電纜插頭加工方法
2023-06-10 03:38:36 1
專利名稱：電纜插頭加工方法
技術領域：
本發明涉及通信產品領域，更具體地說，涉及一種電纜插頭加工方法，可應用於無線產品、傳輸產品、交換產品、數據通信產品、接入網產品等，對提高電纜線材與連接器之間的電氣連接可靠性、降低電纜插頭加工成本具有十分重要的意義。
採用刺破式加工方法的連接器的刺線刀口對電纜線材的導體直徑、線皮的材質、厚度都有一定的要求。例如AMP公司的高密度D型連接器的刀口只適合於線材規格為28-30AWG的扁平線或雙絞線的刺破式壓接加工。
為了保證電纜的屏蔽性能，連接器與電纜線材加工完畢後，一般採用金屬外殼與連接器組裝成一個完整的電纜插頭，金屬外殼的出線部位與電纜的總編織層應有良好的接觸。
1、壓接式高密度D型連接器的結構一般常用連接器是壓接式高密度D型連接器，如AMP公司的壓接式高密度連接器，主要由屏蔽插頭(Shielded Plug)和裝線片(Termination Covers)兩部分組成，另外還包括外殼及附件，屏蔽插頭和裝線片的結構分別如
圖1和圖2所示。插頭的尾部設有刀口，用於刺破導線的線皮並與導線內部的導體形成電氣通路；裝線片用於排列、安裝、夾緊導線，便於刺破加工。這種連接器通常只能適用於28-30AWG扁平或雙絞線的刺破加工，針位數通常為40、50、68、80、100等。
2、帶總編織多芯同軸電纜的結構帶總編織的同軸電纜通常為8芯，有時也用到4芯、16芯、32芯等。8芯同軸電纜的常用型號為SFYVP75-2-1或SYVP75-2-1等，型號為SFYVP75-2-1的同軸電纜的截面示意圖如圖3所示。包括外護套層1、總編織層2、聚酯薄膜9、撕裂線10和內部的8根單根同軸電纜，每一單根同軸電纜包括護套層4、編織層5、接地導體3、絕緣層8、氟塑料7以及內導體6。
3、目前的帶總編織多芯同軸電纜與壓接式高密度D型連接器的加工方法包括以下步驟3-1、帶總編織多芯同軸電纜的下線和剝皮如圖4所示，用電纜下線機或其他專用工具根據電纜長度的要求，將電纜進行截斷；用剝皮機或專用剝線鉗剝去電纜外護套層1，長度一般為40±2mm，具體長度應根據連接器外殼的尺寸確定；用斜口鉗剝除電纜總編織層4至距離電纜外護套5mm處。用斜口鉗或剪刀將聚酯薄膜9及撕裂線10剪斷。
3-2、單根同軸電纜的剝皮處理如圖5所示，先用剝皮機或專用剝線鉗剝去單根同軸電纜的護套層4，長度為35±2.0mm，用斜口鉗將單根同軸電纜的編織層5從護套層4的剝離根部位置剪斷，但編織層5內的接地導體3不能完全剪除，需保留3-5mm；然後在接地導體3上焊接一段28-30AWG帶絕緣皮的導線11，再於焊點處套上熱縮套管12。焊接後的導線11的長度與內導體6的長度應保持一致。
對於沒有接地導體的電纜，可保留一定數量、一定長度的編織銅絲，擰成繩狀後再焊接電子線、套熱縮套管。
3-3、裝線、壓接根據電纜圖紙設計要求的接線關係，排列好各條單根同軸電纜帶絕緣層8的內導體6和焊接在接地導體上的電子線11，並依次放入圖2所示的裝線片中，修剪整齊。
將已經放好線的裝線片插入到連接器的基座中去，進行壓接。其中內導體6和電子線11在裝線片中的排列有兩種方式如圖6所示為電纜插頭的斜出線方式，如圖7所示為電纜插頭的直出線方式。
3-4、內模注塑將壓接好的連接器按設計圖紙的要求整理好，放在注塑機模具中注塑內模，完成後的斜出線及直出線連接器的形狀分別如圖8和圖9所示。
3-5、組裝外殼把注塑好內模的連接器安裝在金屬外殼中，打緊安裝螺釘，完成整個加工過程。
經上述加工方法所得出的電纜，具有以下缺點一是電纜電氣可靠性差，前面已經講過，該連接器比較適合於加工扁平線、雙絞線。對於同軸電纜，採用現有技術加工時，由於連接器的刀口刺破的是單根同軸電纜內導體6外面的絕緣層8，而該絕緣層的外徑和硬度遠比用28-30AWG雙絞線線皮的大，容易使刀口變形，致使單根同軸電纜的內導體與連接器刀口的接觸不可靠，圖10和圖11所示分別是雙鉸線和同軸電纜的內導體在連接器刀口上進行壓接的示意圖，可以看出，前者不會產生變形，而後者由於內導體6外部的絕緣層6較厚的緣故變形較嚴重。根據目前的使用統計，採用現有技術加工的電纜中，約有30％的電纜在使用過程中出現信號不通的現象；有的時通時斷，不穩定；即使暫時能夠正常使用的電纜，也存在接觸不良的故障隱患。另外，電纜的接地導體3與電子線11之間存在焊點，焊點處的導線比較脆硬，在電纜的使用過程中，電纜多次彎折時容易導致該點的斷裂。
二是加工成本較高，由於要保證電纜插頭的屏蔽性能，需要採用金屬外殼，而金屬外殼的價格比較昂貴。例如，一套68PIN高密度連接器的外殼目前的價格在20-30元人民幣之間。另外，外殼出線部位的大小比較固定，而帶總編織電纜的外徑與外殼不匹配時，無法正常加工。
下面將通過與現有加工方法對比來說明本發明電纜插頭加工方法的技術方案。
(1)、在剝去各條單根同軸電纜的護套層和編織層時，要保留編織層內的接地導體，且不可損傷接地導體；(2)、需要剝去各條單根同軸電纜的絕緣層，露出內導體，為了避免內導體與接地導體碰觸發生短路，其中絕緣層是從距護套層的剝離根部約5mm位置處剪斷的；(3)、在各條單根同軸電纜的內導體上套裝第一線皮，然後在所述第一線皮與絕緣層的交界處套裝第一熱縮套管，並將其熱縮固定，這使得在壓接步驟中連接器的刀口刺破的是線皮，而不是內導體外面的絕緣層，所以不會導致其刀口變形；(4)、在各條單根同軸電纜的接地導體上套裝第二線皮，然後在護套層的剝離根部位置套裝第二熱縮套管把內導體和接地導體均套住，並將所述第二套管熱縮固定，因接地導體未經切斷和焊接，可消除現有方法中焊點處的導線比較脆硬，容易斷裂的缺點；(5)、在注塑好內模後，用銅箔將連接器包覆起來，使連接器的金屬殼體及電纜的總編織層與銅箔360度全接觸，然後將銅箔與連接器的結合處環繞一周進行焊錫，並將銅箔與總編織層的結合處環繞一周進行焊錫，然後將包好銅箔的連接器放在注塑機上注塑外模，得到的成品電纜，這裡用銅箔而不是金屬外殼實現屏蔽，可大大降低成本。
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。
圖2是連接器裝線片的正面視圖；圖3是SFYVP75-2-1*8電纜的截面示意圖；圖4是對圖3中的同軸電纜進行剝外護套、剝編織的示意圖；圖5是對單根同軸電纜進行剝皮的示意圖；圖6和圖7分別是斜出線和直出線壓接的電纜插頭示意圖；圖8和圖9分別是對斜出線和直出線電纜插頭進行內模注塑後的示意圖；圖10是用連接器刀口刺破28-30AWG雙鉸線線皮時的示意圖；圖11是用連接器刀口刺破單根同軸電纜內導體外的絕緣層時的示意圖；圖12是本發明加工方法的流程圖；圖13是在內導體和接地導體上套線皮及熱縮套管的示意圖；圖14是在注塑好內模的插頭體上包覆銅箔的示意圖；圖15和圖16是斜出線電纜插頭的主視圖和左視圖；圖17和圖18是直出線電纜插頭的主視圖和左視圖。
步驟101、對帶總編織電纜進行下線剝皮，即取一段電纜，先剝去其外護套層，再剝去外護套層內的總編織層，露出內部的各條單根同軸電纜，該步驟與背景技術部分的3-1相同，此處不再贅述。
步驟102、剝去內部各條單根同軸電纜的護套層及編織層，其中先用剝皮機或專用剝線鉗剝去單根同軸電纜護套層4，剝皮長度為35±2.0mm，再用斜口鉗將編織層5從護套層4的剝離根部剪斷，此過程中要保留編織層5內的接地導體3，且不可損傷接地導體。
步驟103、用專用剝線鉗剝去各條單根同軸電纜內導體6上一定長度的絕緣層8，如果有氟塑料7，則需要將氟塑料7一起剝除，露出內導體6，並不得損傷內導體，其中絕緣層8的長度需要從護套層5的剝離根部開始保留5mm左右，以免與編織層內的接地導體3碰觸，發生短路。
步驟104、如圖13所示，在剝去絕緣層的內導體上套裝線皮和熱縮套管，由於電纜SYVP75-2-1*8內導體6的規格為30AWG，故可以給它套上規格為28AWG導線的線皮16，線皮長度約30mm，然後在線皮與內導體的絕緣層8交界處套上熱縮套管14，再用熱風槍熱縮固定。
步驟105、在編織層的接地導體3上套上長度約為35mm、規格為28AWG導線的線皮17，然後在護套層4的剝離根部位置附近套上熱縮套管15，把內導體和接地導體均套住，再用熱風槍熱縮固定，使內導體6、接地導體3與護套層4成為一體。
為了在後面的步驟中便於識別，內導體6上所套的線皮16和接地導體3上所套的線皮17可採用不同的顏色來區分，例如前者採用紅色線皮，後者採用黑色線皮。
步驟106、裝線和壓接，該步驟與背景技術部分的3-3相同，此處不再贅述。但在本步驟中連接器的刀口刺破的是28AWG導線的線皮，而不是內導體6外面的絕緣層8，所以不會導致其刀口變形，可保證單根同軸電纜的內導體與連接器刀口的可靠接觸。
步驟107、內模注塑，該步驟與背景技術部分的3-4相同，此處不再贅述。
步驟108、如圖14所示，用內層帶粘膠的銅箔18將注塑好內模的連接器包覆起來，要求連接器的金屬殼及電纜的總編織層2應與銅箔360度全接觸；然後用電烙鐵在銅箔與連接器的結合處環繞一周進行焊錫，並同時在銅箔與總編織層2的結合處環繞一周進行焊錫，錫焊19的位置如圖14中黑粗線部分所示。
步驟109、將包好銅箔的連接器放在注塑機上注塑外模，完成後得到的成品斜出線插頭如圖15和16所示，成品直出線插頭如圖17和18所示。
步驟110、檢驗成品電纜連接器。
從上述步驟中可以看出，本發明加工方法的要點之一是將多芯電纜內各條單根同軸電纜的內導體外部的絕緣層的剝去、保留接地導體而不是切斷後再焊接帶絕緣層皮的電子線，並在內導體和接地導體上套線皮和熱縮套管，這是保證電纜的可靠性和穩定性的關鍵。在原有加工方法中，由於刀口與導體的接觸存在隱患，在設備使用過程中隨時可能發生信號中斷的情況。而採用本發明加工的電纜，由於導體與連接器刀口接觸十分可靠，不存在故障隱患。根據實際使用所得的統計數據，採用本發明方法所加工的電纜，在設備上使用時因刀口與導體接觸不良造成的電路斷路故障率由原來的30％降為接近0。
本發明加工方法的要點之二是在插頭注塑內模後，包覆銅箔並上錫、在不採用金屬外殼組件的情況下，同樣實現插頭的屏蔽功能。由於不需要金屬外殼，採用本發明方法所加工的電纜插頭，成本比採用現有技術降低40～50％，因為塑膠外殼的成本遠比採購件金屬外殼要低，而屏蔽性能可以靠包覆銅箔來保證。另外，可以通過更改注塑模具的方法，來適應不同外徑的線材，彌補了現有技術的局限性。
權利要求
1.一種電纜插頭加工方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)、取一段電纜，先剝去其外護套層，再剝去外護套層內的總編織層，露出內部的各條單根同軸電纜；(2)、剝去各條單根同軸電纜的護套層，再剝去編織層；(3)、剝去各條單根同軸電纜的絕緣層，露出內導體；(4)、在各條單根同軸電纜的內導體上套裝第一線皮，然後在所述第一線皮與絕緣層的交界處套裝第一熱縮套管，並將其熱縮固定；(5)、在各條單根同軸電纜的接地導體上套裝第二線皮，然後在單根同軸電纜護套層的剝離根部位置套裝第二熱縮套管把內導體和接地導體均套住，並將所述第二套管熱縮固定；(6)、按接線關係排列各條單根同軸電纜的內導體和接地導體，並依次放入連接器的裝線片中，再將所述裝線片插入到連接器的基座中進行壓接；(7)、將壓接好線的連接器放到注塑機模具中注塑內模；(8)、用銅箔將注塑好內模的連接器包覆起來，然後將銅箔與連接器的結合處環繞一周進行焊錫，並將銅箔與總編織層的結合處環繞一周進行焊錫；(9)、將包好銅箔的連接器放在注塑機上注塑外模，得到的成品電纜。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在所述第(1)步中還包括從外護套層的剝離根部位置剪斷聚酯薄膜及撕裂線的步驟。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述電纜為帶總編織多芯同軸電纜，在所述第(1)步中剝去的電纜外護套層的長度在38-42mm之間，總編織層則從距外護套層剝離根部約5mm處剝去剪斷。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，在所述第(2)步中剝去的單根同軸電纜護套層的長度為33-37mm，所述單根同軸電纜編織層是從護套層的剝離根部位置剪斷的。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，在所述第(3)步中還包括將絕緣層內的氟塑料一起剝除的步驟；絕緣層是從距護套層的剝離根部約5mm位置處剪斷的。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，在所述第(4)步中，所述第一線皮的長度約30mm，第二線皮的長度約為35mm，兩者都是28AWG導線的線皮。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的方法，其特徵在於，在所述第(8)步中，要求連接器的金屬殼體與銅箔是360度全接觸，電纜的總編織層與銅箔也是360度全接觸。
8.根據權利要求1-6中任一項所述的方法，其特徵在於，在所述第(4)步中，採用不同的顏色來區分所述第一線皮和第二線皮。
9.根據權利要求1-6中任一項所述的方法，其特徵在於，所述銅箔的內層帶有粘膠。
全文摘要
本發明涉及一種電纜插頭加工方法，主要用於進行帶總編織多芯同軸電纜與高密度D型連接器之間的壓接加工，其中保留接地導體而不需要將其切斷後再焊接電子線、將單根同軸電纜內導體絕緣層剝去、並依次在內導體和接地導體上套裝線皮和熱縮套管，可解決內導體與連接器刀口接觸的可靠性；在插頭注塑內模後包覆銅箔並上錫、在不採用金屬外殼組件的情況下注塑外模，同樣可實現插頭的屏蔽功能，並可大大降低成本；另外，通過更改注塑模具，還可適應不同外徑的電纜。
文檔編號H01R43/00GK1421965SQ01130550
公開日2003年6月4日 申請日期2001年11月28日 優先權日2001年11月28日
發明者塗修宇 申請人:華為技術有限公司