同軸接觸件導(dǎo)線壓接組裝工藝研究

陳 宇

(貴州航天電器股份有限公司，貴州貴陽，550008)

1 引言

電連接器及其組件是電子系統(tǒng)工程重要的配套接口原件，相當(dāng)于電子設(shè)備的血液循環(huán)和神經(jīng)系統(tǒng)，散布在各個分系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)信號與能量的傳輸，其連接性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。射頻連接器和混裝連接器是電連接器的重要分支，其中射頻連接器主要用于射頻信號的傳輸，混裝連接器可同時完成低頻信號和射頻信號的傳輸。射頻連接器和混裝連接器中射頻信號傳輸主要通過其中同軸接觸件完成?，F(xiàn)有同軸接觸件導(dǎo)線壓接組裝基礎(chǔ)薄弱，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不具體。因此，開展同軸接觸件導(dǎo)線壓接組裝工藝技術(shù)研究，對提升同軸接觸件壓接組裝質(zhì)量和效率具有重要意義。

2 同軸接觸件結(jié)構(gòu)

同軸接觸件(以插針合件為例)結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示。由外導(dǎo)體、介質(zhì)體1、內(nèi)導(dǎo)體(插孔或插針)、介質(zhì)體2、壓接筒、導(dǎo)線和熱縮管組成。

圖1 同軸接觸件結(jié)構(gòu)圖(壓接導(dǎo)線前，無導(dǎo)線和熱縮管)

圖2 同軸接觸件結(jié)構(gòu)圖(壓接導(dǎo)線后)

導(dǎo)線線芯同內(nèi)導(dǎo)體壓接連接，屏蔽層外翻至外導(dǎo)體外表，壓接筒實(shí)現(xiàn)屏蔽層同外導(dǎo)體連接和固定組裝，同時壓接筒外組裝熱縮管進(jìn)行加固和保護(hù)。

導(dǎo)線通過壓接筒和屏蔽層壓接，并套熱縮管固定組裝后，導(dǎo)線內(nèi)絕緣層頂住介質(zhì)體2，介質(zhì)體2頂住內(nèi)導(dǎo)體，實(shí)現(xiàn)所有零件軸向的緊密配合，阻止連接器對接使用中內(nèi)導(dǎo)體的退縮。

3 同軸接觸件屏蔽導(dǎo)線壓接組裝關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制分析

3.1屏蔽導(dǎo)線剝線尺寸控制

屏蔽導(dǎo)線剝線尺寸控制示意見圖3所示。屏蔽導(dǎo)線結(jié)構(gòu)組成包括芯線、內(nèi)絕緣層、屏蔽層和外絕緣層。需對屏蔽導(dǎo)線各部分剝線長度進(jìn)行控制，以保證能夠?qū)崿F(xiàn)組裝和組裝后各零件緊密配合。剝線長度控制原則如下：

圖3 屏蔽導(dǎo)線剝線尺寸控制圖

a)總的剝線長度L1：L1為整個導(dǎo)線組裝入同軸接觸件內(nèi)部尺寸加余量，余量與導(dǎo)線粗細(xì)有關(guān)，導(dǎo)線越粗留的余量應(yīng)越大(余量主要由屏蔽層絲徑、外翻彎曲尺寸決定)；

b)屏蔽層長度L2：L2為導(dǎo)線屏蔽層需外包到外導(dǎo)體外形上的長度加余量(余量同a)；外包到外導(dǎo)體外形上的長度為外導(dǎo)體外形屏蔽層組裝長度加需漏出壓接筒端長度；

c)導(dǎo)線線芯長度L3：L3為導(dǎo)線線芯穿入內(nèi)導(dǎo)體長度加介質(zhì)體2長度。

3.2 同軸接觸件屏蔽層壓接控制

同軸接觸件壓接實(shí)物示意見圖4。壓接部位尺寸示意見圖5，壓接部位的徑向尺寸由外導(dǎo)體外徑d1、導(dǎo)線屏蔽層絲徑d2、壓接筒壁厚L組成。

圖4 同軸接觸件壓接實(shí)物圖

圖5 同軸接觸件壓接筒壓接部位徑向尺寸示意圖

要實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線屏蔽層緊固壓接連接，壓接后屏蔽層絲需實(shí)現(xiàn)一定的變形，屏蔽層分散均布組裝于外導(dǎo)體外，每個位置最多1根屏蔽層絲，不存在重疊現(xiàn)象；屏蔽層絲壓接變形可按絲徑50%控制，如直徑0.1左右的屏蔽層絲，一般單根絲壓接變形按0.05控制，徑向分布2根絲壓縮量按0.1。同軸接觸件屏蔽層外壓接筒壓接一般為六方壓接，見圖4所示。要實(shí)現(xiàn)屏蔽層的可靠壓接，需通過壓接六方平行邊間距控制屏蔽層絲壓縮變形量，實(shí)現(xiàn)可靠壓接。壓接筒壓接六方平行邊間距d為。

d=d1+2d2+2L-2×0.05=d1+2d2+2L-0.1(以屏蔽層絲徑0.1為例)

同軸接觸件導(dǎo)線屏蔽層壓接，應(yīng)按以上理論方法進(jìn)行壓接筒壓接外形尺寸計(jì)算，在相關(guān)工藝文件進(jìn)行明確規(guī)定，指導(dǎo)壓接過程壓接筒外形尺寸控制，保證壓接可靠性。

除進(jìn)行壓接筒壓接外形尺寸控制外，還需進(jìn)行壓接抗拉力控制?？估刂瓶蓞⒄誗J 50681/32-94《SMA系列射頻同軸連接器詳細(xì)規(guī)范》。

對屏蔽導(dǎo)線SFF-50-1(單根屏蔽層絲徑0.1)，按以上要求進(jìn)行壓接驗(yàn)證，屏蔽層絲壓接變形量按單根0.05控制，壓接4根導(dǎo)線進(jìn)行抗拉力測試，抗拉力分別為48N、50N、52N、63N(數(shù)據(jù)存在差異，原因?yàn)閴航恿慵叽绮荒茏龅浇^對一致，保證了單股屏蔽層絲壓縮量最小0.05，但有存在大于0.05的情況),結(jié)果滿足SJ 50681/32-94規(guī)范要求的大于44.5N的抗拉力要求。故以上理論分析合理。

4 同軸接觸件導(dǎo)線壓接組裝工藝控制

4.1 內(nèi)導(dǎo)體組裝和壓接

屏蔽導(dǎo)線同內(nèi)導(dǎo)體按如下步驟和要求進(jìn)行組裝和壓接。

a)剝線1：屏蔽導(dǎo)線按3.1圖3a)要求尺寸進(jìn)行剝線，要求剝線后電纜絕緣層切口整齊，無燒蝕現(xiàn)象；屏蔽層切面整齊，屏蔽層無斷絲；

a)撥散屏蔽層：按3.1圖3b)剝散屏蔽層，使屏蔽層均勻向四周散開，要求屏蔽層無打結(jié)，無斷絲；

c)剝線2：屏蔽導(dǎo)線按3.1圖3b)要求尺寸再次剝線芯，要求剝線后電纜內(nèi)絕緣層切口整齊，無燒蝕現(xiàn)象；

d)屏蔽導(dǎo)線同內(nèi)導(dǎo)體組裝：屏蔽導(dǎo)線線芯穿過介質(zhì)體2，再穿入內(nèi)導(dǎo)體；要求導(dǎo)線內(nèi)絕緣層緊貼介質(zhì)體2，介質(zhì)體2緊貼內(nèi)導(dǎo)體；線芯無散絲和殘留，需全部穿入內(nèi)導(dǎo)體；

e)壓接：壓接工具實(shí)現(xiàn)內(nèi)導(dǎo)體同導(dǎo)線線芯壓接，壓接過程需進(jìn)行首件末件壓接并測試抗拉力，保證批量壓接合格。該壓接同低頻導(dǎo)線壓接，工藝技術(shù)相對成熟。

4.2 屏蔽層組裝和壓接

屏蔽層同外導(dǎo)體和壓接筒按如下步驟和要求進(jìn)行組裝和壓接。

a)介質(zhì)體1同外導(dǎo)體組裝：介質(zhì)體1從外導(dǎo)體尾端裝入外導(dǎo)體內(nèi)，要求組裝后介質(zhì)體1和外導(dǎo)體無損傷，介質(zhì)體1不脫出外導(dǎo)體。

b)壓接的電纜組件同外導(dǎo)體組裝:壓接的電纜組件推入外導(dǎo)體內(nèi)，屏蔽層在外導(dǎo)體尾端外側(cè)，要求推入到位，介質(zhì)體1同介質(zhì)體2貼平。

c)壓接筒組裝：將壓接筒從電纜尾端穿入，套在電纜屏蔽層外。要求組裝后電纜屏蔽層分布均勻，軸向徑向都無堆縮現(xiàn)象，不允許有松散和未全部組裝入壓接筒的情況，壓接筒前端需有屏蔽層絲外露。具體示意見圖6。

圖6 屏蔽層、外導(dǎo)體和壓接筒組裝圖

d)壓接筒壓接：壓接工具實(shí)現(xiàn)壓接筒同導(dǎo)線屏蔽層壓接，壓接過程需進(jìn)行首件末件壓接，并按3.2要求進(jìn)行壓接筒壓接外形尺寸、壓接抗拉力的首件末件檢測，保證批量壓接合格。壓接外形尺寸測試時，如圖7所示，卡尺需沿軸向夾持壓接筒壓接平行邊中心位置測量。按GJB 5020-2001《壓接連接技術(shù)要求》要求，壓接過程不許有重復(fù)壓接操作。

圖7 壓接筒壓接后外形尺寸測試示意圖

4.3 防護(hù)處理

為提升屏蔽層同外導(dǎo)體和壓接筒的壓接組裝緊固性，采取如下防護(hù)加固措施。

a)錫焊：屏蔽層同外導(dǎo)體壓接后，按圖8所示在外導(dǎo)體前端漏出的屏蔽層絲位置進(jìn)行錫焊處理。壓接無異常合件一般緊固性足夠，可以不用錫焊，錫焊主要為防止壓接不牢情況。

圖8 屏蔽層錫焊前后示意圖

b)套熱縮管：在壓接筒同屏蔽層壓接處及尾端導(dǎo)線上套熱縮管，對屏蔽層壓接組裝位置進(jìn)行防護(hù)和加固。要求熱縮管熱縮組裝后外觀平整一致，參考圖9。

圖9 套熱縮管組裝后合件示意圖

5 結(jié)束語

本文從理論上分析了同軸接觸件屏蔽導(dǎo)線壓接組裝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制要求：屏蔽導(dǎo)線剝控制要求，和屏蔽層壓接組裝控制要求。結(jié)合理論分析，總結(jié)了同軸接觸件導(dǎo)線組裝工藝過程和控制要點(diǎn)，對提升同軸接觸件壓接組裝質(zhì)量和效率具有重要指導(dǎo)意義。