage. Voor de montagemarge van elektrische componenten, de takken van de kabelboom moeten over het algemeen met 60 ~ 80 mm worden verlengd, zoals weergegeven in de rode markering in de afbeelding 3.

Zolang aan de voorwaarden voor montage wordt voldaan, hoe korter de montagemarge, des te beter controleerbaar de richting van de kabelboom zal zijn, hoe kleiner de kans op contact met de omgeving, en hoe kleiner de kans op abnormaal geluid van de takken van de kabelboom. In aanvulling, Voor het afdekken van de kabelboomtakken met montagemarge verdient fluwelen tape de voorkeur, die abnormale ruis veroorzaakt door interferentie tussen de kabelboom en de omgeving kan verminderen.

2.2 De afstand tussen vaste punten is te groot
De afstand tussen de twee aangrenzende vaste punten van de kabelboom is lang, die gevoelig is voor trillingen en abnormaal geluid. De functie van de gespsluiting op de kabelboom is om de takken van de kabelboom vast te zetten en hun richting te beperken. De kostenbesparing door het elimineren van een gesp is minimaal, maar de bijwerkingen zijn zeer duidelijk: de feitelijke richting van de aftakking van de kabelboom wijkt sterk af van de status in de gegevens. Daarom, de grootte van twee aangrenzende vaste punten mag niet groter zijn dan 200 mm. If there is no interference point between the wire harness branch and the surrounding environment, and the wire harness branch segment is a straight segment, the distance between the two fixed points should not exceed 300mm. In aanvulling, the size from the outlet point or fixing point of the wire harness branch to the end of the sheath should not exceed 150mm. When the distance between the two fixed points is too long and the gap with the surrounding environment is small, once the tolerances are corrected during the manufacturing of the wire harness, the wire harness branches will become loose or distorted during actual assembly, and it is easy to interfere with the surrounding environment. Abnormal noise is produced when the car is driving, which affects the riding experience.

2.3 Unreasonable selection of buckle ties
If the buckle tie is unreasonably selected and designed, it may shake or fall off, causing abnormal noise. Each snap tie has its own size and thickness to fit the mounting hole. Within its adaptation range, when the insertion force of the head is ≤60N and the extraction force is ≥120N, failure of the buckle tie can be avoided. If the buckle tie fails, not only will it produce noise when the car is driving, but the fixed wiring harness will also shake and come into contact with the surrounding environment, causing abnormal noise.
In the early design of the wire harness, we should give priority to the use of ordinary round waist ties, which can not only reduce the design cost, but also constrain the direction of the wire harness. Try to avoid using some special-shaped buckles and offset T-shaped buckles to prevent the buckles from shaking due to the vibration of the car itself, resulting in abnormal noise.

Reduce the NVH of the vehicle from the perspective of wiring harness design
3.1 Noise reduction in the wiring harness itself
Bij het ontwerpen, take full consideration of the possible abnormal noise caused by the wiring harness itself. The abnormal noise produced by the wiring harness itself is the most direct to the occupants. Daarom, when designing, we must simulate a reasonable movement process and assembly process, select a reasonable wire harness fixing point, and select a suitable tie buckle. In aanvulling, in areas where the wiring harness branches are close to the interior, het wordt aanbevolen om ze allemaal te omwikkelen met fluwelen tape voor geluidsreductie.3.2 Geluidsreductie in plaatwerk
Probeer te voorkomen dat er gaten in het plaatwerk van de firewall en het plaatwerk aan de onderkant van de behuizing worden geopend. Wanneer er een auto rijdt, een deel van het geluid en de trillingen komt van het chassis. Als er meer gaten worden geopend in het plaatwerk van de firewall en het plaatwerk aan de onderkant van de carrosserie om de kabelboom te bevestigen, de auto veroorzaakt meer geluid en trillingen bij het rijden op hoge snelheid, NVH verhogen, en verminderen het comfort van de auto. . Daarom, Er moeten zoveel mogelijk stud-kaarten worden gebruikt om de kabelboom op het plaatwerk van de firewall en het plaatwerk aan de onderkant van de carrosserie te bevestigen. Tijdens het ontwerp, de plaatwerker werd gevraagd om noppen met een diameter van 5 mm of 6 mm te lassen voor de bevestiging van de kabelboom. If there are some unavoidable wire harness via holes, try to open smaller holes. The size of the opening is based on the largest sheath to be pierced. The common opening size is the diagonal size of the largest sheath to be perforated, plus 6mm as the diameter of the opening. Dat is, a 3mm gap is left on both sides to ensure that the largest sheath can pass through the sheet metal hole while reducing the sheet metal opening. Noise and vibration from the chassis can be minimized.

3.3 Noise reduction with sound insulation cotton and carpets
Try to avoid compressing the thickness of the insulation cotton and reducing the openings in the carpet. Sound insulation cotton and carpets that belong to soft interiors have the function of sound insulation and noise reduction. The thicker the thickness, the better the sound insulation effect.

3.3.1 Sound insulation cotton
The thickness of sound insulation cotton is generally between 10 En 20 mm, and it is mainly arranged in the passenger compartment cowl and the left and right rear wheel covers. It plays a vital role in the sound insulation of the passenger compartment. Because the sound insulation cotton is installed closely to the body sheet metal, and the wiring harness is fixed on the body sheet metal, zoals weergegeven in figuur 4 (the brown part is the sound insulation cotton). Daarom, the thickness of the sound insulation cotton that causes contact with the wire harness cannot be too thick, otherwise the wire harness cannot be fixed on the sheet metal. In areas where sound insulation cotton exists, stud cards should be preferred for fixing the wire harness. Op deze manier, het geluidsisolerende katoen hoeft alleen maar kleine gaatjes te openen om de noppen te vermijden. Tegelijkertijd, de noppen moeten ook voorrang krijgen op langere specificaties, zoals noppen met een hoogte van 20 mm. Op deze manier, Voor het geluidsisolerende katoen kan een dikte van 8 ~ 9 mm worden overgelaten, waardoor het geluidsisolerende effect van het geluidsisolerende katoen wordt verbeterd. Als er in bepaalde delen van de carrosserie geen lasbouten beschikbaar zijn, Je kunt verhoogde gespen met lange ronde gaten gebruiken om hetzelfde effect te bereiken.

3.3.2 Tapijt
De dikte van tapijt ligt doorgaans tussen 10 en 60 mm, die het geluid en de trillingen van het chassis aanzienlijk kunnen verminderen. Het tapijt wordt tegenover de kabelboom en de geluidsisolatiemat gelegd. Het tapijt wordt bovenop de kabelboom aangebracht, zoals weergegeven in figuur 5 (het cyaangedeelte is het tapijt). Daarom, de kabelboom onder het tapijt moet proberen het gebruik van verhoogde gespen te vermijden en de dikte van het schuimkatoen in het tapijt niet samendrukken. Als een kabelboom vertakt, zoals takken van de stoelbedrading, moet door het tapijt gaan om verbinding te maken met elektrische apparaten, tapijtopeningen zijn vereist. Algemeen, de grootte van de opening is 10 mm groter dan de diameter van de kabelboomtak. Tegelijkertijd, neem het midden van het gat als oorsprong en open een dwarsgroef. De lengte van de groef is 20 mm langer dan de diagonale lengte van de maximale mantel die kan worden gepenetreerd om de doorgang van de mantel te vergemakkelijken en te voorkomen dat grotere gaten worden geopend die het geluidsisolerende effect van het tapijt beïnvloeden.

04 Conclusie
Een auto wordt samengesteld uit meer dan 20,000 onderdelen, and car NVH is a comprehensive issue that involves almost every part of the car. The noise generated by the wiring harness, known as the “vessel of the car”, is often the most direct in the passenger compartment. Daarom, when designing the wiring harness, we should focus on the noise and abnormal noise that may be caused by the wiring harness arrangement to avoid vibration and abnormal noise when the car is driving due to unreasonable wiring harness layout. This in turn affects the driving experience of the car.