汽車線束設(shè)計

1、XX 大學畢業(yè)設(shè)計論文 大學畢業(yè)設(shè)計論文 題 目：汽車用電線束現(xiàn)狀與開展趨勢 The automobile uses electricity the group of lines present situation and the trend of development 指導教師： XXXX 職稱： 學生姓名： XXXX 專 業(yè)： 學號： XXX XXXXX XXXXXXXXXXXXX 2000 年 15 月 院系 ： 完成時間： 汽車用電線束現(xiàn)狀與開展趨勢 摘要 ： 汽車線束有“汽車神經(jīng)之稱，是對汽車進行電信號控制的載體。汽車線束 是汽車電路的網(wǎng)絡(luò)主題，沒有線束也就不存在汽車電路。汽車線束

2、又有汽車“血管之稱， 通常被稱為是一輛車的中樞神經(jīng)系統(tǒng)， 其將車載計算機與車輛上的各項相關(guān)功能連接在了 一起。汽車線束在車內(nèi)電子技術(shù)含量和數(shù)量，逐漸成為評價汽車性能的一項重要指針。 關(guān)鍵詞：汽車線束、性能、技術(shù) 1 汽車線束根本介紹 1.1 汽車線束根本概念 汽車線束是汽車電路的網(wǎng)絡(luò)主體，沒有線束也就不存在汽車電路。線束是指由銅材沖 制而成的接觸件端子 連接器 與電線電纜壓接后， 外面再塑壓絕緣體或外加金屬殼體等， 以線束捆扎形成連接電路的組件。線束產(chǎn)業(yè)鏈包括電線電纜、連接器、加工設(shè)備、線束制 造和下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，線束應(yīng)用非常廣泛，可用在汽車、家用電器、計算機和通訊設(shè)備、各 種電子儀器儀表等方面

3、。 汽車線束有汽車“血管之稱，通常被認為是一輛車的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，其將車載電腦 與車輛上的各項相關(guān)功能連接在了一起。汽車線束在車內(nèi)電子技術(shù)含量和數(shù)量，逐漸成為 評價汽車性能的一項重要指標。 1.2 汽車線束的功能在現(xiàn)代汽車上，汽車線束特別多，電子控制系統(tǒng)與線束有著密切關(guān)系。有人曾經(jīng)打了 一個形象的比喻：如果把微機、傳感器與執(zhí)行元件的功能用人體來比喻，可以說微機相當 于人腦， 傳感器相當于感覺器官， 執(zhí)行元件相當于運動器管， 那么線束就是神經(jīng)和血管了。 汽車線束是汽車電路的網(wǎng)絡(luò)主體，連接汽車的電氣電子部件并使之發(fā)揮功能，沒有線 束也就不存在汽車電路。在目前，不管是高級豪華汽車還是經(jīng)濟型普通汽車，線

4、束編成的 形式根本上是一樣的，都是由電線、聯(lián)插件和包裹膠帶組成，它既要確保傳送電信號，也 要保證連接電路的可靠性，向電子電氣部件供給規(guī)定的電流值，防止對周圍電路的電磁干 擾，并要排除電器短路。 汽車線束從功能上來分，有運載驅(qū)動執(zhí)行元件(作動器)電力的電力線和傳遞傳感器輸 入指令的信號線二種。 電力線是運送大電流的粗電線， 而信號線是不運載電力的細電線(光 纖維通信)；例如信號電路用的導線截面積為 0.3、0.5mm2。 在電機、執(zhí)行元件用的導線截面積為 0.85、1.25mm2，而電源電路用導線截面積為 2、 2 3、5mm2；而特殊電路(起動機、交流發(fā)電機、發(fā)動機接地線等)那么有 8、10、

5、15、20mm2 不同規(guī)格。導線截面積越大，電流容量也越大。電線的選擇，除了考慮電氣性能外，還要 受到車載時物理性能的制約，因此其選擇范圍很廣。例如，出租汽車上的頻繁開/關(guān)的車 門和跨越車身之間的電線應(yīng)該由撓曲性能良好的導線構(gòu)成。在溫度高的部位使用的導線， 一般采用絕緣性和耐熱性良好的氯乙烯、聚乙烯包覆的導線。近年來，微弱信號電路使用 的電磁屏蔽線也不斷增加。 隨著汽車功能的增加，電子控制技術(shù)的普遍應(yīng)用，電氣件越來越多，電線也會越來越 多， 汽車上的電路數(shù)量與用電量顯著增加,線束也就變得越粗越重。 這是需要解決的大問題， 如何使大量線束在有限的汽車空間中如何更有效合理布置，使汽車線束發(fā)揮更大的

6、功能， 已成為汽車制造業(yè)面臨的問題。 2 汽車線束現(xiàn)狀 2.1 全球汽車線束現(xiàn)狀 2021 年下半年，汽車整車廠家的訂單大幅度萎縮。2021 年，由于對未來預(yù)期好轉(zhuǎn)， 以及中國市場的強力拉動， 汽車廠家的訂單有一定幅度增加。 而隨著汽車電子層次的提高， 還有混合動力車的增加，汽車線束市場規(guī)模穩(wěn)步增加，預(yù)計在 2021 年會到達 320 億美元 的規(guī)模。 全球汽車線束廠家高度壟斷，前四大廠家占據(jù)了超過 75%的市場，除德爾福外都是日 本廠家。汽車線束廠家有其特殊性，首先要具備線纜生產(chǎn)經(jīng)驗和線纜本錢控制力。矢崎、 住友、萊尼、古河 、藤倉、科絡(luò)普、京信都是以電線電纜起家的廠家。同時這些廠家大 多都

7、有上游礦業(yè)資源配合，住友和古河有自己的銅礦，本錢控制力比擬好。傳統(tǒng)的汽車配 件大廠在線束領(lǐng)域并不具備太多優(yōu)勢，法雷奧就把線束業(yè)務(wù)賣給萊尼。 2021 年全球汽車線束主要廠家市場占有率 3 其次是具備汽車級連接器技術(shù)能力，藤倉是連接器技術(shù)非常優(yōu)秀的廠家，矢崎和住友 也有很強的技術(shù)實力。再次是要和整車廠家配合非常好，線束對品質(zhì)穩(wěn)定度決定性很強， 廠家一旦確定，很難更換供給商。同時線束整車設(shè)計牽涉到電子、機械、熱分布等多方面 因素，必須配合整車廠家設(shè)計，小廠家很難進入這一層級的供給鏈。線束還需要不斷地試 驗后改良。德爾福和李爾就是靠和整車廠多年的配套關(guān)系。 最后，線束產(chǎn)業(yè)中，勞動力本錢所占總本錢比例

8、很高，因此向中國轉(zhuǎn)移的趨勢非常明 顯。 2021 年全球汽車線束主要廠家收入排名 和全球汽車線束一樣，中國汽車線束產(chǎn)業(yè)中，日本企業(yè)占了 60%左右的份額；其次是 韓國廠家，裕羅、京信、悠進三大廠家占了 15%左右的份額。2021 年銷售額超過 1 億人民 幣的廠家有 42 家，只有五家外鄉(xiāng)廠家，其余都是合資或外資廠家。外鄉(xiāng)廠家以鶴壁的天 海集團最為優(yōu)秀，其次是昆山滬光、南通友星、江淮新發(fā)、華晨泰安。江淮新發(fā)和華晨泰 安都是整車廠的關(guān)聯(lián)廠家。南通友星那么以客車為主。 2.2 我國汽車線束企業(yè)現(xiàn)狀汽車電子化被認為是汽車技術(shù)開展進程中的一次革命， 汽車電子化的程度被看作是衡 量現(xiàn)代汽車水平的重要標志

9、，是用來開發(fā)新車型，改良汽車性能最重要的技術(shù)措施。增加 汽車電子設(shè)備的數(shù)量、促進汽車電子化是奪取未來汽車市場的重要的有效手段。 汽車電子產(chǎn)業(yè)作為國內(nèi)新興的產(chǎn)業(yè)群體，其市場增長潛力巨大。據(jù)有關(guān)資料預(yù)測， 2005 年汽車產(chǎn)量有望超過 550 萬輛，2021 年將到達 800 萬輛的生產(chǎn)水平。汽車電子產(chǎn)業(yè) 的蓬勃開展帶動了汽車線束市場的強勁需求。為了使汽車上繁多的導體整體美觀不凌亂、 4 接線安裝方便、以及保護絕緣層不易損壞，汽車上都將不同規(guī)格、不同用途的導線經(jīng)包扎 成束，成為電線束，簡稱線束。 汽車線束素有汽車神經(jīng)之稱， 是對汽車進行電信號控制的載體。 汽車線束是汽車電路 的網(wǎng)絡(luò)主體，沒有線束也

10、就不存在汽車電路。在目前，不管是高級豪華汽車還是經(jīng)濟型普 通汽車，線束編成的形式根本上是一樣的，都是由電線、接插件和傳感器以及其他器件組 成。與其他電器設(shè)備中的線束相比，汽車線束要能保證汽車在各種惡劣環(huán)境和行駛條件下 的更高的平安可靠性，這就為汽車線束的技術(shù)開展提出了更高的要求。 目前，我國約有大大小小幾百家汽車線束與其他線束加工廠，其規(guī)模大小、水平上下 各不相同，“其他線束加工廠也想擠進汽車線束組裝領(lǐng)域，而汽車線束組裝企業(yè)更想進 入其他配套領(lǐng)域，這就構(gòu)成了劇烈的市場競爭根底。 線束配套企業(yè)合資或獨資所占比重約為 10%，其余 90%均是內(nèi)資企業(yè)。我國線束企 業(yè)主要分布在上海、北京、天津、東北

11、地區(qū)、浙江、江蘇、廣東、福建、山東、安徽、重 慶等省市。大致上可分為三種類型： 外資企業(yè)。其規(guī)模大、投入大、定單穩(wěn)定。如聯(lián)合電子、德爾福、矢崎等，近年來 開展迅猛，技術(shù)主要來自美國、日本、歐洲等地區(qū)，一家企業(yè)銷售規(guī)模在 530 億元之間， 組裝人員在 15002000 名左右，這樣的企業(yè)約有 10 家。 由國內(nèi) 60 年代開展而來的汽車配套定點企業(yè)。如長春市燈泡電線這類股 份制企業(yè)，經(jīng)過幾十年開展，為一汽、二汽公司配套了大量的線束，其技術(shù)水平在不斷提 升， 銷售規(guī)模在 26 億元之間， 組裝人員在 10002000 人左右， 這樣的企業(yè)約有 8 家左右。 民營企業(yè)。如浙江合興電子等，這些私營企

12、業(yè)主要分布在浙江、河南、安 徽、江蘇、山東、廣東、上海等，銷售規(guī)模在 14 億元之間，這樣的企業(yè)大約有 20 家左 右，其余的企業(yè)銷售規(guī)模均小于 5000 萬元。 3 汽車線束的工藝與生產(chǎn)隨著人們對舒適性、經(jīng)濟性、平安性要求的不斷提高，汽車上的電子產(chǎn)品種類也在不 斷增加，汽車線束越來越復(fù)雜線束的故障率也相應(yīng)增加。這就要求提高線束的可靠性和耐 久性等性能，許多人對于汽車線束的工藝和生產(chǎn)比擬有興趣，在這里浩智電子就汽車線束 工藝和生產(chǎn)這方面的知識做個簡單的表達，您只需要花幾分鐘閱讀，就能大致了解。 在汽車線束二維產(chǎn)品圖紙出來以后，要編排線束的生產(chǎn)工藝，工藝是效勞于生產(chǎn)的兩者密 不可分，因此筆者將汽

13、車線束的生產(chǎn)和工藝二者結(jié)合起來一起分析。 5 線束生產(chǎn)的第一個工位是開線工藝。 開線工藝的準確性直接關(guān)系到整個生產(chǎn)進度， 一 旦出現(xiàn)錯誤特別是開線尺寸偏短，會導致所有工位的返工，費時費力影響生產(chǎn)效率。所以 在編制開線工藝是一定要根據(jù)圖紙的要求合理確定導線的開線尺寸，剝頭尺寸。 開線之后的第二個工位就是壓接工藝， 根據(jù)圖紙要求的端子類型確定壓接參數(shù)， 制作 壓接操作說明書，對于有特殊要求的需要在工藝文件上注明并培訓操作工。比方：有的導 線需要先穿過護套后才可壓接，它需要先預(yù)裝導線然后從預(yù)裝工位返回再壓接；還有刺破 式壓接用到專用的壓接工具，這種壓接方式具有良好的電接觸性能。 接著就是預(yù)裝工藝了，

14、首先要編制預(yù)裝工藝操作說明書，為了提高總裝效率，復(fù)雜的 線束都要設(shè)置預(yù)裝工位， 預(yù)裝工藝的合理與否直接影響到總裝配的效率也反映出一個工藝 人員的技術(shù)水平上下。 如果預(yù)裝局部裝配的偏少或者裝配的導線路徑不合理會加大總裝配 人員的工作量，放慢流水線的速度所以工藝人員要經(jīng)常呆在現(xiàn)場不斷總結(jié) 最后一步就是， 總裝工藝。 能夠編根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)部門設(shè)計的裝配臺板， 設(shè)計工裝設(shè)備、 物料盒規(guī)格尺寸并將所有裝配護套和附件的編號貼于物料盒上以提高裝配效率。 編制各個 工位裝配內(nèi)容和要求，平衡整個總裝工位防止出現(xiàn)一點工作量過大，拉下整個流水線速度 的情況。要做到工位平衡，工藝人員必須對每個操作了熟于心并現(xiàn)場測算工時

15、，隨時調(diào)整 裝配工藝。 此外，線束工藝還包括編制材料消耗定額明細表、工時測算、工人培訓等，由于技術(shù) 含量值不高，這些也就不細說了?？偠灾嚲€束在車內(nèi)電子技術(shù)含量和質(zhì)量，逐漸 成為評價汽車性能的一項重要指標。汽車廠商對于線束的選擇應(yīng)該尤為重視，也有必要了 解下汽車線束的工藝和生產(chǎn)。 4 汽車電線束的開展趨勢 4.1 汽車產(chǎn)量激增推動我國汽車線束行業(yè)快速開展近年來， 我國汽車工業(yè)開展迅速。 汽車產(chǎn)量從 2007 年的 889 萬輛到去年的 1379 萬輛， 尤其是 2021 年汽車產(chǎn)量比上年增長了 48.2%。預(yù)計到 2021 年，我國汽車產(chǎn)量將超過 1500 萬輛，以汽車產(chǎn)量推動我國汽車線

16、束產(chǎn)業(yè)開展的因素仍然存在。 據(jù)中國電子元件行業(yè)協(xié)會的保守估計： 如果按平均每輛車需用 65 套線束計算， 2021 那么 年汽車線束需求量是 89635 萬套不包括新舊車維修所需如果按平均每臺車需要的線束 價值 4800 元計算，2021 年汽車線束市場已均到達 662 億元的規(guī)模不包括新舊車維修所 需 。預(yù)計 2021 年中國汽車產(chǎn)量可達 1500 萬輛，需要汽車線束約 102000 萬套按平均每 6 輛車需用 68 套線束計算 ，市場規(guī)模到達 675 億元按平均每臺車需要的線束價值 4500 元計算 。 4.2 國際市場需求增大推動我國汽車線束產(chǎn)品出口我國汽車線束行業(yè)在受國內(nèi)市場需求不斷擴

17、大之際， 全球汽車線束市場在中國汽車線 束企業(yè)的吸引力也在增大。據(jù)蓋世汽車網(wǎng)統(tǒng)計，2021 年全年國際采購商通過蓋世汽車網(wǎng) 平臺發(fā)布汽車線束采購產(chǎn)品共為 1208 頻次，比 2021 年的 656 頻次增長了 45.7%。 另外，2005 年，我國汽車線束產(chǎn)品的出口數(shù)量到達 14.9 萬噸，創(chuàng)匯 11.3 億美元，到 2021 年，汽車線束產(chǎn)品的出口數(shù)量到達 24.9 萬噸，創(chuàng)匯 23.3 億美元。五年間我國汽車線 束產(chǎn)品的出口數(shù)量和出口金額年平均增長率分別到達 63.7%和 65.9%，我國汽車線束出口 實現(xiàn)高速增長。 據(jù)蓋世汽車網(wǎng)分析， 中國已經(jīng)成為全球汽車線束的重要生產(chǎn)基地， 外資企業(yè)加

18、速向中 國轉(zhuǎn)移生產(chǎn)，同時開展外鄉(xiāng)化研發(fā)，因此，未來幾年，我國外鄉(xiāng)化汽車線束企業(yè)將面臨急 劇化挑戰(zhàn)。 4.3 外鄉(xiāng)汽車線束生產(chǎn)企業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)在汽車線束行業(yè)中， 車載電子產(chǎn)品及裝置的外形變大導致產(chǎn)品日益復(fù)雜。 該領(lǐng)域盡管 生產(chǎn)的是勞動密集型產(chǎn)品，但面臨產(chǎn)品款式的頻繁變換，如何培養(yǎng)熟練的操作人員成為課 題。從生產(chǎn)汽車線束的主要基地來看，處于物流條件及確保勞動力的考慮，大局部基地集 中于沿海城市。 基于汽車線束行業(yè)的勞動力本錢在制造本錢中所占的比例很高， 同時中國又具備這方 面的全球優(yōu)勢，從 1990 年代中期起全球大型供給商紛紛加快向中國轉(zhuǎn)移生產(chǎn)業(yè)務(wù)。其中， “天津津住汽車線束作為住友電工的主要基

19、地，2007 年產(chǎn)量已達 944 萬套。住友電工 還在福州市興建專為日產(chǎn)配套的汽車線束生產(chǎn)基地，同時方案到 2021 年將該基地建設(shè)為 向日產(chǎn)配套的全球最大線束生產(chǎn)基地。 外資線束企業(yè)進駐國內(nèi)市場對外鄉(xiāng)汽車線束企業(yè)帶來巨大的挑戰(zhàn)， 外鄉(xiāng)企業(yè)需要在技 術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量及營銷方式上實現(xiàn)重大轉(zhuǎn)型。 線束生產(chǎn)廠家之間的競爭出現(xiàn)白熱化。 產(chǎn)品開展到一定時期， 競爭對手也將在有規(guī)模、 有實力、有誠信的企業(yè)內(nèi)進行較量。規(guī)模較小的企業(yè)將會被淘汰。線束組裝越來越集中在 有技術(shù)實力型的企業(yè)。因為汽車線束不同于一般線束，還有一局部電子組件是附在汽車線 束上面的，比方傳感器、厚膜電路混裝，此類電子組件技術(shù)含量較高，強調(diào)技

20、術(shù)平安可靠； 已超越了簡單的、一般組裝。 7 據(jù)悉，一輛中檔轎車，就有一千個連接界面，三十幾個微處理器，幾百對連接器，所 用的導線總長度達 1500m2000m。隨著 IT 技術(shù)的開展而出現(xiàn)的 E 概念車，提出了汽車 網(wǎng)絡(luò)化，模塊化的開展方向，網(wǎng)絡(luò)集群已經(jīng)呼之欲出，使線束的制造技術(shù)又將出現(xiàn)第二次 飛躍。線束的功能由普通信號傳遞擴大到數(shù)據(jù)傳遞。 此外，受導線傳輸信號的局限性，將大量使用光纜，使汽車線束的制造技術(shù)迎來第三 次飛躍。光纜具有傳輸速度快、容量大、體積小、保密性強、抗干擾好等優(yōu)勢，將很快成 為未來汽車數(shù)據(jù)處理和交換的重要優(yōu)選材料， 使動力和信號分配系統(tǒng)進入一個新的開展歷 史階段，目前寶馬

21、汽車公司的 D 級轎車上，已經(jīng)使用了光纜技術(shù)，日本也已經(jīng)緊跟其后， 進入實際裝車階段。 4.4 線束技術(shù)目前主要開展趨勢 線束技術(shù)目前主要開展趨勢有以下幾種： 多路傳輸技術(shù)。 該技術(shù)是指在一個公共的介質(zhì)上傳輸多重信號， 是電子控制器能分 享信息，防止了單個接線，該項新技術(shù)的應(yīng)用，是線束的接線簡化，結(jié)構(gòu)緊湊。既可減輕 重量，又能降低本錢，由于信息是被廣泛的共享，而不是簡單的復(fù)制。因此，對于故障的 診斷更加精確，工程更改更加快捷，缺陷的維修更加方便。 多站連接技術(shù)。 該技術(shù)是指能連接多個智能裝置的內(nèi)部連接系統(tǒng)， 它不僅能共享電 池能源，可靠接地，更主要的是它能共享數(shù)據(jù)，該項技術(shù)大大減少了模塊的輸入

22、和輸出， 計數(shù)的數(shù)量，簡化模塊和線束的總成；由于減少了大量的對接點，生產(chǎn)周期，生產(chǎn)本錢將 明顯下降。 電子、電氣合一計數(shù)。該技術(shù)是指現(xiàn)代汽車將有一個電子、電氣合一的中央電器盒 BEC(Bussed Electrical Center)，在電氣功能上它相當于一個小型變電站，根據(jù)需要將電池 能量合理分配到各個回路，在電子功能上，它就象一個小型的數(shù)據(jù)處理中心，處理和發(fā)送 各種信號。 隨著汽車功能的增加，電子控制技術(shù)的普遍應(yīng)用，再加上人們對汽車的平安性、舒適 性、經(jīng)濟性以及排放清潔性等要求越來越高，汽車上的電器配置、功能也越來越多，電器 件越來越多電線也會越來越多，連接各個電器件的線束葉越來越復(fù)雜，而

23、且汽車線束也就 變得越粗越重。因此先進的汽車就引入了 CAN 總線配置，采用多路傳輸系統(tǒng)。與傳統(tǒng)線 束比擬，多路傳輸裝置大大減少了導線及接插件數(shù)目，是布線更為簡易。 5 總結(jié)畢業(yè)論文，也許是我大學生涯交上的最后一個作業(yè)了。想籍次時機感謝三年以來給我 8 幫助的所有老師、同學，你們的友誼是我人生的財富，是我生命中不可或缺的一局部。大 學生活即將匆匆忙忙地過去，但我卻能無悔地說： “我曾經(jīng)來過。 大學三年，但它給我的 影響卻不能用時間來衡量，這三年以來，經(jīng)歷過的所有事，所有人，都將是我以后生活回 味的一局部，是我為人處事的指南針。就要離開學校，走上工作的崗位了，這是我人生歷 程的又一個起點，在這里

24、祝福大學里跟我風雨同舟的朋友們，一路走好，未來總會是絢爛 繽紛。 經(jīng)過了兩個多月的學習和工作，我終于完成了?汽車用電線束現(xiàn)狀與開展趨勢?的 論文。從開始接到到論文文章的完成，每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)。在這段時 間里，我學到了很多知識也有很多感受，從對汽車線束一無所知，對相關(guān)技術(shù)很不了解的 狀態(tài)，我開始了獨立的學習和試驗，查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐 漸清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起來，每一次改良都是我學習的收獲，每一次試 驗的成功都會讓我興奮好一段時間。 從中我也充分認識到了汽車線束這一產(chǎn)品對我們的生 活方式帶來的影響。 雖然我的論文作品不是很成熟，還有很多缺乏之處，但我可以自豪的說，這里面的 每一段文字，都有我的勞動。當看著自己完