一种电磁兼容线束屏蔽收头及制造工艺的制作方法
本发明涉及电连接器,具体为一种电磁兼容线束屏蔽收头及制造工艺。
背景技术:
1、随着现代电子设备的集成度不断提高,工作频率日益升高,设备内部的电磁环境日趋复杂。电缆线束作为信号传输的重要载体,在设备互联过程中既容易受到外部电磁辐射的干扰,导致信号失真或误码,同时也可能将自身传输的高频噪声通过辐射方式向外传播,影响周围其他敏感电路或设备的正常工作。为了提高电子设备的电磁兼容性,工程实践中普遍采用带有编织屏蔽层的屏蔽电缆进行信号传输,并在电缆与连接器的连接部位设置专门的屏蔽收头结构,以实现屏蔽层的可靠接地和电磁密封,从而有效抑制电磁干扰的耦合路径。
2、目前,在连接器尾附件处对屏蔽电缆编织层进行接地处理时,常见的工艺方法包括:将编织层直接扭转成束后焊接或压接在连接器尾附件的内壁上,或者使用金属夹环将编织层紧压在尾附件的内壁与一个配套的压紧套筒之间。然而,这些传统工艺在实际操作中存在一些不足之处。在采用将编织层扭转成束再焊接的方式时,焊接过程产生的高温容易损伤导线内部的绝缘层,甚至改变导体材料的结晶状态,影响电缆的电气性能和机械强度,而且焊接操作对操作人员的技能水平依赖度高,生产效率较低,焊点的一致性也难以保证。在采用夹环压紧方式时,由于编织层本身是柔软的网状结构,在压紧过程中容易产生褶皱或局部堆积,导致编织层与压紧套筒之间的接触不均匀,接触电阻偏大且不稳定,尤其是在高频信号传输时,由于趋肤效应的影响,不均匀的接触界面会引起较大的阻抗不连续性,从而加剧信号反射和损耗。
3、此外,现有的屏蔽收头制造工艺中,编织层在翻折后通常直接与连接器尾附件内壁接触,而连接器尾附件多为金属材料,其内壁表面加工精度有限,仅仅依靠机械压紧难以保证编织层与尾附件之间具有足够大且长期稳定的实际接触面积。在设备长期使用过程中,由于温度循环变化引起的热胀冷缩以及机械振动等因素的作用,压紧界面的接触压力可能发生松弛,接触电阻随之增大,导致屏蔽层的接地导通性能劣化,电磁屏蔽效果下降。同时,编织层翻折后其边缘容易产生散开的金属丝刺,若后续处理不当,这些金属丝刺可能刺穿绝缘层或与其他带电部件发生非预期的电接触,存在安全隐患。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种电磁兼容线束屏蔽收头及制造工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供一种电磁兼容线束屏蔽收头及制造工艺,所述工艺包括:
3、对屏蔽电缆的端部进行逐层剥切,使导体、导体绝缘层和编织屏蔽层依次呈阶梯状暴露;
4、将暴露的编织屏蔽层沿轴向向后翻折并覆盖于屏蔽电缆的外护套表面;
5、在翻折后的编织屏蔽层外部套设内层导电套筒,使内层导电套筒的内壁与翻折后的编织屏蔽层的外壁形成第一环状接触面;
6、在内层导电套筒的外部套设外层压紧套筒,通过对外层压紧套筒施加径向压力,使外层压紧套筒将内层导电套筒和翻折后的编织屏蔽层共同压紧于屏蔽电缆的外护套表面;
7、将压紧后的屏蔽电缆端部装入连接器尾附件,使外层压紧套筒的外壁与连接器尾附件内壁形成第二环状接触面;
8、将连接器尾附件与连接器本体对接锁紧。
9、进一步的,所述对屏蔽电缆的端部进行逐层剥切的步骤中:
10、使用环切刀在距离屏蔽电缆端部第一预定长度处环切外护套,将环切后的外护套段沿轴向剥离,露出编织屏蔽层的第一暴露段;
11、使用环切刀在距离屏蔽电缆端部第二预定长度处环切编织屏蔽层,将环切后的编织屏蔽层段沿轴向剥离,露出导体绝缘层的第一暴露段,所述第二预定长度大于第一预定长度;
12、使用环切刀在距离屏蔽电缆端部第三预定长度处环切导体绝缘层,将环切后的导体绝缘层段沿轴向剥离,露出导体的第一暴露段,所述第三预定长度大于第二预定长度。
13、进一步的,所述将暴露的编织屏蔽层沿轴向向后翻折并覆盖于屏蔽电缆的外护套表面的步骤中:
14、将编织屏蔽层的第一暴露段从剥离位置开始沿轴向向屏蔽电缆的根部方向翻折;
15、翻折过程中保持编织屏蔽层的编织结构完整,使翻折后的编织屏蔽层以双层结构覆盖在屏蔽电缆的外护套表面;
16、翻折后的编织屏蔽层的自由端延伸至超出外护套环切位置第三预定距离处。
17、进一步的,所述在翻折后的编织屏蔽层外部套设内层导电套筒的步骤中:
18、选取内径与翻折后的编织屏蔽层外径相配合的内层导电套筒;
19、将内层导电套筒从屏蔽电缆的端部方向套入,沿轴向推移至内层导电套筒完全覆盖翻折后的编织屏蔽层;
20、内层导电套筒的轴向长度大于翻折后的编织屏蔽层的轴向长度,使内层导电套筒的两端分别超出翻折后的编织屏蔽层的两端第四预定距离和第五预定距离。
21、进一步的,所述在内层导电套筒的外部套设外层压紧套筒的步骤中:
22、选取内径大于内层导电套筒外径的外层压紧套筒;
23、将外层压紧套筒从屏蔽电缆的端部方向套入,沿轴向推移至外层压紧套筒与内层导电套筒在轴向上对齐;
24、外层压紧套筒的轴向长度等于内层导电套筒的轴向长度。
25、进一步的,所述通过对外层压紧套筒施加径向压力的步骤中:
26、将套设有外层压紧套筒的屏蔽电缆端部置于压接模具的模腔内;
27、驱动压接模具合模,使压接模具的压接面沿外层压紧套筒的周向施加均匀的径向压力;
28、径向压力使外层压紧套筒产生塑性变形,外层压紧套筒的内径缩小至与内层导电套筒的外径过盈配合;
29、外层压紧套筒在塑性变形过程中将径向压力传递至内层导电套筒,使内层导电套筒的内壁与翻折后的编织屏蔽层的外壁之间形成气密性环状接触。
30、进一步的,所述将压紧后的屏蔽电缆端部装入连接器尾附件的步骤中:
31、选取内壁设有环形导电凸台的连接器尾附件;
32、将压紧后的屏蔽电缆端部从连接器尾附件的尾端穿入,沿轴向向前推移;
33、推移过程中,使外层压紧套筒的外壁与连接器尾附件内壁的环形导电凸台形成第二环状接触面;
34、继续推移屏蔽电缆端部,直至导体的第一暴露段从连接器尾附件的前端伸出第六预定距离。
35、进一步的,所述将连接器尾附件与连接器本体对接锁紧的步骤中:
36、将连接器尾附件的前端与连接器本体的尾端对接;
37、旋转连接器尾附件,使连接器尾附件前端的外螺纹与连接器本体尾端的内螺纹啮合;
38、继续旋转连接器尾附件至预定扭矩值,使连接器尾附件的前端面与连接器本体的尾端面贴合;
39、在连接器尾附件与连接器本体对接锁紧后,导体的第一暴露段伸入连接器本体内部并与连接器本体内的接触偶对接。
40、进一步的,在将连接器尾附件与连接器本体对接锁紧的步骤之后,还包括以下步骤:
41、在连接器尾附件的外壁与屏蔽电缆的外护套之间套设热缩套管;
42、对热缩套管加热至预定温度,使热缩套管收缩并紧密包覆于连接器尾附件的外壁与屏蔽电缆的外护套的接合处;
43、热缩套管收缩后,热缩套管的内壁与连接器尾附件的外壁和屏蔽电缆的外护套表面形成密封接触。
44、本发明还包括一种电磁兼容线束屏蔽收头,由上述的一种电磁兼容线束屏蔽收头的制造工艺制成。
45、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
46、将暴露的编织屏蔽层沿轴向向后翻折并覆盖于外护套表面后,编织层以双层结构叠覆在电缆外护套上,一方面增加了编织层在该部位的有效厚度和机械强度,使得后续压紧时编织层不易被压溃或断裂,另一方面翻折后的编织层沿着外护套表面均匀分布,消除了编织层原有的卷曲应力和松散状态,有利于后续套筒部件与编织层之间形成均匀的环状接触。在翻折后的编织层外部套设内层导电套筒后,内层导电套筒的内壁与翻折后的编织层的外壁形成第一环状接触面,该接触面的面积相较于传统的线束扭转接地方式大幅增加,接触电阻显著降低,且接触界面均匀连续,能够有效满足高频信号传输时对屏蔽层低阻抗接地的要求。
47、进一步在外部套设外层压紧套筒,并通过对外层压紧套筒施加径向压力,使外层压紧套筒将内层导电套筒和翻折后的编织层共同压紧于外护套表面,这一结构设计使得编织层被夹持在内层导电套筒与外护套之间,同时内层导电套筒又被外层压紧套筒所包裹,形成了多层复合压紧结构。这种结构具有良好的抗机械振动和抗冲击性能,在经受温度循环变化时,由于内层导电套筒和外层压紧套筒均为金属材料,其热膨胀系数与编织层和外护套较为接近,各层之间能够保持稳定的接触压力,接触界面不易因热失配而产生松动或微动磨损,从而保证了屏蔽层接地通路的长期可靠性。
48、压紧后的屏蔽电缆端部装入连接器尾附件后,外层压紧套筒的外壁与连接器尾附件内壁形成第二环状接触面。此时,屏蔽层的电气导通路径为:编织层通过第一环状接触面连通至内层导电套筒,内层导电套筒与外层压紧套筒之间通过过盈配合实现紧密电接触,外层压紧套筒再通过第二环状接触面连通至连接器尾附件,最终通过连接器尾附件与连接器本体的对接锁紧实现与设备机壳地或参考地的连接。整个电气路径中的接触界面均为大面积的环状面接触,并且经过径向压紧后各接触面之间具有足够的接触压力和较小的接触电阻,能够满足电磁兼容设计中对屏蔽层接地阻抗的严格要求,有效抑制电磁干扰的传导和辐射。
49、连接器尾附件与连接器本体对接锁紧后,整个屏蔽收头结构在机械上成为一个整体,各部件之间的轴向和径向相对位置均被锁定,不会因为电缆的弯折或拉扯而导致屏蔽层脱落或接触不良。与传统的焊接或单层压接方式相比,该工艺无需高温操作,避免了热损伤风险,且所用套筒部件均为标准件,便于自动化或半自动化批量生产,加工一致性好,操作过程简洁可控,能够显著提高生产效率和产品合格率。
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