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摘要:線束及其組件是市場需求量最大的產(chǎn)品之一,汽車摩配、家電、通訊、電子電氣、安防、自動化、計算機、航空、儀器設(shè)備等行業(yè)均廣泛采用。線束及其組件作為電氣線路的主體,是我們?nèi)粘I钪凶畛R姡瑓s也是最容易被忽視的。本文論述線束及其組件制造中的工藝問題,并對制造中常見的加工問題進行了詳細的分析。
關(guān)鍵詞:線束制造;制作過程;制作工藝
1 線束組件簡介
線束是由電線電纜與電連接器壓接或焊接,用束帶捆扎在一起,使電路連接導通的組件。線束組件種類多,應(yīng)用范圍廣、制作工序簡單。在家用電器、汽車電子、計算機和通訊設(shè)備、電力電子設(shè)備、各種電子儀器儀表等方面都有廣泛的應(yīng)用。但線束組成的形式基本上是一樣的,其組成部件不會有太大的變化,主要制作工藝過程如圖1所示。
對于企業(yè)生產(chǎn)管理來講,統(tǒng)一的工藝規(guī)范可加強線束及其組件的產(chǎn)品質(zhì)量管控,提升操作人員的運作能力和生產(chǎn)效率,使線束加工、測試等各個工序保證一致性從而達到標準化、規(guī)范化。
2 線束裁剪、剝皮
(1)線束裁剪。
線束裁剪是將批量連續(xù)的線束依照產(chǎn)品圖紙要求,裁切成規(guī)定長度的線材,便于后續(xù)的加工處理。主要裁剪方式有手工裁剪與機器裁剪,下面主要介紹機器裁剪。
a.準備工作。
檢查工作臺面是否干凈整潔,裁線機是否運轉(zhuǎn)正常,裁刀及模具的選擇是否合理以及刀口是否完好無損。
b.試裁。
依照工藝文件要求確認線材規(guī)格,再調(diào)試好裁線機,并試裁3~5條,檢驗尺寸合格后,方可批量作業(yè)。
(2)線束剝皮
a.剝前準備。
檢查工作臺面是否干凈整潔,設(shè)備運轉(zhuǎn)是否正常,剝刀刀口是否完好無損。
b.試剝。
依照工藝文件要求確認剝皮長度,再按照作業(yè)指導書調(diào)試好設(shè)備,試剝3~5條,檢驗合格后,方可批量作業(yè)。
c.注意事項。第一,尺寸須在公差范圍內(nèi);第二,不可剝斷導體銅絲;第三,切剝口須平整。
d.剝皮尺寸計算。
對于不同線規(guī)線徑的線束線纜,他們各自的剝皮尺寸要求也是不一樣的,以下為參考值。
線規(guī)在0.3mm2以下,剝皮尺寸=導體鉚壓柵長度+1/2a+0.5mm。
線規(guī)在0.3mm2~1mm2,剝皮尺寸=導體鉚壓柵長度+1mm。
線規(guī)在1mm2~10mm2,剝皮尺寸=導體鉚壓柵長度+2mm。
(3)剝皮不良原因分析 。
操作不當、刀具型號選擇不正確、刀口損傷等都是導致剝皮不良的原因。
a.上下刀距不對稱。
b.切口不平整、刀鈍。
c.刀距太小、剝斷銅絲。
d.刀距過大。
e.損傷絕緣層。
f.線芯散絲。
g.導體上沾有絕緣層。
h.扭線過緊。
3 壓接前處理
(1)捻線。
對剝?nèi)ソ^緣皮的芯線或編織線進行捻線,防止線材凌亂,以便后續(xù)沾錫處理。捻線有手工捻線、機器捻線和裁線剝線捻線一體機等多種方式。捻線的目的是為了使線芯緊密、分布均勻、無分叉。
(2)浸錫。
使用錫槽對芯線或編織線等進行沾錫,防止芯線或編織線開叉,便于后續(xù)的加工處理。浸錫時要注意確保線芯無大頭、分叉、沾錫不足、尺寸錯誤、錫渣、不上錫等不良現(xiàn)象。
(3)套管穿套。
a.熱縮套管選擇。
根據(jù)導線線徑的大小選擇相應(yīng)的熱縮套管套在線束兩端。一般選擇熱縮套管的大小為導線線徑的1.5~2倍。
b.號碼管打印。
依照工藝文件,打印相應(yīng)的號碼管,盡量確保號碼管長度統(tǒng)一,字體一致。公司常用的號碼管打印機為“佳能麗標”,該設(shè)備可以按照預先設(shè)定的長度切斷不同規(guī)格尺寸的白色PVC管或者白色熱縮套管,并打印輸入的字符,本設(shè)備采用熱轉(zhuǎn)印方式的高性能色帶,印字非常清晰,字跡耐候性好,且長久不褪色。
c.操作要求。
熱縮管、黃蠟管剪切:根據(jù)實際需求剪切相應(yīng)的長度,以作備用;
號碼管、熱縮管的穿套:注意號碼管方向,遵循“從外到內(nèi)”;
熱縮管熱縮:熱縮管應(yīng)緊裹導線。
4 端子鉚壓
(1)鉚壓前準備工作。
檢查工作臺面是否干凈整潔,壓接設(shè)備是否運轉(zhuǎn)正常,模具的選擇是否合理以及刀模是否完好無損。
(2)設(shè)備調(diào)試。
依照工藝文件要求選定好壓接需要的模具,再按照作業(yè)指導書調(diào)試好壓接設(shè)備,試壓3~5個,檢驗合格后,方可批量作業(yè)。
(3)鉚壓要求與注意事項。
a.端子鉚壓的高度或則拉力都需要符合要求。
b.鉚壓過程中不可出現(xiàn)深打、淺打、端子變形、飛絲等不良。
c.鉚壓不可出現(xiàn)過高或過低等不良。
d.操作時切記注意安全,壓接時切勿將手伸入刀模內(nèi)。
e.在鉚壓時不允許導體銅絲有斷裂。
(4)端子介紹。
隨著市場的需求越來越大,接線端子的
種類也越來越多,主要有插拔式、歐式、軌道式、穿墻式、彈簧式、柵欄式、壓接式、光電耦合型等接線端子系列。本文主要介紹壓接式接線端子。
a.壓接式端子。
壓接式端子一般分為兩種,開式端子與閉式端子。開式端子的鉚壓柵一般為U型或V型,閉式端子的鉚壓柵為封閉式,一般為O型。由于市場上開式端子的用量極大,每個線束廠都對它的壓接方法進行了深入的探索研究,并制定特定的作業(yè)指導書來指導生產(chǎn),控制壓接質(zhì)量。下面主要介紹開式端子。
圖3 開式端子示意圖
b.開式端子各部分的作用及其簡介。
嵌合部(接觸部):具有導電功能,主要與配合件的連接處插合。
導體鉚壓柵:主要是固定端子與線材連接,具有低阻抗,高電流傳導的作用。
被覆鉚壓柵:保護“導體鉚壓柵”內(nèi)部的芯線,避免壓接時受到損傷。
坡度(喇叭口):主要減輕“導體鉚壓柵”處芯線損傷,起保護作用。防止芯線會受到損傷、斷線風險,削弱對外部的承受力。
卡口片:在塑殼及主體插入時,起到鎖住端子的作用。
料帶:連接端子的細帶,在鉚壓前附于端子上。從其鉚壓后在端子所留的長度,可以獲悉端子的設(shè)定狀態(tài)及模具的狀態(tài)。
(5)拉力測試
a.拉力測量。
端子拉力測試是在連接處施加軸向力,評估壓接的可靠性,拉力測試如圖4所示:
測試
在進行拉力實驗時,首先要將拉力計歸零,再進行拉力測試。當拉力達到規(guī)定值時,停止拉動,固定位置,保持1分鐘,如端子沒有脫落則合格。但實際上僅僅對端子做拉力試驗是不夠的,拉力試驗并不能及早的發(fā)現(xiàn)鉚壓高度標準有無差錯以及鉚壓機與模具的不良狀態(tài)。
測試拉力的目的是為了調(diào)整鉚壓高度,從而保證和確認芯線壓著部(導體鉚壓柵)高度。如果壓著的鉚壓高度適當,那么芯線在“擠壓柵”的外部斷開時的數(shù)值才是理想的數(shù)值。所以還需要測量端子的鉚壓高度。
b.端子鉚壓高度測量。
鉚壓高度的測量一般是在鉚壓端子上進行的,測試時使用千分尺測定鉚壓體的“固定柵”和“擠壓柵”的各中心部位高度即可,測試時需避開“擠壓溝”。
(6)端子檢查。
端子檢查一般通過目視檢查產(chǎn)品的外觀,目的是為了檢查出鉚壓的壓著不良與模具不良。
在通過鉚壓拉力測試及高度保證的前提下,理想的鉚壓狀態(tài)是:
a.既能看見絕緣體又能看到導體。
b.導體露出長度為0.5mm~1.5mm。
c.嵌合部與卡口片都沒有變形。
d.導體鉚壓柵中間溝槽無毛刺。
e.擠壓溝深度應(yīng)小于0.3mm。
f.端子上下左右彎曲程度小于5°。
g.端子扭曲程度小于15°。
5 線束組件組裝與測試
51 塑殼組裝
將鉚壓好的端子卡口片方向與塑殼卡位同向,再將端子緩緩推入塑殼中,當聽到“卡喀”聲后,輕輕回拉線材,無脫落則合格。
52 束帶扎綁
(1)束帶捆綁。
按照文件的要求捆綁束帶,以達到定位、區(qū)分線材或部件的作用。捆綁時要求:
a.束帶的捆綁位置正確;
b.束帶捆綁的松緊度適當。
(2)束帶剪修。
使用束帶槍將線材上束帶的尾部去除,并保留部分束帶尾料。剪修束帶時要求:
a.束帶末端伸出長度滿足規(guī)定要求;
b.束帶固定后不會移動;
c.捆綁位置的線材外觀無明顯壓痕;
d.束帶末端(切口處)的外觀,無尖銳的邊緣。
53 產(chǎn)品測試
a.測試目的。
檢測產(chǎn)品各項性能是否滿足合客戶要求。
b. 測試步驟。
首先選取合適的測試治具,然后將測試治具與測試機相連,并將治具固定于桌子邊緣;
在進行電氣測試前,先用電氣不良品檢測測試機是否正常;
依照測試作業(yè)指導書,將待測產(chǎn)品插入測試治具插座內(nèi)開始測試,合格品貼上標簽,不合格品送入維修。
c.注意事項。
產(chǎn)品測試之后需自行目檢端子是否歪斜,塑殼有無刮傷;
當電測連續(xù)出現(xiàn)不良時,應(yīng)及時向品管匯報;
良品與不良品區(qū)分開,并貼上相應(yīng)的標簽,將不良品放于指定位置;
測試頭依照實際狀況即時更換,每測3000次需更換一次。
6 整體檢驗
對生產(chǎn)中的半成品或成品進行檢驗,以判定其是否合格,并對不良品進行簡易修善或分類統(tǒng)一處理。
(1)尺寸檢查。
依照產(chǎn)品相關(guān)文件要求,檢查線束各部尺寸是否滿足客戶要求的公差范圍。
(2)外觀檢查。
外觀檢察時,線束及其組件應(yīng)滿足:
a.線材表面光滑、色均,無明顯油污、擦傷、裂紋、毛刺、砂粒等現(xiàn)象。
b.導線壓接處線芯無外露。
c.塑殼、護套完好無損。
d.膠布纏繞均勻,無起皺現(xiàn)象。
7 包裝入庫
(1)標簽粘貼。
在產(chǎn)品的規(guī)定部位粘貼標簽,以達到產(chǎn)品的辨識、區(qū)分作用。
(2)包裝入庫。
對檢驗合格的產(chǎn)品,在保證其品質(zhì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,使用包材對其進行包裝,以便后續(xù)的儲存與出貨。包裝時注意不可有少裝、多裝、混裝。
8 展望
目前,線束制造業(yè)屬于勞動力密集產(chǎn)業(yè),自動化率非常低,僅占10%~20%。
隨著“中國制造2025”的實施,工業(yè)正向著自動化、智能化方向發(fā)展,線束是當今制造業(yè)領(lǐng)域及電子信息化時代中發(fā)展最快,市場需求量最大的產(chǎn)品之一,汽車摩配、家電、通訊、電子電氣、安防、自動化、計算機、航空、儀器設(shè)備等行業(yè)均廣泛采用線束。蓬勃發(fā)展的綠色線束技術(shù)及線束加工設(shè)備,將有力地帶動線束加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著對產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的要求越來越高,迫使線束加工行業(yè)越來越快地向著自動、精密、高速化發(fā)展。
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