核心词：
橡 电缆 总线 电缆 组装 工艺 研究 总线是MIL-STD-1553总线的简称,20世纪70年代由美国公布的一种串行多路数据总线标准。我国于1987年颁布了相应的军标。
1、总线的传输介质包括同轴电缆 总线的传输介质有同轴电缆、屏蔽双绞线和光缆等,通过变压器耦合或直接耦合方式把终端耦合到总线上去。这种数据总线的传输速率、传输距离和远程终端性能较好地满足各类中小型舰艇以及潜艇系统通信的要求,故应用十分普及。本文主要介绍的是总线电缆组件的装配问题,因为它在使用过程中出现的故障率较高,装配过程中需要关注的工艺细节较多,故而作为一个单独的工艺单元加以论述,目的是提高该类电缆组件的装配质量,如图1。
2、总线电缆组件主要由电缆和连接器组成 总线电缆组件主要由电缆和连接器组成,按照目前的使用方式,电缆组件可分为同轴电缆、屏蔽双绞电缆和光缆等几种,其中屏蔽双绞电缆应用较为广泛,其装配工艺较为复杂,如图2所示。连接器组件是电缆组件的核心部件,可分为连接器插座和插头,其内部结构基本相同,装配工艺较为类似,以美国RAYCHEM公司生产的DK-621系列连接器为例,单组连接器由连接器壳体、连接器针(或孔)组件和尾裤固定组件组成,连接器针(孔)组件可插入连接器壳体,并通过其外部的卡钩进行固定,一旦插入连接器壳体中,较难分离,只能使用专用工具进行拆取,因此连接器组件线缆装配完成并确认无误后,方可插入。连接器针(或孔)组件分为内外两层芯线导体,两层之间通过绝缘介质进行隔离,线缆制作时,双绞线的两根信号线通过连接器针(孔)组件的尾部插入,要严格控制芯线长度,针(孔)连接器内外两层各有两个焊锡环,双绞线与连接器针(孔)组件通过焊锡环以电热风枪进行"吹焊"的方式进行焊接连接。DK-621连接器组件外形及结构实物如图3。双绞线与连接器针(孔)的连接为"吹焊"的方式,而非传统的焊接和压接方式,要求双绞线剥线端与焊接环的接触位置非常精确,双绞线剪线和剥线长、短均对焊接效果造成影响,因此对双绞线芯线剪线长度和端头剥线尺寸要求严格,具体要求尺寸如图4。下线和剥线:按图4,将连接器尾裤固定组件预先套入屏蔽双绞线中,按照图示的尺寸将外绝缘层和屏蔽皮切除,留下内芯线,切除过程中不得损伤芯线或使芯线断股,剥线尺寸使用正负公差,保证剥线出现偏差后能够留有修复的余地。
3、内屏蔽层应无损伤和明显刻痕 外绝缘层去除:用导线热剥器按照图5要求的尺寸对导线外绝缘层进行剥除,热剥造成的变色长度不得超过2mm;绝缘层剥除后,内屏蔽层不得出现损伤及明显的刻痕。屏蔽皮处理:屏蔽皮需要与连接器外壳进行连接,其连接方式也是通过连接器尾裤固定组件的焊接环,通过吹焊的方法进行固定,此工序是组件装配的后道工序,但是必须进行前期的预处理,其方法是用尖镊子将屏蔽层挑开,并将屏蔽皮均匀分布,然后将屏蔽皮向后捋顺,如图6。
4、避免损坏内部芯线 为了保证线缆的拉伸强度,避免内部芯线受损,有些屏蔽双绞线内部有加强筋,在进行屏蔽皮处理时,需要将加强筋剪掉,去除位置距离线缆外绝缘层最大不超过1.3mm。
5、剥离长度为13.0mm±0.5mm 剥头长度为13.0mm±0.5mm,剥头后的芯线绝缘层应切割整齐,热剥造成的变色长度不得超过2mm,剥头过程中不得使内芯线受到损伤或断股。剥头完成后,使用电烙铁对剥头后的导线进行搪锡处理,导线根部留有0.5-1mm的不搪锡长度,其主要原因是,如果焊锡流入线芯根部以后,线芯根部变硬,在线芯反复受力后,易使其折断,导线端头处理尺寸如图7中a、b、c。
6、线端处理后的芯线需要插入连接器引脚（孔）组件中 导线端头处理后的芯线需要插入如图3的连接器针(孔)组件内,由于针(孔)组件内对两根信号线吹焊位置不同,因此需要对搪锡后的芯线按照吹焊位置进行裁剪处理,并通过针(孔)连接器吹焊位置的观察孔进行确定。端头处理后的电缆与连接器组件的组装和连接是本装配工艺的关键,从以往的装配过程出现的故障情况来看,主要表现为两种模式,一种是电缆芯线出线断路,其主要原因是在电缆端头处理过程中,两根信号线裁剪尺寸与连接器针(孔)插座没有完全匹配,芯线伸入过长或过短都不能与连接器形成良好的连接,焊锡环在吹塑过程中,熔融的焊料没有与搪锡后的导线端头形成可靠的润湿连接;另一种故障模式是两根信号线间存在短路,这是装配过程极易出现的问题,经过对出现故障的连接器组装件进行分析和X光检测发现:对焊锡环吹塑温度过高和吹塑时间过长,容易导致内外芯线间起绝缘作用的热缩套管融化而导致短路。因此控制并优化连接器组件装配工艺,
矿用橡套电缆是避免出现上述问题的关键。将导线端头处理后的导线插入针(孔)连接器内,白色线为信号线在内侧,蓝色信号线在外侧,通过针(孔)连接器的观察孔确定芯线的送达位置,应保证两根信号线的搪锡部位恰好置于焊锡环的位置,若不在此位置,则应根据偏移量的大小对芯线的长度进行适当调整,电缆芯线与针(孔)连接器合理位置确定以后,用专用的热风枪和热风嘴对焊锡环进行吹焊,温度设置为320℃,风量为最小风。先对内侧焊锡环吹焊,热风嘴与待吹塑位置间距离控制在6mm～8mm范围内,通过观察孔确定内侧焊锡环的焊锡在渐渐融化后,小心的向右移动连接器针(孔)让外侧焊锡环位于热风嘴的位置,通过观察孔确定外侧焊锡环的焊锡在渐渐融化后,轻轻地从热风嘴的位置移出连接器针(孔)并保持导线与连接器平稳,等待吹焊位置的焊锡冷却。
7、从而影响连接器的装配质量 在吹焊前,应对图9的热防护区域进行热防护,主要原因是防止针(孔)连接器头部内外导体间的绝缘层在加热过程中因温度过高而产生老化和变形,影响连接器的装配质量。将吹塑后的针(孔)连接器从连接器壳体尾部方向送入,如图10。推送过程中听见"咔"的一声后,表明已经送达到位,可轻轻送、拉进行确认,需要注意的是,针(孔)连接器在送入连接器壳体前,用万用表对针(孔)连接器的吹塑情况进行测试,以保证连接器可靠。
屏蔽皮需要与连接器外壳进行可靠连接,保证其与连接器外壳充分接触,连接方式也是通过连接器尾裤固定组件的焊锡环以吹焊的方式完成。当针(孔)连接器与机械外壳连接完成后,将事先预处理完成的屏蔽皮向前捋顺,并做适当修剪,如图11。在捋顺和修剪过程中屏蔽皮应自然松散,尽量避免折断。
8、然后将连接器尾部刀库固定总成向前推到连接器壳体的安装面上 然后将连接器尾库固定组件向前推送到连接器外壳安装面位置,并观察内部屏蔽皮是否有外漏,若存在外漏现象,可用剪刀做适当修剪。连接器尾裤吹焊温度设置为360～380℃,风量为最大风图12。用热风嘴对连接器尾库固定组件的焊锡环进行吹塑,以保证屏蔽与连接器外壳形成可靠连。待连接器尾库焊锡冷却后将最外层的热缩套管套上,并吹塑图13。该文中提到的只是DK-621系列连接器的装配过程,对于其他系列或型号的连接器(基本工艺装配过程相同)由于其结构尺寸不同,其装配过程流程和裁剪尺寸等工艺参数需要进行灵活调整,其关键工艺点在于装配流程的确定、导线端头剥线尺寸的控制、屏蔽皮的处理、焊锡环吹焊温度以及对连接器针(孔)组件非加热区的防护等。
如果您对“矿用橡套电缆:总线电缆组装工艺研究”感兴趣，欢迎您联系我们
