摘要：本文介绍车辆电线束的三维设计方法，对电线束三维设计的流程与内容进行深人研究，并分析利弊，为后续研究作参考。

      目前公司车辆的电线束设计主要是基于AutoCAD的二维设计，对于电线束的走向、固定及长度计算没有一个直观的表达方式和有效的监控措施。在电线束的设计与加工制造环节存在脱节问题，限制了设计效率和品质的提高。因此有必要开展电线束全三维设计的应用与分析。
    目前3D设计软件主要有Creo、UG和CATIA等软件，都提供了电缆设计模块，这些软件的电缆设计模块为布线设计员提供了用于生成电气布线数据的三维设计工具，生成的电气布线系统增强了构建虚拟样机的能力。
    根据特种车辆三维设计背景，电缆设计软件选择PTC公司的Cre。软件Cabling模块，以方便导入三维模型进行电线束的三维布置。

    1 设计内容
    车辆线束的设计流程见图1。

    1.1元件库的创建与维护
    元件库的创建是整车电线束三维设计的基础。元件库主要用于定义和管理元件的信息和特性，其中包括连接器、导线等。元件库的建立是否完善影响到后续三维设计的效率和品质。
    开展车辆电线束三维设计需要对插接件和导线进行初步建库，其中包括三维建模与参数定义。以某载货汽车底盘基本型为例，底盘电气系统大约有100多个插接件，如果对其全部建库，则后期装配及定义时的工作量＋分巨大，且不利于定义布线操作。因此采取折中的办法，只对需要连接线缆的插座护套、插头护套和片形接头进行三维建模及参数定义，对于插针、盲堵、防水塞等只在分线束图中通过明细指引的方式来明确。为了保证后期布线的正确性与美观性，插接件三维建模完成后要对插接件的每个端口建立坐标系，并保证坐标系的Z轴正向朝外。
    插接件创建完成后，需要在Creo环境中创建线束的线轴并配置相应的电气参数。线轴实际是导线、线缆的规格，主要用于定义导线、线缆、护套的电气参数，决定了线缆的外形与表征的物理特征。线轴建库主要规定了线轴的名称、颜色、最小折弯半径、电线直径。表1是线轴常用的电气参数设置，其中Thickness是导线的直径，而MinBend_Radiu、是导线的最小折弯半径，有时为了方便可以将该值设置得较小。

    1.2布置整车线束背景
    元件库建立完成之后，需要对整车布线环境进行布置。（1）对整车三维总成进行筛检，保留布线需要的总成，最后进行收缩包络；②装配电气元件及布线所需的插接件；③指定装配插接件，对每个插接件的各个入口端坐标进行选定并定义端口类型；④定义线缆参数，定义各个插接件在布线环境中的位置名称，如水位传感器、电磁阀组、左后组合灯等；⑤读入布线所需要的线轴。
    在该过程中，步骤②③④较为繁琐。如果有插接件遗漏装配或者入口端坐标没有指定，则无法完成后续的布线操作。完成以上准备工作后进入布线操作。
    1.3布线操作
    布线有手动布线和自动布线两种。由于目前电气原理图采用AutoCAD的二维设计，图中没有负载任何电气属性，无法将二维图中的电气信息传送到三维设计中进行自动布线，所以在此布线采用手动布线。手动布线的步骤是选定布线命令后在新建线缆对话框中定义参数，如图2所示。

[1] [2] [3]  下一页