屏蔽式电连接器环接工艺技术研究

刘 昊 刘 宁 刘 毅 范亚巍 王中婧



屏蔽式电连接器环接工艺技术研究

刘 昊 刘 宁 刘 毅 范亚巍 王中婧

（燎原无线电厂，成都 610100）

通过对屏蔽式电连接器多附件结构装配工艺技术的研究，改进装配方法，优化装配流程，解决线束扭绞问题。使用分区管理、物理隔离和灌封保护等方法，进行多余物防控，防止多余物对电缆电气性能造成影响。进行X光检查和应力筛选试验验证，得出避免线束扭绞和防控多余物的最佳方法，满足设计指标要求，保证电缆产品质量。

电连接器；环接；屏蔽处理；多余物

1 引言

随着电子装备在军事领域中广泛的应用，装备配套电缆网抵抗电力电磁干扰的能力已经成为衡量其技战术水平的重要技术指标。电缆网加工时对其进行屏蔽处理是防控电力线及磁力线影响，在指定空间内防止外部静电感应或电磁感应影响的重要加工环节。

在军品生产中，由于各型号对屏蔽效果要求越来越高，传统的防波套连接方法已不能满足产品性能要求。针对新型屏蔽式电连接器尾罩采用环接技术屏蔽处理，屏蔽式电连接器相对于传统电连接器结构更为复杂，组件繁多，会引起线束的扭绞、多余物的产生和尾罩松动，对产品性能产生致命的影响，迫切需要改进工艺方法，提高产品质量稳定性和加工合格率。

2 屏蔽式电连接器结构及环接技术难点

屏蔽式电连接器的J599型结构如图1、图2所示（其中有部分连接器无密封垫圈，屏蔽环分为单环、双环、无环三种）。

图1 圆形电连接器结构分解示意图

图2 圆形电连接器外观示意图

屏蔽式电连接器由压卡、尾罩、密封胶垫、屏蔽环、连接套筒、螺帽和插头等多附件组成，其中心部位有导线束，外套防波套，在环接过程中由于采用螺纹旋紧方式，易造成附件和导线束间的摩擦挤压，造成导线束扭转，如图3、图4所示。

图3 线束扭绞外观图

图4 线束扭绞X光图

用于环接的防波套或铜网在加工中有金属丝掉落，在焊杯处形成多余物，且装配后经X光检查无法发现。在使用过程中，金属多余物会移动位置引起短路，造成产品电气性能不合格，质量风险大，如图5、图6所示。

图5 金属丝多余物外观图

图6 金属丝多余物放大图

3 主要研究内容

3.1 改变加工流程

装配尾罩时，屏蔽环轻微歪斜，且绑扎较紧，各自成为一体的尾罩、防波套、屏蔽环、橡胶圈、连接套筒外线束与插头、连接套筒、连接套筒内线束相对转动，即两段线束相对扭转，同时，封堵口和屏蔽绑扎位置间的距离较短，扭转力量无处释放，导致导线断线，造成电气性能错误。原加工装配流程如下图7所示。

图7 改进前加工装配流程

3.1.1 试验方案及过程

经过分析产生线束扭转问题的原因，制定表1所示的解决方案，并对其可行性进行分析。

表1 电连接器装配流程解决方案

根据所得解决方案，制定了如表2所示的试验项目。

表2 电连接器装配流程试验项目

3.1.2 试验结论

使用经过试验的环接屏蔽处理方法，用于处理某产品中屏蔽式尾罩的电连接器的屏蔽处理工序，所有产品通过导通电阻、绝缘电阻、抗电强度测试检查是否存在多余物，并通过X光检测。

对于屏蔽一体和屏蔽分解两种屏蔽处理方式，较为合适的加工流程为先屏蔽处理，然后安装尾罩，最后安装插头。改进后的装配流程：

a. 屏蔽处理→安装尾罩→安装插头（屏蔽一体）

屏蔽处理时将防波套或铜网远离焊杯和连接套筒，避免剪切金属丝时多余物进入插头和连接套筒内部，有效控制多余物；先安装尾罩再安装插头，安装尾罩时将处理好的屏蔽环、橡胶垫、连接套筒及尾罩装为一体，安装插头时固定插头和尾罩，只拧紧连接螺帽，插头、尾罩和线束处于相对静止状态，无线束无扭转现象。

b. 屏蔽处理→安装尾罩→安装插头（屏蔽分节）

采用铜网进行分节式环接屏蔽处理，使用翻折裁剪好的铜网套入屏蔽环后装入尾罩，对铜网无损伤，有效控制多余物；除具有试验三的优点之外，由于铜网和线束上的屏蔽层不是一体，即使铜网旋转，线束也无扭转现象。

经过试验获得改进的加工装配流程如图8所示。

图8 改进后装配加工流程

图9 改进加工流程后X光检测结果

通过统计，按照新方案进行环接处理的各产品电连接器均合格，无线束扭转问题出现，所有产品通过导通电阻、绝缘电阻、抗电强度测试，达到了预定的目标。经过X光检测，产品均合格，如图9所示。

3.2 多余物防控

屏蔽式电连接器的环接操作过程中使用铜网、防波套及导电布等金属编织物，由于电连接器自身结构特殊，整体通孔较长且空间狭窄，金属编织物易进入连接套筒内，且无法直观检查和有效清除，装配前检查不到位，造成电气性能错误。

3.2.1 防控方案

经过分析，对多余物的防控，制定了如表3所示的解决方案，并分析了其可行性。

表3 多余物防控解决方案

3.2.2 试验过程

根据多余物防控解决方案所制定的方法，制作多余物试样件，针对不同大小，不同焊杯密度的电连接器使用不同的热缩套管保护焊杯，并对电连接器灌封。处理完成后，将多余物引入电连接器内部，进行瞬通瞬断试验测试，验证试样的电气性能。

a. 试样制作

试样电连接器焊点使用热缩套管完全包覆保护，见图10。

图10 试样焊点保护

对已处理试样使用硅橡胶进行灌封处理，GD414硅橡胶适合灌封焊杯间距较大、芯数少的电连接器；GD406硅橡胶适合灌封焊杯间距较小、芯数多的电连接器。热缩管上方端头使用硅橡胶封口。处理后状态见图11。

图11 试样灌封状态

b. 引入多余物

裁剪8mm、16mm、30mm长金属丝多余物，将多余物从尾罩出线口放入电连接器尾罩内。

c. 试验测试

随机振动：将样件安装到振动支架对应连接插座上绑扎牢固，通过转接电缆连接振动支架和瞬通瞬断故障自动检测仪后，按照试验条件要求试验，并进行实时监测。试验后对电缆进行导通、绝缘电阻检查；运输试验：试样安装绑扎在振动支架上进行等效运输及冲击运输，并监测，试验完成后，进行导通、绝缘电阻检查。

3.2.3 试验结论

试样在放入金属丝多余物的情况下分别进行随机振动筛选试验、运输试验，并对有线点热缩管防护的电缆中多余物是否会引起电缆短路进行全程监测，没有出现电缆有线点与其它点、有线点与壳体的短路现象，试验后产品导通电阻和绝缘电阻测试合格，多余物防控措施有效，测试结果如表4所示。

表4 测试结果

4 结束语

通过分析存在问题的产品，找出了环接屏蔽处理中出现多余物以及线束扭转问题的原因，主要为：电连接器装配流程不当和多余物防控方法不当。针对两个主要原因，制定解决方案，并通过试验进行验证，得出了最优良的处理方法。对屏蔽式尾罩环接屏蔽处理方法进行试验验证后，所得处理技术满足产品设计要求，提高了检测的可靠性，提高了产品的装调效率和合格率，产品合格率达到100%，减少产品报废损失，保证产品生产交付进度，为我厂多个型号赢得了批产订单，产值得到了提高，其带来的社会效益无法估量，在生产中得到的经验为今后的工作奠定了基础。

1 李晓麟. 多芯电缆装焊工艺与技术[M]. 北京：电子工业出版社，2010

2 William A T. 电力电缆工程[M]. 北京：机械工业出版社，2014

3 材料手册金属部分[M]. 北京：航天工业部第一研究院，2007

4 郑志伟. 空空导弹系统概论[M]. 北京：兵器工业出版社，2007

5 王卫东. 电缆工艺技术原理及应用[M]. 北京：电子工业出版社，2011

6 郭红霞. 电线电线材料[M]. 北京：机械工业出版社，2012

7 航空材料标准手册金属部分[M]. 北京：第三机械工业部三0一研究所，1973

Research on Assembly Technology of Shielded Electrical Connector

Liu Hao Liu Ning Liu Yi Fan Yawei Wang Zhongjing

(Liaoyuan Radio Factory, Chengdu 610100)

According to the research about the multi-attachment structure assembly technology of the shielded electrical connector, this paper improved the cable assembly methods, optimized the assembly process and solved the wiring harness twist. With the methods of partition management, physical isolation and potting protection, it prevented the excess from affecting the electrical performance of the cable. Through the use of X-ray inspection and verification of stress filter, it avoided the wiring harness twist and obtained the best way of preventing and controlling the excess, and met the design requirements and ensured the quality of the cable.

electrical connector；surrounding install；shielding treatment；excess

刘昊（1989），硕士，项目管理工程专业；研究方向：飞机电缆制造。

2017-08-30