王敏
苏州华旃航天电器有限公司，江苏苏州，215129
摘要：本文主要针对某电缆网制作过程中导线断线的质量瓶颈，通过对产品接线关系、线束特点进行分析，结合产品的使用环境，发现导线规格细强度小、线束分束不合理是导致导线断线的主要原因；根据分析情况提出了解决方案，即更改导线规格为适配最大线径导线、线束分层出线的优化方案，经产品实物验证，解决方案可有效提高产品合格率，同结构特点电缆均可借鉴此工艺方法。
主题词：电缆网 断线 导线规格 成型
1引言
低频电缆组装件是一种独立的电路结构，通过各类元器件及线缆等互联装配成具有信号传输功能的部件。因组装方便、易于维修等特点，被广泛应用于航空航天等领域。但是，因受限于装配空间及各类工艺技术的限制，某电缆网小批量制作后，在制作及测试过程中频繁出现信号不通的情况，合格率仅为50%。本文针对该问题进行分析，并提出对应的改进方案，最终达到提高产品合格率的目的。
2电缆网产品现状
该电缆网为定制电缆网，易发生断线问题的分支主要由1个A-51芯、1个B-25芯、1个C-37芯组成。其尺寸结构见图1。
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结合产品外形尺寸及接线关系，该电缆网特点为：
a、连接器芯数大（25芯～51芯）、尺寸短（分支尺寸仅为（6～14）mm），安装结构极为紧凑。
b、产品存在多孔位导通的情况，接线关系复杂、操作难度大；且部分连接器使用目前国内较小的矩形连接器、导线细强度小，多孔位导通的情况采用压接的方式实现。
3问题点分析
该产品在制作及测试过程中，分支连接器均出现过信号不通的情况，从实物及X光照片显示，断裂导线均为0.035mm2导线；导线断裂多出现在分支尺寸较短、不易插拔安装的分支线束或连接器靠边孔位。
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根据断线特点，故该产品问题分析从导线适配性、线束成型两方面进行开展。
3.1导线适配性分析
该产品涉及的连接器中，A、C连接器适配导线压接范围为0.035mm2，B连接器标准型号适配导线压接范围为0.1mm2-0.15mm2。
产品在设计阶段，设计人员仅对特殊信号要求的导线规格进行了明确，将考虑的重点放在了参数、性能上。产品在工艺输出阶段，工艺人员梳理产品接线关系时，发现存在多处多孔位需要导通的情况，且这些孔位只是用于信号传输，电流均不会超过1A。为提高产品可靠性，考虑到压接工艺操作方便、生产效率高、耐热、抗振、抗冲击可靠性等方面优于焊接工艺的特点，为尽量避免出线焊点失效的现象，工艺人员结合各连接器互联关系，同时为避免出现违反工艺的操作方法，将可并线压接实现导通的孔位其对应连接器的接触件更换为压接截面积为0.07mm2的接触件，导线更换为0.035mm2，即B连接器存在压接0.035 mm2导线的现象。
3.2线束成型分析
从图1产品结构分析，按照常规工艺方法，各分支出线均从对应的位置进行布线成型，同时在主线束分叉位置对线束进行绑扎固定，避免导线间产生较大位移导致导线尺寸超差；分支线束留有足够的弯曲余量，避免导线受力。
该电缆网在工艺输出初期，亦采用常规的线束成型方式，制作完成后尺寸与要求的外形示意一致，满足使用要求。
3.3存在的问题
从导线适配性、线束成型分析，单独分开考虑，两种工艺方法理论上基本无问题：
a、通常情况下，孔位采用压接方式更为可靠，常规产品一般情况均建议采用压接的方式实现互联导通。
b、线束按照输入尺寸1:1进行制作，满足安装尺寸要求。
但是经沟通了解，产品在模拟安装及测试对接过程时，因操作空间有限，无法手持连接器法兰盘部位将连接器分离，需多次晃动线束部位将连接器分离（见图3，晃动时会导致连接器侧边导线严重受力。 0.035mm2导线线径细，其总的抗拉力只有13N左右；连接器本身的插拔力分别为56.25N（25芯）～114.75N（51芯），连接器插拔力远大于导线的抗拉力。当连接器插拔过程中倾斜过大时，导线会处于绷紧受力的状态，过大的瞬间作用力会加剧导线的断裂。
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结合使用环境，导线规格的选择、线束分束采用常规处理方式均会影响产品的安装使用，引起导线断裂。
4解决方案
根据第三章分析，需从导线规格、线束成型两个方面提出优化方案。
4.1导线规格优化
考虑到在结构安装时，可能存在导线受力的情况。为避免因抗拉力较小导致的导线断裂。将B连接器多孔位导通使用的0.035mm2导线均更改为连接器适配的最大线径0.15mm2，提高单根导线抗拉力。
取消并线压接后，多孔位导通的点位通过焊接的方式实现导通，焊接时导线迂回处理留有一定的余量，并将焊点处理在主线束非弯折区域，保证焊接的可靠性。
4.2线束成型改进
摒弃以往该类型电缆网线束处理时分叉处采用绑扎成型的方式以及尺寸按照1:1制作的工艺方法。通过各分支线束与主线束分层处理的方式，取消分叉位置绑扎的要求，将主线束与分支线束进行分离，分支连接器均独立出线，同时保证在主线束对应位置出线时尺寸满足协议尺寸。
在产品制作过程中，分支尺寸长方便现场操作，可提高产品制作效率。在产品安装过程中，尺寸较短的分支连接器安装将不受限于与主线束的相对位置，操作余量大大增加；取消绑扎可提高线束柔软性，方便安装插拔。
5方案验证
根据改进后的工艺，试制一根电缆网并模拟现场试装，更改后的产品分支连接器安装方便快捷，无断线现象。
用合同订单验证上述解决方案，产品制作及使用过程中未出现导线断裂的现象。优化后的线束如图4所示。
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6结束语
综上所述，后续在对同类型电缆网进行工艺设计时，不仅需考虑工艺可靠性，同时需结合安装空间对工艺进行相应的优化调整。通过该类型电缆网工艺优化技术研究，从导线适配性、线束成型等工艺解决了导线断线的瓶颈，通过理论分析提出解决方案。经实际验证，解决方案有效。
产品工艺方法的改进和优化，明显提高了产品合格率。根据此项研究内容，可以将该类型电缆网的工艺方法推广至其他同类型产品上，提高产品质量。
参考文献：
［1］军用电缆网组装技术要点分析，刘新建，2009，机电元件
［2］压接工艺及装配技巧，魏建，2008，电子工艺技术