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1、ICS43.040.01CCSS41DB43湖 南 省方 标 准DB43T XXXXX-XXXX轨道交通装备三维线束模型设计规范Designon3DHamessModelofRailTransitEquipment（征求意见稿）（本稿完成日期:2023.08）XXXX-XX-XX 实施XXXX-XX-XX发布湖南省市场监督管理局目次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14软件设置21. 1环境设置24. 2坐标系34.3产品结构树45库的建立45. 1通用要求45. 2电缆建模要求45.1 电连接器、接线端子建模要求45.2 线槽、线管建模要求56三维模型基本要求57三维线束模型设计
2、57.1通用要求57.2电连接器、接线端子、线缆放置要求77.3三维线束模型设计要求77.4三维线束模型检查88三维转二维应用88.1二维线束图纸生成88.2工程文件输出9附录A10附录B13附录C15附录D17附录E21本文件按照GB/TL12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由湖南省工业和信息化厅提出。本文件由湖南省新型城市轨道交通标准化技术委员会归口。本文件起草单位：株洲中车时代电气股份有限公司、中车株洲电力机车研究所有限公司、中车株洲电力机车有限公司、湘潭大学。本文件主要起草人:潘柏清、龙明生、孙瑞、邓明辉、邱国荣、谢赛元、罗君、唐柳、申青云、胡
3、显、高丹、刘翊。轨道交通装备三维线束模型设计规范1范围本文件规定了轨道交通装备三维线束模型设计软件设置、库的建立、三维模型基本要求、三维线束模型设计及三维转二维的应用要求。本文件适用于轨道交通装备三维线束模型的建立与应用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文必不可少的条款。其中，注日期的引用，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版木（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2900.10电工术语电缆GB/T345712017轨道交通机车车辆布线规则HB7756.12005基于CATlA建模要求第1部分：通用要求HB7756.142014基于CAT
4、lA建模要求第14部分：线束敷设3术语和定义GB/T2900.10、GB/T34571、HB7756.1和HB7756.14界定的以及下列术语和定义适用于本文件。1.1电缆cabIe由下列部件构成的组件：一一单根或多根绝缘线芯（屏蔽或非屏蔽）；各自的包覆层（如有）；一一组件保护层（如有）：屏蔽层（如有）：一护套（如有）。来源:GB/T345712017,3.11.2（电缆）屏蔽screen（ofacable）防护电缆免受外部电磁场干扰和降低对外电磁干扰的导电层。来源:GB/T345712017,3.31.3线束harness经整理、排列，并能作为一个组件进行安装或拆卸的若干电线、电缆和电缆组。
5、来源：HB7756.142014,3.1.11.4电连接器eIectricconnector插头、插座的统称。来源：HB7756.142014,3.1.31.5卡箍support敷设时用于固定线束的紧固件的统称。来源:HB7756.12005,3.1.61.6电气属性eIectricaldefinition指零部件模型的类型定义（类型分为电气设备、电连接器、后附件等）、装配方式定义等。来源：HB7756.142014,3.1.71.7库Iibrary用于存储各类电气零部件（包含电连接器、卡箍、接线端子、线束等）的集合。1.8接线表routingtable反映电气装置或设备连接关系的表格。注：一
6、般包含线号、线型、起止点、长度、接线端子及电连接器等必要的连接信息。1.9三维预布线3Dpre-wiring三维环境下，借助电路原理图和接线图、器件布局图，应用三维布线软件，融合机械数据与电气数据的虚拟布线技术。3. 10三维线束模型3DHarnessModel通过虚拟三维数据环境，在三维设计软件中对线束进行排布，构建出具有详细的三维线束数据的模型。4软件设置3.1 环境设置4. 1.1三维线束模型设计常用软件有CATIA、CREO、UGNX、EplanHarnessPrOD等。其中：一一CATIA软件环境设置见附录A；CREo软件环境设置见附录B；-UGNX软件环境设置见附录C；EplanH
7、arnessPrOD软件环境设置见附录D。4.1.1 单位制采用SI公制，应选用亳米（mm）、平方亳米（mm?）、千克（kg）、千克每立方米（kg）、秒（三）等单位制组合。4.1.2 线束装配建模的常用软件术语（英中）对照表见表1。表1线束装配建模的软件术语（英中）对照表序号名称CREOCATIAUGNXEplanHarnessproD注释1线盘Spools电缆线/线轴-线缆产品样本的几何参数2电线Wire电线Wire电线Wire电线Wire电线单根线芯导体的实体电线3电缆Cable电缆Cable电缆Cable电缆Cable电缆多根线芯导体的实体电缆4护套Sheath鞘ProtectiveCo
8、vering保护层/管Overstock护套型材Sleeves护套护线材料/软管/热缩管5线束Harness线束Harness线束Harness线束Harness线束线束零件6电气元件Component电气元件一Component组件Component电气元件电连接器、接线端子等元件7位置Location位置-ControlPoints(RCPs)路线控制点-线缆路径的定位点8入口端EntryPort入口端-Port端口-电线电缆的终端9电气零件ElectricalPart电气零件ElectricalPart电气零件ElectricalPart电气零件ElectricalPart电气零件-10
9、电气产品ElectricalProduct电气产品ElectricalProduct电气产品ElectricalProduct电气产品ElectricalProduct电气产品11组装Assembly装配Assembly装配Assembly装配Assembly组装-4.2坐标系4.2.1三维布线设计模型创建参考面宜与实际产品的基准平面一致，并保持关联。4.2.2三维模型设计应以产品实物安装平面为基准平面，方便与捕捉部件的安装特征（如：点、线、面）进行装配。4. 2.3产品三维模型在软件中的坐标系宜与产品实物安装状态保持一致。4.3产品结构树4. 3.1三维布线应按电磁兼容、安装与固定、建模与制
10、图的规定执行，建立模型并确定装配关系。三维布线建模宜独立于车体及设备的机械装配建模。5. 3.2三维线束模型各部分可按功能划分，如I：主电路、辅助电路和控制电路；可按部位划分，如：司机室、机械间、车端等；也可根据需要二者结合划分。6. 3.3三维线束模型产品结构树宜按零部件层次和隶属关系创建。可以独立装配完成的零部件和线束，宜放入同一个装配层级下，便于提取整体线束模型，以满足实现预布线设计的条件。5库的建立7. 1通用要求1.1.1 在进行三维线束模型设计之前，宜建立常用的电气零部件库，包含但不限于零部件、线槽、线管、电连接器、端子排、软管及其附件、接线端子、电线电缆及防护材料（如：绝缘套管、
11、保护胶带）等，还包括其他必要的非图形属性。1.1.2 三维建模实体应与实物保持一致，内部与电气属性无关的部分，可省略或简化。1.1.3 电缆类别（如：单芯线、屏蔽线、双绞线、通信电缆）、电连接器类别（如：矩形插头、圆形插头）、接线端子类别（如：。型铜压接端头、U型铜压接端头、插套、管状端头）等宜进行合理的图层树管理。5.2 电缆建模要求1. 2.1创建电缆库时应进行基本属性设置，宜根据其产品规格设置编号、型号、重量、使用温度范围、颜色等。5. 2.2单芯线的机械属性还应设置其截面积、外径及最小弯曲半径（通常以外径的倍数计）；所有设置的物理参数应与同型号的实物性能保持一致，其中最小弯曲半径应作为
12、三维布线软件检测线束弯曲半径是否符合要求的标准。6. 2.3屏蔽线宜对各芯线的最小弯曲半径、线芯股数及外径等进行设置，应设置该屏蔽线的最小弯曲半径，线束外径则可通过软件自动计算，应作为三维布线软件检测电缆弯曲半径是否符合要求的标准。5.3 电连接器、接线端子建模要求5.3.1电连接器及接线端子库应进行基本属性设置，宜根据其产品规格设置编号、内部管脚代号、电连接器形式（如:公插头、母插头）等，应与实物保持一致。5.3.2在库中创建电连接器属性时，宜根据电连接器型号设置合适的固定线长裕量及剥线长度，补偿三维预布线过程中产生的线长误差。5.3.3对电连接器管脚进行设置时，宜从起始点（如1、A等）开始
13、设置管脚代号，起始点颜色设置应与其他管脚颜色不一致（通常设置为红色），方便后续三维线束建模过程中识别相应的点位。5.3.4电连接器端口若定义到电连接器的尾壳，应增加电连接器的内部长度参数，准确获得电线电缆的完整长度。5.3.5有防插错销配置的电连接器模型应清晰无歧义。5.3.6电连接器及接线端子应正确设置压接线径范围及总芯数。5.3.7电连接器及接线端子宜将其放置面设置为XY平面，Z轴方向朝部件上方。5. 3.8电连接器宜采用装配建模，需示出的内部模块、接触件等零件可单独建模。5.4线槽线管建模要求 .4.1线槽、线管三维建模应与实物保持一致。 .4.2线槽、线管等部件的颜色宜区别于线缆的颜色
14、。 .4.3线槽、线管应根据其产品规格设置名称、最大外径等。 .4.4软管宜设置其截面积、外径、最小弯曲半径及容积率等。6三维模型基本要求产品三维模型设计时，三维模型存储格式（如:.asm、stp）应与三维布线软件兼容，并满足如下基本要求： 三维模型中组件、零部件的命名宜与图号或零件代号保持一致； 各组件或零部件建立后，宜定义物料完整的属性，包括编号、名称、型号规格、图纸类型及重量等； 各组件或零部件的对外接口的位置及安装尺寸应准确，与实物保持一-致； 对于电连接器、接线端子的三维建模应留有放置电气管脚的孔或腔体； 线槽、线管应根据预敷设的线束最大外径来选择适当的规格，同时考虑其容积率、散热、
15、防护等的要求； 对于无线槽设计的部位，应增加线束固定点，方便固定线束； 产品三维模型应充分考虑线束上柜的可装配性、可维护性及安全性，需要从一个腔体穿入另一个腔体的线束，应预留合适大小的电缆夹或足量的孔位，方便安装预布线束。7三维线束模型设计7.1 通用要求7.1.1 三维线束模型设计基本流程见图U图1三维线束模型设计基本流程7.1.2 三维线束模型设计中使用到的电气零部件，如电缆、电连接器、接线端子等标准件宜从库中调用。7.1.3 三维线束模型与其他结构之间不应存在干涉(穿透、缠绕等)现象。1.1.1 1.4三维线束模型设计过程宜体现面向制造的设计(DeSignfOrManUfaCtUring
16、DFM)、面向装配的设计(DeSignforAssemblyDFA)和面向维修的设计(DeSignforServiceabilityDFS)准则。7.1.5 三维线束模型设计应满足线束的完整性，应覆盖所有用到的电连接器、接线端子等部件的连接,三维线束模型示例见附录Eo7.1.6 线束敷设应整齐有序，安装间距合理，线束不应出现松弛、绷紧或扭绞，不同类线束敷设应保留一定间距,符合GB/T34571-2017中7.2、7.3的规定。7.1.7 三维预布线路径的设计应与设计规划布线路径保持一致。7.2电连接器、接线端子、线缆放置要求7.2.1放置的电连接器、接线端子及线缆型号等应与设计图纸规定的型号一
17、致。7.2.2应标明各电连接器、接线端子安装位置，并标注代号或名称，应清晰无歧义。7.2.3同一位置上连接两个相同大小的接线端子时，两个接线端子之间宜分开一定的角度呈“八”字形交叉、重叠安装，见图2。7.2.4同一位置上连接两个不同大小的接线端子时，应按照先大后小的顺序安装。7.2.5电连接器、接线端子放置应与实物接线保持一致，放置在电气接线点接触面上。7.2.6线缆放置顺序，宜满足以下要求：a）先放置主回路线束，后放置控制回路线束；b）先放置整车、柜体线束，后放置部件、模块线束。7.2.7线缆放置宜使用自动布线、半自动布线，再进行局部调整走线路径及布线弧度。7.2.8独立组件宜单独布线，便于
18、线束的独立布线和维护。7.3三维线束模型设计要求7.3.1线束应在合理位置设置绑扎点，相同路径且同类别线束应设置同一条路径束，在直线路径段可设置均匀的节点，转弯拐点或路径分支时宜增加节点（控制点）设置。7.3.2线束宜避免封闭环形敷设，根据产品结构选择合适的布线路径，便于线束的安装和维护。7.3.3三维线束模型设计中，线束如悬空无固定，宜进行结构调整。7.3.4三维线束模型设计中，应识别发热元器件,避免与发热器件表面宜接接触，应考虑敷设线束最小弯曲半径、安全隔离要求，具体按GB/T34571-2017中6.7、6.18的规定执行。7.3.5多根线束实体经过卡箍时，多个线束实体之间可有小部分重合
19、现象，但不应多个线束实体同时在一点重合，见图3。图3多根线束实体排列示意7.3.6为规避线束磨损，三维线束模型设计时应满足以下要求：a）避免直接在元器件上面走线；b）线束敷设位置不应影响螺丝刀、扳手等自由地调整、拆卸部件；c）识别相对运动部件，其运动轨迹范围内空间不应出现干涉现象；d）保证线束装配过程中线束的自由拆装，线束不应与产品结构发生干涉；e）通过增加防护等措施避免与锐边结构直接接触。7.4三维线束模型检查7.4.1三维线束模型建立后，应对模型进行检查，检查项点宜包括但不限于：a）弯曲半径；b）线束与接线端子或电连接器匹配性；c）导线连接完整性；d）线束干涉/磨线；e）线束组别；f）电连
20、接器名称及点位唯一性；g）线束与发热器件间距；h）线束路径最优原则；i）线束实体不宜形成封闭图形；j）容积率检查。7.4.2对检验不合格项点应进行模型调整，使其在允许范围内。8三维转二维应用8.1 二维线束图纸生成8.1.1 从三维线束模型向二维线束图纸转化时，宜涵盖三维线束模型中的关键要素，包括但不限于电线电缆、电连接器及代号、接线端子及代号、卡箍、防护材料等。8.1.2 线束布置在图框内，宜选择最小的图幅，且图框的大小设置不应超过布线平台的大小。8.1.3 单束线束过长时，宜采用旋转迂回的方式布置，同时标记迂回缠绕的圈数。8.1.4 各组别线束放置应避免交叉、重叠，且采用1:1比例放置。8
21、.1.5 线束的起点及终点应标注电连接器及接线端子的代号及管脚，特殊情况可备注电连接器及接线端子的型号。8.1.6 如生成的二维线束图纸无法全面体现工艺设计要求，可在图纸技术要求中作出补充说明。8.1.7 对三维线束模型进行变更时应同时更新二维线束图纸。8.2 工程文件输出二维线束图设计完后，可根据需要导出生产用工程文件,宜满足以下要求：a）生成线束长度清单时，宜包含以下要素：1）物料编码；2）物料型号；3）单根线束长度；4）线束数量；5）线束用量。b）电缆实际下线长度宜在导出工程文件线束长度的基础上增加一定裕量。c）电缆连接关系推荐采用接线表的形式，接线表宜包含以下信息：1）电缆型号；2）起
22、始点位；3）终点点位；4）连接方式；5）电缆长度；6）电缆类别；7）其他备注信息（可选）。d）物料清单报表应包含三维线束模型中使用到的所有物料，如电缆、电连接器、接线端子、防护材料、卡箍等。附录A（资料性）CATIA软件线束装配设计环境设置A.1CATIA软件环境设置使用CATIA软件进彳退束装配设计时，宜对CATIA软件环境进行设置，避免在布线设计时，产生电气元件移动后线束不会自动更新等问题。具体步骤如下：a）工具一一选项一一基础结构一一零件基础结构一一常规一一勾选保持与选定对象的链接,见图A.1；图A.1外部参考设置b） 工具选项设备与系统电气线束规则ELectricalHarnessIn
23、stallation,Keeplinkwithselectedobject菜单选择Always,见图A.2；图A2上下文链接设置c） 工具选项设备与系统电气线束规则ELectricalHarnessInstallation,勾选Parent-bundlesegment,见图A.3。图A.3线束命名规则设置A.2线束形状设置线束宜以圆形态进行绘制，若需要将线束以扁平或其他形态绘制，可通过如图A.4所示进行设置。具体步骤如下：工具选项设备与系统电气线束规则ELectricalHarnessInstallation,对BundleSegmentProfile进行设置，见图A.4。图A.4线束形状设置
24、A. 3线束创建规则选择线束创建规则可根据实际需要进行选择，如图A.5。具体步骤如下：工具一一选项一一设备与系统电气线束规则ELectricalHarnessInstallation,对BundleSegmentCrCatiOn进行设置,见图A5。图A.5线束创建规则设置附录B（资料性）CREO软件线束装配设计环境设置B. 1CREO软件环境设置使用CREO软件进行三维布线设计时，宜对CREO软件环境进行设置。具体步骤如下：a）文件一一选项一一配置编辑器一一显示有厚度的缆和线：设置为yes,便于观察布线后的干涉情况，见图B.1；display.crd.sysno是一显示坐标系。否不显示坐标；i
25、许可自由腌君display.planesno是显示基准面。否不显示感隹：夕disolavDointsno.异舁元国文占乃版。否不！IdisplayJhiCkcablescs是显示有厚度的货和线。否外|I/fanTthjwtfk泰股置在展平线束时是否应包括网络。%tileopendclau.:*.Jerkingdirector.1,小用的虹认目累.：torcc.ne-IHeopxlonsdialogno*强制限用,软文件送顶,对话衽。图B.1布线显示设置图b）文件一一选项一一配置编辑器：默认的长度单位设置为unitmm,默认的质量单位设置为unitkilogram,见图B.2。设置完成后保存配置
26、文件至原地址，保存地址见图B.3。乂Pro_UnitiengthUnijam畛设置期对象的默认单位。unitkiIogras为新对象的所置设置默认单位。proeqjt_on_exitno*D:PTCYJDJ_SID.D:l-JS3.%pro_syebol_dir确定退出-会话|设盍和自动创建用十保存和检索月指审检索或保存夷时要使用的目勇图B.2单位设置收尖 拜墩 1MA IlaIIt 余 88 送出 空3 鼓博交镇 杨金仲Crco Faractrlc jOflfiffBtS r： plcCreo 2. 0Cooboo HilcVI80lc*lcoB. pro于夕夕夕夕图B.3配置文件地址C.
27、2CREO软件电缆参数设置使用CREO进行三维布线，进入布线界面时，宜对电缆参数进行设置，见图B.4o具体步骤如下:a）应用程序一一缆一一线轴一一创建/编辑；b）外径Thickness；c）最小折弯半径MinbCndradius；d）单位Units；e）颜色Color0文件视囹显示,元件，连接lH导线入口消KAItETYfEMlhHEhDKADIlSthicknessIMTSCOLORGAWA-XiASSHU多个送杼多个送我多个选接多个送接的轴多个送授多个送抵多个送援多个送搔5QMM2180S心小洪煨-2150三2-180OV-ES50382-2tlKE11523WMIBLACK图B.4电缆参
28、数设置附录C(资料性)UGNX软件线束装配设计环境设置D. 1UGNX软件环境设置C.1.1单位类型和量纲用户默认设置一一基本环境一一单位类型和量纲，见图C.U单位散瓶输入的首选单位O与M本部件革位(英制(Nx)或公制(NX)相同O英IM(NX)-lbmirlbfdegFC)公制(SI)-kgNradK公鼾(NX)kgmmNdegC苜选对象值息输出单位O与数据输入的首选隼位相同O英制(NX)-lbin1bfdegFO英制-lbMbfdegFC)公制-gmNdegCC)公制-gcNdegCO公制(SI)-kg/m/N/rad/K(Att(NX)-kg/mm/N/deg/C*位-Sl标准O本地化图
29、CJ单位类型和量纲设置E. 1.2质量属性用户默认设置基本环境材料/质量质量属性单位，见图C.2。位部件属性累积属性Ie予类型M性单位杂项质量属性单位质单位kg.力单位N长度单位mm面炽单位mm2体积单位11l11)larnessproD2.5)PrOje活动库：DemoSTDProvidenXML1IntemaI图D.4库连接示意D.4单位设置工作前需检查单位设置，常用单位设置：长度为mm,区域为m,角度为,质量为g,重量/长度为kgm,温度为,见图D.5。sf常工工工工行报56里/长J8时间小数位图D.5单位属性设置D.5检验规则设置在项目任务管理器中对需检查项点进行设置.，可包含弯曲半径
30、、缺少对象、未连接的导线、防护材料、剥线长度、电缆长度、线束冲突、发现没有布线的导线、导线不匹配腔等常见问题的自动检查,见图D.6o任务类型检查弯曲半径区，?冗余明加零件引面缺少对象团夕僦少明加零件Z血直径检查叵瞿,未连接的导线刁信i模糊名称团X线束ID检查S.题表面保护材料检查三w,电缆长度检查团侈用户定义的任务j界电气类检查画次分隔码检查国一预置束Iffi线束J夕附加攀件尺寸隗过时部件核、最高库版本的部件团M相同部件的不同版本/而导入的几何图形版本检查Ja未激活的导线口述快速原型部件在使用中画直发现没有布线的导线/&导线不匹&!腔三维线束模型示例见图E.1。附录E（资料性）三维线束模型示例图E.1三维线束模型示例
